隧道逃生管道-隧道逃生管道尺寸設(shè)計要求

隧道逃生管結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計：

針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進行了設(shè)計研究。結(jié)合人體工程學(xué)原理，根據(jù)Hertz接觸力學(xué)理論，采用Thonroton假設(shè)，對超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化，并對通道的連接方式進行了設(shè)計。 ，通過抗沖擊性試驗，對超高分子量聚乙烯通道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性進行了驗證。試驗結(jié)果表明，超高分子量聚乙烯通道結(jié)構(gòu)尺寸合理，可靠，可應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援。

根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的先驅(qū)美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，如圖2所示

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表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道沖擊變形值

      從表1中可以看出，隨著圓管壁厚的增加，塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，超高分子量聚乙烯隧道逃 生管道的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當(dāng)下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此 時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行 空間為588mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時，變形值增大，可 能不%當(dāng)壁厚更大時，盡管性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。 因此，設(shè)計中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為 30mm是適宜的。 

性能表：

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人體工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時，還需滿足公路隧道施工應(yīng)急救援功能性要求，連接方式簡單、拆裝方便。因此，對應(yīng)急救援通道進行了如下結(jié)構(gòu)設(shè)計。 

本 著拆裝方便的原則，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道與管道之間的連接方式為柔性連接。故在安裝施工組織中較為方便，當(dāng)首次安裝時，只需將兩管對接， 用鐵鏈將兩管端頭的鏈條連接并拉緊扣牢即可。其中，鏈條端配有掛鉤，U型卡與鏈扣相連，鏈條長度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在U型卡上的位置自由調(diào)節(jié)。

我公司（15038696358）生產(chǎn)超高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，具有其他工程塑料無可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質(zhì)性，且耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生、不易粘附，在國外被稱為“神奇的塑料”。因此，其在機械、交通運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域，具有廣泛的引用前景。 
●重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，拆裝和搬運方便。
●管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。
●管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

隧址區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地面高程580～710m之間，相對高差約130m，地形起伏較大.進口段山勢較陡，基巖裸露，植被不發(fā)育.其它地段大多為第四系地層所覆蓋，沖溝發(fā)育，植被較多.

地層巖性主要為第四系全更新統(tǒng)（Q4ml）填土；第四系上更新統(tǒng)洪坡積層（Q3pl+dl）粉土、新黃土、粗圓礫土，在隧道洞身大面積分布；元古界震旦系中統(tǒng)鐵嶺組白云巖、下統(tǒng)下馬嶺組（Z3X）砂巖夾礫巖、泥質(zhì)砂巖、頁巖等，主要分布在隧道進口附近.

11.風(fēng)水管作為緊急救生管道,應(yīng)緊跟掌子面,末端距掌子面距離不得大于5m，且在管口附近配備醒目旳`工具箱，箱內(nèi)存放應(yīng)急電筒、活動扳手、錘子、鋼釬等應(yīng)急工具，便于遇緊急情況時打開風(fēng)水管法蘭盤，開通救生管道，及時輸送水和食物.

12.設(shè)置旳`逃生管道應(yīng)平整、干燥、順暢，不得作應(yīng)急逃生以外用途.

13.掌子面應(yīng)同時放置應(yīng)急食物箱和救護箱,應(yīng)急食物箱須存放10人左右 所需旳`方便面、餅干、礦泉水等食物；救護箱內(nèi)備包扎紗布、消毒藥水、常見外傷用藥等.

14.應(yīng)急搶險救援時應(yīng)利用預(yù)設(shè)旳`逃生通道和救生管道迅速與被困人員取得聯(lián)系，當(dāng)預(yù)設(shè)旳`逃生通道失效，應(yīng)立即鉆設(shè)救生管道進行聯(lián)系和輸送食物，鉆進工藝采用跟管鉆進，跟進套管必須采用專用地質(zhì)套管.

15.在逃生通道外管壁繪制紅白相間警戒色，紅白底色均涂刷30cm寬.

     合縱新材料隧道逃生管道每節(jié)長度3米，每米約重69kg而（鋼管每米重量210公斤）經(jīng)過測量和專業(yè)人體測量學(xué)的專家的理論確定逃生管在隧道中的使用是非常符合人體學(xué)的。材質(zhì)由超高分子量聚乙烯材質(zhì)加工制成，超高分子隧道逃生管道具有重量輕、拆裝和搬運方便、管道韌性好、抗沖擊強度高，管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形等性能，能長時間使用。

逃生管規(guī)格

1.保證隧道逃生管厚度不小于30mm

2.每節(jié)隧道逃生管長度3米

3.隧道逃生管可手動拆卸，連接牢固。

4.隧道逃生管臨時拆移時應(yīng)逐節(jié)拆除，嚴禁一次拆除到位。

5.隧道逃生管道應(yīng)平整、干燥、順暢，不得作應(yīng)急逃生以外用途。

隧道逃生管尺寸

該類管材的尺寸型號的設(shè)計是經(jīng)過專業(yè)測量和專業(yè)人體測量學(xué)的專家的理論確定逃生管在隧道中的使用是非常符合人體學(xué)的。并經(jīng)過大量的實驗來證明：人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm， 因此，公路隧道施工新型應(yīng)急救援通道的內(nèi)徑必須≥800mm，才能保證人體的正常通過。 同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。

在隧道開挖施工的過程中，難免會出現(xiàn)意外狀況，隧道逃生管和通風(fēng)管成為隧道開挖必要的前提條件。關(guān)于逃生管的選擇，首要考慮的因素就是管道的系數(shù)。這就要求逃生管要抗沖擊，抗撞擊，耐高壓，柔韌度要好，另外就是逃生管的口徑要大，適合人體爬行。  

超高分子量聚乙烯管被稱為”令人驚異的工程塑料”，抗沖擊性能非常強，即使受到地殼的強烈變動，例如地震等，管道也不會出現(xiàn)斷裂，只會發(fā)生輕的變形，目前幾乎無法測出超高分子量聚乙烯管的抗沖擊極限。因此將超高分子量聚乙烯管用作逃生管綜合性價比非常高。

逃生管道為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

隧道逃生管道優(yōu)異性：

1、管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

2、重量輕、僅為鋼管重量的1/8左右，拆裝和搬運方便。管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。

3、管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。

設(shè)置隧道逃生管的的意義：

逃生管系統(tǒng)使用簡便，安裝和移動所用時間短，設(shè)備簡單易行，易于操作，投入不大，經(jīng)濟效益顯著，從而有利于推廣，更重要的是一旦出現(xiàn)隧道關(guān)門塌方事故，該系統(tǒng)可有效地挽救施工人員的生命，社會效益和經(jīng)濟效益巨大。

隧道逃生管對管材的要求：

1、要保證逃生管厚度不小于10mm

2、逃生管徑不小于60cm

3、每節(jié)逃生管長度為1.5米—3米

4、逃生管可手動拆卸，連接牢固

5、逃生管盡量與隧道車（人）行橫洞相連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。

6、對逃生通道設(shè)置不到位的，嚴禁開挖作業(yè)。

逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計：

根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的先驅(qū)美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，

 阿爾文·R·蒂利指出，在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時，圓管的小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應(yīng)急救援通道的內(nèi)徑必須≥585mm，才能保證人體的正常 通過。

同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。

隧道逃生管道可靠性驗證：

實驗?zāi)康模阂?、通過將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進行抗沖擊試驗，論證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。二、采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯隧道逃生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進行沖擊對比試驗，驗證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

實驗結(jié)論：隧道逃生管道首次采用超高分子量聚乙烯管材對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進行了設(shè)計。同時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。 ，通過對超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進行抗沖擊性對比試驗，驗證了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。