逃生管道薄厚徑設(shè)計
薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中,結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小,變形以沖擊點局部凹陷為主。
根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)理論,采用Thornton假設(shè),設(shè)材料具有理想彈塑性,則兩接觸物體之間的接觸壓力,在能量分析的基礎(chǔ)上,圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系,則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值,為圓管材料的屈服應(yīng)力;H為圓管的厚;D為圓管的直徑。
逃生管道
逃生管道(分子量約為250萬),規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為:屈服強度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,初步選定巖塊直徑為0.67m,巖體參數(shù)取值為:彈性模量 E2=40GPa, 泊松比ν2=0.2 ,密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。
取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的ji限值H為7m和5m,將塊石自由釋放,分別對逃生管道和鋼管進行沖擊,此時可根據(jù)能量守恒定律計算出巖塊下落速度,分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進行計算,不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果。
隨著圓管壁厚的增加,塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度h=7m時、壁厚H=24mm時,逃生管道的凹陷變形值Δ=0.048m,約為圓 管直徑的8%;當(dāng)下落高度h=5m時、壁厚H=24mm時,凹陷變形值 Δ=0.038m,變形值更小。此時,逃生管道變形凹陷后,管內(nèi)的通行空間為740mm,滿足人體工程學(xué)要求,人能通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時,變形值增大,可能不%當(dāng)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(shè)計中取逃生管道壁厚為26mm是適宜的。
隧道逃生管道安裝與鋪設(shè):
1.隧道逃生管道采用φ800mm的高分子管道,標(biāo)準管節(jié)長度為3m,壁厚30mm,帶螺栓孔抱箍連接,接端連接寬度:22mm,采用螺栓標(biāo)準件固定。
2.施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)隧道圍巖、掘進開挖方式等情況備足管道和連接材料,除整節(jié)管道外,應(yīng)同時備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉(zhuǎn)接接頭。
3.隧道逃生管道可根據(jù)現(xiàn)場需要訂制加工,搬運方便,連接簡單、牢固、緊密可靠,且在地面做好臨時固定措施,施工時管口可加臨時封蓋,并易于打開和封閉。
4.隧道逃生管道設(shè)置起點為二襯端頭處,距二襯端頭距離不得大于5米,從襯砌工作面布置至距離開挖面20m以內(nèi)的適當(dāng)位置,管道沿著初期支護的一側(cè)向掌子面鋪設(shè),管內(nèi)預(yù)留工作繩,方便逃生、搶險、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品,縱向連接可采用帶螺栓孔抱箍連接,用螺栓把抱箍與兩管道接頭加固相連,防止坍塌時將逃生管道沖脫。
5.隧道逃生管道在二襯臺車移動就位過程中,臨時拆移時應(yīng)逐節(jié)拆除,嚴禁一次拆除到位,以隨時確保逃生管道的效用。
6.隧道逃生管道在經(jīng)過掘進臺階時,應(yīng)按順延臺階布置,安裝135°轉(zhuǎn)接接頭順延,其管道架空高度和長度以不影響施工并便于開啟逃生窗口為宜。
7.設(shè)置的隧道烯逃生管道應(yīng)平整、內(nèi)壁光滑、干燥、順暢,不得作應(yīng)急逃生以外用途。
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我公司高性能的隧道逃生管道,已經(jīng)在隧道行業(yè)應(yīng)用便受到了一致好評,在和鋼管的抗沖擊對比試驗中,隧道應(yīng)急逃生管道完勝鋼管,成為隧道逃生領(lǐng)域的新寵。
逃生管道在施工鋪設(shè)時,盡量與隧道車(人)行橫洞相連接,形成網(wǎng)狀逃生管道。我公司隧道逃生管道可重復(fù)使用,管道理論壽命在100年以上。
隧道逃生管對管材的要求:
1. 隧道逃生管盡量與隧道車(人)行橫洞相連接,形成網(wǎng)狀逃生通道。
2. 對逃生通道設(shè)置不到位的,嚴禁開挖作業(yè)。
3. 要保證逃生管道厚度不小于10毫米
4.隧道逃生管徑不小于60cm
5. 每節(jié)管長宜為3米/根或6米/根
6. 隧道逃生管可手動拆卸,連接牢固
隧道逃生管道設(shè)計美觀、標(biāo)識清晰。隧道逃生管道材質(zhì)要求嚴格,系數(shù)高,檢驗嚴謹,工程監(jiān)理不可忽視。