云南超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道因為超高分子量聚乙烯隧道逃生管道資料分量輕拆裝和轉移便利；管道耐性好、抗沖擊強度高，遭到強外力沖擊時瞬間變形，吸收很多沖擊能量，敏捷恢復原形。 

云南超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

DN800隧道逃生管道安全系數參數

 超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，是一種由乙 烯、丁二烯單體在催化劑效果下，聚合而成的平均分子量在150萬以上的線型結構熱塑性工程塑料。 世界上早由美國Allied Chemical公司于1957年完成工業化。 此后德國Hoechst公司、德國Her-cules公司、日本三井石油化學公司等也投入工業化出產。我國于1964年早研制成功并投入工業出產。

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道結構尺度規劃 
        根據使用人體測量學的前驅美國聞名專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知，人在匍匐移動時，較舒適的情況下匍匐高度為800mm，匍匐長度為1520mm，如圖2所示。

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匍匐經過期，圓管的小直徑為585mm。 因而，公路地道施工新式應急救援通道的內徑必須≥585mm，才干確保人體的正常 經過。 
        一起，考慮到公路地道施工現場的實際情況，應急救援通道的外徑不宜過大，不然對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為636mm。

新式超高分子量聚乙烯隧道逃生管道薄厚徑規劃 
        薄壁圓管在遭到地道頂部大能量塊石側向沖擊的過程中，結構下半部分的全體曲折變形較小，變形以沖擊點部分洼陷為主。 
根據Hertxz觸摸力學理論，選用Thornton假定，設資料具有抱負彈塑性，則兩觸摸物體之間的觸摸壓力，在能量分析的基礎上，圓管遭到側向沖擊時部分洼陷值△與側向載荷 P之間的lian系，則可推出圓管遭到側向沖擊時部分洼陷值，為圓管資料的屈從應力；Ｈ為圓管的厚；Ｄ為圓管的直徑。 
 
        超高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬），標準為Φ800*30mm其首要參數取值為：屈從強度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，開始選定巖塊直徑為0.67m，巖體參數取值為：彈性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊分量 W=400kg。 
        取地道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,將塊石自在開釋，別離對超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進行沖擊，此刻可根據能量守恒定律核算出巖塊下落速度，別離為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進行核算，不同壁厚尺度的圓管沖擊變形值得核算成果如表1 所示。 

       從表1中可以看出，跟著圓管壁厚的添加，塊石下落引起的圓管洼陷變形值越來越小。當塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的洼陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，洼陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此刻，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形洼陷后，管內的通行空間為740mm，滿意人體工程學要求，人能安全經過應急通道。當壁厚較小時，變形值增大，可能不安全，當壁厚更大時，雖然安全性添加，但管材分量 也隨之添加，致使成本上升，轉移困難。 因而，規劃中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為30mm是適宜的。 

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道銜接部件規劃 

用于公路地道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在契合人體工程學原理、兼顧結實性的一起，還需滿意公路地道施工應急救援功用性要求，銜接辦法簡略、拆裝便利。因而，對應急救援通道進行了如下結構規劃。 
    超高分子量聚乙烯隧道逃生管道主體部分選用超高分子量聚乙烯管道，并在端部設有加強護層，銜接部件有鋼絲繩、鐵鏈及其端部掛鉤。 為了在地道發作崩塌事端時，相關人員便利在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬繩。 本著拆裝便利的準則，公路超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與管之間的銜接辦法為抱箍銜接。 故在裝置施工安排中較為便利，當初次裝置時，只需將兩管對接，用抱箍上緊扣牢，根據抱箍現有的孔，用鉆往管管上打孔近穿螺栓即可。其間，鋼絲繩端頭和鐵鏈端頭為掛鉤，鐵鏈長度可根據扣緊程度由掛鉤扣在鐵鏈圓環上的方位 自在調節。

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道可靠性驗證 
實驗意圖 
    經過將尺度標準附近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管別離進行抗沖擊實驗，論證超高管使用于公路地道崩塌逃生應急救援的可行性。
實驗資料
1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，標準為Φ620×10。 屈從強度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、超高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬），標準為Φ800×30mm，屈從強度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
實驗要求及辦法 
    選用尺度標準附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的當地將重物自在開釋，進行沖擊比照實驗，驗證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。
 1、沖擊試件為塊狀花崗巖，開始選定巖塊直徑 為0.67m。巖體參數取值為：彈性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；巖塊重 W=400kg。
 2、圓管墊層為平坦放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。
    用于地道施工逃生的薄壁圓管自在放置于平坦墊層上，當遭到落石沖擊荷載效果時，圓管底部首要受墊層豎向和橫向摩擦約束效果。沖擊試件離圓管頂部間隔首要取決于地道斷 面的開挖高度，本實驗取地道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m，將塊石自在開釋，別離對超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進行沖擊。實驗成果超高分子量聚乙烯隧道逃生管道遭到沖擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有遭到損傷，耐沖擊功能杰出；鋼管在遭到沖擊后，管道被砸扁，發作*性形變。 

為了清晰沖擊能量的巨細，對石塊從10m高處自在落下的沖擊力及圓管形變量進行核算。在石塊自在下落時，石塊瞬時速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。一起，可核算出超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管所受沖擊力和變形量如表2所示。

從成果中可以看出，10m高處落下的石塊的沖 擊能非常大。一起，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道抗沖擊功能*，外力沖擊不能使其決裂。并且，其具有很好的耐性和吸收沖擊能的功能，遭到大石塊沖擊的過程中，可以吸收大部分的沖擊能，減少對管道的損壞。鋼管抗沖擊功能不如超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，且其在遭到石塊砸擊之后發作*性形變，難以恢復。 
定論 
  初次選用超高分子量聚乙烯隧道逃生管道對公路地道施工應急救援通道進行了規劃。 一起，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的結構尺度契合人體工程學原理，結構 簡略，拆裝便利。 終，經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比照實驗，驗證了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道使用于公路地道施工應急救援的可靠性。