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新型隧道逃生管道----【新材料】，我公司生产的隧道逃生管道是采用新型材料，而且管道颜色是更为醒目的橘黄色管道，在隧道里面更为醒目，此材料重量轻拆装和搬运方便；管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，能迅速恢复原形，不会断裂，是国家大力推荐新型隧道逃生管道的首选材料，淘汰了以往的钢管，这种新型的隧道逃生管道比以往钢管管壁更光滑，摩擦系数仅为新钢管的1／6，大大提高了效率、缩短救援时间 。
超高分子隧道逃生管道优异性
超高分子隧道逃生管道具有优异的综合性能，具有 其他工程塑料无可比拟的耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性，且耐化学腐蚀、卫生无毒、不易 粘附，在国外被称为“神奇的塑料”。因此，其在机械、交通运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工等领域，具有广泛的引用前景。
●重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。
●管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工救生应急救援提供了极为安全可靠的保障。
●管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。
超高分子隧道逃生管道连接部件设计
隧道逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足隧道安全施工应急救援功能性要求，连接方式简单、拆装方便。因此，对隧道逃生管道采用抱箍连接，每根端部有孔，并在端部设有加强护层，连接部件有钢丝绳、铁链及其端部挂钩。为了在隧道发生坍塌事故时，相关人员方便在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬绳。
①新型隧道逃生管道链扣连接
②新型隧道逃生管道环型抱箍连接
③新型隧道逃生管道钢制对插连接
其中如有需要的话还可以采用过渡弯头进行连接
超高分子量聚乙烯隧道逃生管道论证参数
|
项目 |
单位 |
试验方法 |
超高型号 |
其它工程塑料 |
||||
|
SLL-2 |
SLL-3 |
尼龙66 |
聚碳酸酯 |
聚甲醛 |
聚四氟乙烯 |
|||
|
密度 |
g/cm3 |
ASTM D1505 |
0.935 |
0.930 |
1.14 |
1.2 |
1.4 |
2.16 |
|
平均分子量 |
GB/T1841-1980 |
粘度法 |
250万 |
300万 |
- |
- |
- |
- |
|
屈服点应力 |
Kg/cm2 |
ASTM D638 |
220 |
220 |
- |
- |
- |
- |
|
抗张强度 |
Kg/cm2 |
ASTM D638 |
400 |
500 |
750 |
640 |
700 |
200 |
|
断裂伸长率 |
% |
ASTM D638 |
350 |
300 |
200 |
110 |
75 |
300 |
|
抗冲击强度（无缺口） |
Kg.cm/cm |
ASTMD256/td> |
破坏不了 |
破坏不了 |
11 |
80 |
10 |
16 |
|
抗冲击强度（缺口） |
Kg.cm/cm |
ASTMD256 |
110 |
105 |
- |
- |
- |
- |
|
布氏硬度 |
D |
ASTMD2240 |
40 |
40 |
100 |
118 |
120 |
- |
|
动摩擦系数 |
Kg/cm2.m/s |
三井汕化 |
0.2 |
0.2 |
0.4 |
- |
0.4 |
0.2 |
|
磨损率（砂磨法） |
mg |
三井汕化 |
20 |
15 |
- |
- |
170 |
225 |
|
熔点 |
℃ |
ASTMD2117 |
136 |
136 |
255 |
240 |
166 |
- |
|
维卡软化点 |
℃ |
ASTMD1525 |
134 |
134 |
- |
- |
- |
- |
|
热变形温度 |
℃ |
ASTM D648 |
85 |
80 |
200 |
138 |
170 |
121 |
|
膨胀系数 |
10-4/℃ |
ASTMD696 |
1.5/td> |
1.5 |
0.8 |
0.66 |
0.81 |
1.0 |
|
导热系数 |
10-cal/cm.s.℃ |
ASTMD177 |
8.5 |
8.5 |
5.85 |
4.6 |
5.5 |
6.0 |
|
吸水率 |
% |
ASTMD570 |
0.01 |
0.01 |
1.5 |
0.15 |
0.25 |
0.02 |
新型隧道逃生管道可靠性验证
试验目的
通过将尺寸规格相近的新型隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证超高管应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。
试验材料
1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，规格为Φ620×10。 屈服强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、新型隧道逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ636×24 , 屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
试验要求及方法
采用尺寸规格相近的钢管与新型隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的地方将重物自由释放，进行冲击对比试验，验证新型隧道逃生管道的可靠性。
1、冲击试件为块状花岗岩，初步选定岩块直径 为0.67m。岩体参数取值为：弹性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；岩块重 W=400kg。
2、圆管垫层为平整放置的砂袋，垫层厚250mm，宽800mm。
用于隧道施工逃生的薄壁圆管自由放置于平整垫层上，当受到落石冲击荷载作用时，圆管底部主要受垫层竖向和横向摩擦约束作用。冲击试件离圆管顶部距离主要取决于隧道断 面的开挖高度，本实验取隧道中心顶部到圆管顶部 的高度的极限值 H为10m，将块石自由释放，分别对新型隧道逃生管道和钢管进行冲击。实验结果新型隧道逃生管道受到冲击后，石块被弹出，管道几乎没有受到损伤，耐冲击性能良好；钢管在受到冲击后，管道被砸扁，发生永久性形变。
为了明确冲击能量的大小，对石块从10m高处自由落下的冲击力及圆管形变量进行计算。在石块自由下落时，石块瞬时速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。同时，可计算出新型隧道逃生管道和钢管所受冲击力和变形量如表1 所示。
从结果中可以看出，10m高处落下的石块的冲 击能非常大。同时，新型隧道逃生管道抗冲击性能极高，外力冲击不能使其破裂。而且，其具有很好的韧性和吸收冲击能的性能，受到大石块冲击的过程中，能够吸收大部分的冲击能，减少对管道的破坏。钢管抗冲击性能不如新型隧道逃生管道，且其在受到石块砸击之后发生永久性形变，难以恢复。
结论
首次采用新型隧道逃生管道对公路隧道施工应急救援通道进行了设计。 同时，新型隧道逃生管道的结构尺寸符合人体工程学原理，结构 简单，拆装方便。 最后，通过对新型隧道逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了新型隧道逃生管道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。
隧道逃生管道的应用
①超高分子量聚乙烯逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道，管节长度为15m，壁厚30mm，管节间可采用直径大于逃生管道直径的套管连接，每端连接1m,采用橡胶圈或木楔临时固定。为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，必须确保其承压能力和连接头的牢固，并经试验室具体试验后，方可用于隧道中。
②施工现场应根据隧道围岩、掘进开挖方式等情况备足管道和连接材料，除整节管道外，应同时备足1米、2米、3米短节管道、转接接头。
③超高分子量聚乙烯逃生管道经加工使用，结合材质及现场实际情况分别进行加工，连接简单、牢固、紧密可靠，且在地面做好临时固定措施，施工时管口可加临时封盖，并易于打开和封闭。
④超高分子量聚乙烯逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，设置起点为最新施作好的二衬端头处，距二衬端头距离不得大于5米，从衬砌工作面布置至距离开挖面20m以内的适当位置，超高分子量聚乙烯逃生管道沿着初期支护的一侧向掌子面铺设，管内预留工作绳，方便逃生、抢险、联络和传输各种物品，承插超高分子量聚乙烯管道纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将超高分子量聚乙烯管道冲脱。
⑤超高分子量聚乙烯逃生管道在二衬台车移动就位过程中，临时拆移时应逐节拆除，严禁一次拆除到位，以随时确保逃生管道的效用。
⑥超高分子量聚乙烯逃生管道在经过掘进台阶时，应按顺延台阶布置，安装135°转接接头顺延，其管道架空高度和长度以不影响施工并便于开启逃生窗口为宜。
⑦设置的超高分子量聚乙烯逃生管道应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。
⑧超高分子量聚乙烯逃生管道布设长度为100m。
