新型高分子隧道逃生管道薄厚徑設(shè)計(jì)
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(diǎn)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(shí)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(shí)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。 成都市DN800高分子逃生管道廠家
高分子隧道逃生管道(分子量約為250萬(wàn)),規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為:屈服強(qiáng)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限值H為7m和5m,將塊石自由釋放,分別對(duì)高分子隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊,此時(shí)可根據(jù)能量守恒定律計(jì)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(jìn)行計(jì)算。
應(yīng)用范圍:
隧道逃生管道監(jiān)控系統(tǒng)及其它檢查:成都市DN800高分子逃生管道廠家
一、隧道施工在洞口設(shè)置值班室,并有專人負(fù)責(zé),設(shè)立人員、設(shè)備進(jìn)洞登記制度;1km以上長(zhǎng)隧道宜配置電子門禁系統(tǒng)和電子監(jiān)控系統(tǒng);
二、隧道工程掘進(jìn)施工,隧道施工時(shí)在Ⅳ、Ⅴ級(jí)及以上圍巖地段必須預(yù)先設(shè)置逃生通道及救生管道;
三、隧道的掌子面開挖、噴錨、支護(hù)及仰拱部位的開挖、澆注砼的過程中,均必須確保逃生通道的完好,救生管道設(shè)置到位,并隨著掌子面的不斷掘進(jìn)而向前移動(dòng);
四、 隧道內(nèi)預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生險(xiǎn)情和等級(jí)事故時(shí),及時(shí)用聲響和指示燈通知人員撤離或啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,可利用四種顏色指示燈表明不同地質(zhì)條件的施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
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新型逃生管道與玻璃鋼逃生管性能對(duì)比
首先說下逃生管道配置與用途
它是一種隧道施工中逃生管,設(shè)置起點(diǎn)為隧道開挖工作面距離zui近位置,距二襯端頭距離不得大于5米,從支護(hù)完整工作面布置至距離開挖面25m以內(nèi)的適當(dāng)位置,管道沿著初期支護(hù)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(xiǎn)、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品。
逃生管道三種材質(zhì)
1、管材,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(wàn)以上的線型結(jié)構(gòu)熱塑性工程塑料。我公司生產(chǎn)的新型逃生管道規(guī)格為φ800×30mm,每節(jié)長(zhǎng)度3米,每米重量69.7公斤(鋼管每米重量210公斤)。
2、逃生管,我公司生產(chǎn)的逃生管,做了內(nèi)外防腐,防氧化,使用時(shí)間長(zhǎng),逃生管道的規(guī)格:φ820*10mm,φ1020*10mm,φ1120*10mm,6米一根,也可以定做。
3、玻璃鋼逃生管,規(guī)格800*20mm,6米一根,玻璃鋼 FRP(Fiber Reinforced Plastics)即纖維強(qiáng)化塑料,一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料,稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料,或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同,因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。
隧道逃生管道連接部件設(shè)計(jì)
隧道逃生管道主體部分采用新型懸掛式隧道逃生管道,并在端部設(shè)有加強(qiáng)護(hù)層,部件有鋼絲繩、鐵鏈及其端部掛鉤。為了在隧道發(fā)生坍塌事故時(shí),相關(guān)人員方便在懸掛式隧道逃生管道中攀爬,在管道周向每隔120°栓系一攀爬繩。本著拆裝方便的原則,公路懸掛式隧道逃生管道與管之間的連接方式為抱箍接,在安裝施工組織中較為方便,當(dāng)首次安裝時(shí),只需將兩管對(duì)接,用抱箍上緊扣牢,依據(jù)抱箍現(xiàn)有的孔,用鉆往管管上打孔近穿螺栓即可。其中,鋼絲繩端頭和鐵鏈端頭為掛鉤,鐵鏈長(zhǎng)度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在鐵鏈圓環(huán)上的位置自由調(diào)節(jié)。
隧道逃生管道應(yīng)用
800隧道逃生管道所用管材采用道路施工Φ800mm的新型懸掛式隧道逃生管道,管節(jié)長(zhǎng)度為3-6m,壁厚30mm,管節(jié)間可采用直徑大于懸掛式隧道逃生管道直徑的金屬抱箍連接,40mm寬,采用螺栓臨時(shí)固定。為保證管道承受坍塌體的壓力,對(duì)采用的材質(zhì)管材,必須確保其承壓能力和連接頭的牢固,并經(jīng)試驗(yàn)室具體試驗(yàn)后,方可用于隧道中。
高分子隧道逃生管道材料重量輕,拆裝和搬運(yùn)方便;管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高,受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形,吸收大量沖擊能量,然后迅速恢復(fù)原來形狀,為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障;高分子量聚乙烯--隧道逃生管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形,在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時(shí),承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過一般管道。交通部門采用新材料(高分子量聚乙烯)對(duì)公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時(shí),高分子量聚乙烯應(yīng)急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,拆裝方便。 后,通過對(duì)高分子量聚乙烯--隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn),驗(yàn)證了高分子量聚乙烯--隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。
對(duì)公路隧道施工坍塌應(yīng)急救援技術(shù)進(jìn)行研究,將能有效減少公路隧道施工坍塌事故的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)提高公路隧道建設(shè)的性具 有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 然而,現(xiàn)行公路隧道施工中所用的坍塌逃生應(yīng)急救援通道為鋼管,質(zhì)量大,較為笨重,拆裝和搬運(yùn)不便,使用效率不高。同時(shí),在公路隧道逃生管道應(yīng)急救援管道的選取方面,管道需要具備高抗沖擊性、高耐壓性以及高耐磨性等優(yōu)良性能。