高分子量隧道逃生管道薄厚径设计

    公司简介

  洛阳正举新材料科技有限公司是一家集新材料研发、生产、销售、安装于一体的高新技术企业，专业生产超*高分子量聚乙烯管材，钢带增强PE螺旋波纹管材，HDPE管材，钢衬塑衬胶管材，逃生管道，油井管道等管材系列产品，产品广泛应用于石油、化工、电力、矿山，冶金、水利、市政、建筑，环保，炼焦，煤化，疏浚等行业领域。

  产品介绍

  超*高分子逃生管道特性：

      一、洛阳正举超*高分子量聚乙烯逃生管的耐磨性具塑料之冠，比尼龙66（66）、聚四氟乙烯高4倍，是碳钢、不锈钢的7－10倍；

  二、冲击强度为聚氯乙烯的20倍、的两倍、的五倍，且能在－196摄氏度下保持。无论是  外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂，这是其它任何塑料没有的特性；

  三、冲击能吸收值在所有塑料中较高，且具有消音性；

  四、磨擦系数低，仅为0.07~0.11，故具有自润滑性。在水润滑条件下，其动磨擦系数比66和聚甲醛低一半。

  五、不结垢、不粘附（抗粘附能力可与聚四氟乙烯媲美），因此流动阻力很小，可长期保持流速和流量不减。其内径设计可比钢管减小15%；

  六、超*高分子量聚乙烯耐磨管化学稳定性好，具有优良的耐化学药品性；

  七、优良的憎水性，吸水率小於0.01%，仅为的1%；

  八、优良的抗内压强度，耐环境应力开裂性、抗快速开裂性；

  九、卫生、无毒，可接触食品和药物；

  十、良好的耐候性和抗老化性。超*高分子量聚乙烯分子链中不饱和集团很少，且分子量大，本身就具有很好的稳定性。

  十一、易连接、安装方便；

  十二、经济效益高，超*高管材的安装费用比传统材料低得多，加之耐腐蚀、耐磨损、耐候性等诸多因素综合比较，经济效益是钢管的4－6倍。

   高分子量隧道逃生管道薄厚径设计

   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。

   高分子量隧道逃生管道（分子量约为300万），规格为Φ800*30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, 2； 密度：ρ1=50kg/3。

   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 E2=40GPa， 泊松比ν2=0,2 ，密度ρ2=3000kg/m3。 岩块重量 W=400kg。

   取隧道中*心及边顶部到圆管顶部的高度的限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对超 高分子量隧道逃生管道和钢管进行冲击，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/s。 取不同圆管壁厚H进行计算，不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果，根据实验结果可以看出，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，超 高分子量隧道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h＝5ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，凹陷变形值 Δ＝0,038m，变形值更小。此时，超 高分子量隧道逃生管道变形凹陷后，管内的通行 空间为588mm，满足人体工程学要求，人能通过应急通道。当壁厚较小时，变形值增 大，可能不安%当壁厚更大时，尽管安权性增加，但管材重量 也随之增加，致使成本上升，搬运困难。 因此，设计中取超 高分子量隧道逃生管道壁厚为24mm以上是适宜的。

    隧道应急救援逃生管道的布设：

    1、管材采用φ800mm的超 高分子量聚乙 烯管道，管节长度根据现场情况来定可选用3 m、6m、长度管节，壁厚30mm管节间可采用直径大于隧道逃生管直径的金属带孔抱箍连接，22mm宽,采用螺栓临时固定。

    2、超 高分子量聚乙 烯逃生管可采用环型抱箍连接、钢制搭接锁扣连接，U型卡链扣连接，对夹式连接件连接，每端连接10mm固定。为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，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。

    3、为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，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。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。

    4、 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。

    5、φ800mm的承插超 高分子量聚乙 烯量管道，设置起点为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， 隧道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。 

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   洛阳正举作为逃生管道的专业制造厂商，更加明白“安*全施工，平安是福”的意义。虽然我们不能完全解决隧道施工中出现的突发情况，但我们可以把预防措施做到很好，把损失降到很低。公司的产品原料纯正，生产设备先进，产品原料分子量匀在250万以上，质量稳定。在正举我们一直秉承一句话“我们宁愿在价格上解释一阵子，也不愿再质量上抱歉一辈子”。