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新材料逃生管抗壓測試分析 逃生管道廠家
針對隧道施工坍塌多發的情況,洛陽中雄管業采用新材料(新型隧道逃生管,是一種由乙烯、丁二烯單體在催化劑作用下,聚合而成的平均分子量在200萬以上的線型結構熱塑性工程塑料)對隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理,根據Hertz接觸力學理論,采用Thonroton假設,對新型隧道逃生管道的結構尺寸進行了優化,并對通道的連接方式進行了設計。通過抗沖擊性試驗,對新型隧道逃生管應用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行驗證。
超高分子量聚乙烯逃生管承壓能力和抗環境破壞能力遠遠超過一般管道。材料重量輕拆裝和搬運方便,在隧道狹小空間可無需機械設備幫助下進行移動。超高分子量聚乙烯逃生管重量輕,拆裝和搬運方便。隨著我國鐵路、公路、地鐵、水電等工程的不斷立項建設。隧道、地下廠房等地下工程正在廣泛涌現。由于地下工程的隱蔽性和地質條件的復雜性,如何保證隧道等地下工程施工的和質量.是目前面臨的一項艱巨任務。一方面要精心設計、加強監測、施工。以避免事故發生;另一方面,需要研究事故發生時如何采取有效的逃生和救援措施,以避免和減少施工人員的傷亡損失。
通過以下3種基本方法驗證隧道逃生管道 高抗沖擊性逃生管道的可靠性
1.隧道逃生管道(新型材料)結構尺寸設計
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,圓管的直徑為585mm。 因此,公路隧道施工新型應急救援通道的內徑必須≥585mm,才能保證人體的正常 通過。 同時,考慮到公路隧道施工現場的實際情況,應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636mm。
2.新型隧道逃生管道薄厚徑設計
隧道逃生管道變形凹陷后,管內的通行空間為740mm,滿足人體工程學要求,人能通過應急通道。當壁厚較小時,變形值增大,可能不,當壁厚更大時,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,設計中取隧道逃生管道壁厚為29-30mm是適宜的。
3.隧道逃生管道 高抗沖擊性逃生管道連接部件設計
用于公路隧道施工中的隧道逃生管道在符合人體工程學原理、兼顧牢固性的同時,還需滿足公路隧道施工應急救援功能性要求,連接方式簡單、拆裝方便。因此,對應急救援通道進行了如下結構設計。 抱箍連接,在安裝施工組織中較為方便,當首次安裝時,只需將兩管對接,用抱箍上緊扣牢,依據抱箍現有的孔,用鉆往管管上打孔近穿螺栓即可。
試驗要求及方法
采用尺寸規格相近的鋼管與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,驗證隧道逃生管道的可靠性。
1、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、圓管墊層為平整放置的砂袋,墊層厚250mm,寬超高分子量聚乙烯mm。用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上,當受到落石沖擊荷載作用時,圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開挖高度,本實驗取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m,將塊石自由釋放,對隧道逃生管道和鋼管進行沖擊。實驗結果隧道逃生管道受到沖擊后,石塊被彈出,管道幾乎沒有受到損傷,耐沖擊性能良好;鋼管在受到沖擊后,管道被砸扁,發生形變。
認證結論:
逃生管道具有優異的綜合性能,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、輕質性,且耐腐蝕、衛生無毒、不易粘附,在國外被稱為“神奇的塑料”。隨著我國公路隧道施工技術的日益成熟,穿越復雜地質條件隧道的相關設計理論和修筑工藝取得了一定的成果,但在隧道建設中塌方事故卻屢屢發生,施工安全問題異常嚴峻。超高分子量管道優異的性價比,大可運用在隧道工地施工建設中。
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