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  • 产品信息:隧道逃生管道性能

    隧道逃生管道性能

    产品型号: 齐全
    品  牌: AG8亚游集团
      价格电议,您可以向供应商询价得到该产品价格
    所 在 地: 河南洛阳
    更新日期: 2020-01-11
    详细信息
        随着我国经济的发展,公路、铁路等交通线路经过山区普遍采用隧道穿越,由于地质复杂和施工方式不当,隧道施工期间经常发生塌方事故,其中关门塌方事故的后果较为严重,一旦发生将严重影响掌子面附近施工人员的生命安全。因此,针对隧道施工中的塌方事故,进行隧道逃生管道的系统研究,显得非常重要。
     
        在隧道逃生管道设计中,较早选用的是钢管,经长期现场考察发现,施工现场使用的钢管存在造价高、接口多、不密封、耐腐蚀性差等缺点,施工时经常搁置在洞室外,起不到防止关门塌方时应急逃生的作用,对隧道施工人员生命安全造成大的安全隐患,因此有必要更新管道选材。在隧道施工设计时我们提议更换逃生管道材料,把送风管与逃生管串连连接使用,洞室外新鲜空气经送风管到达初支与二衬交界处,再经新型逃生管道(超高分子量聚乙烯管)输送到掌子面区域。
     
    通过以下3种基本方法验证超高分子量聚乙烯管应用于隧道的可靠性:
    1.结构尺寸设计  
    阿尔文·R·蒂利指出,在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时,圆管的zui小直径为585mm。 因此,公路隧道施工应急救援通道的内径必须≥585mm,才能保证人体的正常通过。 同时,考虑到应急救援通道的外径不宜过大,否则对施工的影响较大,故取超高分子量聚乙烯管的外径为800mm
     
    2.薄厚径设计
    薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中,结构下半部分的整体弯曲变形较小,变形以冲击点局部凹陷为主。 根据Hertxz接触力学理论,采用Thornton假设,设材料具有理想弹塑性,则两接触物体之间的接触压力,在能量分析的基础上,圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷 P之间的关系,则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值,为圆管材料的屈服应力;H为圆管的厚;D为圆管的直径。其主要参数取值为:屈服强度σ1=3.7GPa,弹性模量:E1=700MPa;泊松比ν1=0.42; 密度:ρ1=950kg/m3
    取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H7m5m,将块石自由释放,分别对超高分子量聚乙烯管和钢管进行冲击,此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度,分别为v1=11.7m/sv1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行计算,随着圆管壁厚的增加,块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。当块石下落高度h=7m时、壁厚H=24mm时,800逃生管道的凹陷变形值Δ=0.048m,约为圆 管直径的8%;当下落高度h5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。壁厚H=30mm时,下落高度h=7m时800逃生管道的凹陷变形值Δ=0.030m。再厚的话,变形值变化不大,故取超高分子量聚乙烯管厚度30mm比较合适。此时逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为710mm,满足人体工程学要求,人能安全通过应急通道。当壁厚较小时,变形值增大,可能不安全,当壁厚更大时,尽管安全性增加,但管材重量 也随之增加,致使成本上升,搬运困难。 因此,设计中取管道壁厚为30mm是适宜的。
     
    3、可靠性验证
    检验要求及方法:
    采用尺寸规格相近的钢管,超高分子量聚乙烯管从距圆管顶部的高度H10m的地方将重物自由释放,进行冲击对比试验,验证超高分子量聚乙烯管的可靠性。
    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,可计算出超高分子量聚乙烯管和钢管所受冲击力和变形量。
    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,超高分子量聚乙烯管抗冲击性能极高,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逃生管道,且其在受到石块砸击之后发生形变,难以恢复。
     
    认证结论:
        由于超高分子量聚乙烯管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,然后迅速恢复原来形状,为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,包括钢管。
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