隧道逃生管道可靠性驗(yàn)證 
試驗(yàn)?zāi)康?/span> 
    通過將尺寸規(guī)格相近的隧道逃生管道與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高分子聚乙烯管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。
試驗(yàn)材料
1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。2、隧道逃生管道，規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
試驗(yàn)要求及方法 
    實(shí)驗(yàn)結(jié)果隧道逃生管道受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生 性形變。從結(jié)果中可以看出，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道抗沖擊性能高，外力沖擊不能使其破裂。而且，其具有很好的韌性和吸收沖擊能的性能，受到大石塊沖擊的過程中，能夠吸收大部分的沖擊能，減少對(duì)管道的破壞。鋼管抗沖擊性能不如隧道逃生管道，且其在受到石塊砸擊之后發(fā)生 性形變，難以恢復(fù)。 

結(jié)論 
    首次采用隧道逃生管道對(duì)公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時(shí)，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(jiǎn)單，拆裝方便。 后，通過對(duì)隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)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。
隧道逃生管道安裝與鋪設(shè)：

①隧道逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道，管節(jié)長(zhǎng)度為3m，壁厚30mm，管節(jié)間可采用直徑大于逃生管道直徑的抱箍連接，每端連接22mm,采用螺栓標(biāo)準(zhǔn)件固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對(duì)采用的材質(zhì)管材，必須確保其承壓能力和連接頭的牢固，并經(jīng)試驗(yàn)室具體試驗(yàn)后，方可用于隧道中。

②施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)隧道圍巖、掘進(jìn)開挖方式等情況備足管道和連接材料，除整節(jié)管道外，應(yīng)同時(shí)備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉(zhuǎn)接接頭。 

③隧道逃生管道經(jīng)加工使用，結(jié)合材質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分別進(jìn)行加工，連接簡(jiǎn)單、牢固、緊密可靠，且在地面做好臨時(shí)固定措施，施工時(shí)管口可加臨時(shí)封蓋，并易于打開和封閉。

④隧道逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，設(shè)置起點(diǎn)為新施作好的二襯端頭處，距二襯端頭距離不得大于5米，從襯砌工作面布置至距離開挖面20m以內(nèi)的適當(dāng)位置，隧道逃生管道沿著初期支護(hù)的一側(cè)向掌子面鋪設(shè)，管內(nèi)預(yù)留工作繩，方便逃生、搶險(xiǎn)、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品，承插超高分子量聚乙烯管道縱向連接可采用鏈條等措施，防止坍塌時(shí)將超高分子量聚乙烯管道沖脫。 

⑤隧道逃生管道在二襯臺(tái)車移動(dòng)就位過程中，臨時(shí)拆移時(shí)應(yīng)逐節(jié)拆除，嚴(yán)禁一次拆除到位，以隨時(shí)確保逃生管道的效用。 

⑥隧道逃生管道在經(jīng)過掘進(jìn)臺(tái)階時(shí)，應(yīng)按順延臺(tái)階布置，安裝135°轉(zhuǎn)接接頭順延，其管道架空高度和長(zhǎng)度以不影響施工并便于開啟逃生窗口為宜。 

⑦設(shè)置的隧道逃生管道應(yīng)平整、干燥、順暢，不得作應(yīng)急逃生以外用途。

隧道逃生管道采用Φ800*30高分子管材，該隧道逃生管道重量輕、拆裝和搬運(yùn)方便；管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，能常期反復(fù)使用。為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障；

新型隧道逃生管道材料重量輕、拆裝和搬運(yùn)方便；管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，能常期反復(fù)使用。受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障。交通部門對(duì)超高分子聚乙隧道烯逃生管道在隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了論證。 隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理， 通過對(duì)隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了隧道逃生管道應(yīng)用于隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

隧道逃生管道優(yōu)異性

隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，主要有以下幾點(diǎn)：

1、重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，拆裝和搬運(yùn)方便。

2、管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障。

3、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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。

4、安裝方便，隧道救生管采用管箍連接拆裝方便。

5、可重復(fù)使用，由于逃生管道采用超高分子量聚乙烯材料，該材料具有很好的抗老化性能、脆化性能慢，所以其管道理論壽命在100年以上。

隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 
    根據(jù)應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)的先驅(qū)美國(guó)專家阿爾文·R·蒂利對(duì)人體測(cè)量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動(dòng)時(shí)，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(shí)，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大，否則對(duì)施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。
隧道逃生管道壁厚的設(shè)計(jì) 
    薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中，結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小，變形以沖擊點(diǎn)局部凹陷為主。隧道逃生管道，規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3 。沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑為0.67m，巖體參數(shù)取值為：彈性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。 
    取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊，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(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此時(shí)，隧道逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行空間為740mm，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(shí)，變形值增大，可能不，當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管性增加，但管材重量也隨之增加，致使成本上升，搬運(yùn)困難。 因此，設(shè)計(jì)中取隧道逃生管道壁厚為30mm是適宜的。 

高分子逃生管抗沖擊性能對(duì)比：

通過將尺寸規(guī)格相近的高分子逃生管與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證高管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。

試驗(yàn)材料

1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、高分子隧道逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

試驗(yàn)要求及方法 

    采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與高分子逃生管從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進(jìn)行沖擊對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證高分子隧道逃生管道的可靠性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：高分子逃生管受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生 性形變。

西藏隧道施工逃生管道，高分子逃生管對(duì)管材的要求：

1.要保證隧道施工逃生管道厚度不小于10毫米

2.隧道施工逃生管道徑不小于60cm

3.每節(jié)管長(zhǎng)宜為1.5米——2米

4.逃生管可手動(dòng)拆卸，連接牢固，

5.隧道施工逃生管道盡量與隧道車（人）行橫洞相連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。

6.對(duì)隧道施工逃生管道設(shè)置不到位的，嚴(yán)禁開挖作業(yè)。

西藏隧道施工逃生管道，高分子逃生管的優(yōu)勢(shì)所在：

隧道施工逃生管道，高分子逃生管為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障。

1.管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高

受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)隧道施工逃生管道，高分子逃生管瞬間變形，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)急救援提供了為可靠的保障；

2.材料重量輕

隧道施工逃生管道，高分子逃生管拆裝和搬運(yùn)方便，在隧道狹小空間可無需機(jī)械設(shè)備幫助下進(jìn)行移動(dòng)。重量輕,拆裝和搬運(yùn)方便；

3.管道環(huán)剛度高

隧道施工逃生管道，高分子逃生管耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過一般管道。