防塌方安全防护隧道应急逃生管道 聚乙烯稳固耐用

  • 发布时间:2022-07-18 16:32:25,加入时间:2022年02月18日(距今1179天)
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逃生管道的特性:

1、材料成本低,为工程项目节约采购成本。

2、有很强的耐腐蚀能力,施工方简有速,使用寿命可达30-50年。

3、在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性。

4、以我们公司的独特配方制成,所以逃生救援管道有很高的防腐可靠性。

5、设计合理,安装方便。管道端口配制连接部件,起吊挂圈。安装、起吊、方便。

6、底层与钢管面所接触的是环氧粉末防腐涂层,外层树脂防锈油漆。管道内壁光滑,事故发生时,逃生速度快,不易造成二次擦伤。

7、我公司的逃生管道到目前为止是全球公认的使用效果好、性能佳的管道防腐涂层,从而隧道逃生通道被应用在诸多的工程当中。

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H为7m和5m,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/s和v1=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h=5m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H为10m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。

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H为10m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。

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