在隧道逃生领域,以往传统的逃生管材质是钢管,但是钢管的抗冲击性能差,在抗冲击性能测试中,钢管和新材料逃生管管相比,当受到剧烈撞击之后,钢管发生了严重变形,但是新材料逃生管受到冲击后,石块被弹出,管道几乎没有受到损伤,耐冲击性能良好,其次和钢管相比,新材料逃生管重量轻变,便于输送和安装,而且价格适中,综合性价比高。
逃生管道优越性能:
新型聚乙烯逃生管道具有优异的综合性能,具有 其他工程塑料无可比拟的耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性,且耐化学腐蚀、卫生、不易 粘附,在国外被称为“神奇的塑料”。因此新型聚乙烯逃生管道在机械、交通运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工等领域,具有广泛的引用前景。
新型聚乙烯逃生管道重量轻、仅为钢管重量的1/8左右,拆装和搬运方便。
新型聚乙烯逃生管道韧性好、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,新型聚乙烯逃生管道为隧道施工逃生应急救援提供了为可靠的保障。
新型聚乙烯逃生管道环刚度高、耐压性好、不易变形,在任何隧道施工中发生坍塌时,承压能力和抗环境坏能力远远过一般管道。
高分子聚乙烯隧道逃生管道材料重量轻、拆装和搬运方便;管道韧性好、抗冲击强度高,管道环刚度高、耐压性好、不易变形,能常期反复使用。交通部门对高分子聚乙隧道烯逃生管道在隧道施工应急救援通道进行了论证。 管道结构尺寸符合人体工程学原理, 通过对高分子量聚乙烯逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验,验证了高分子量聚乙烯逃生管道应用于隧道施工应急救援的可靠性。
世界上早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化,此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国于1964年早研制成功并投入工业生产。高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的发展十分迅速,80年代以前,世界平均年增长率为8.5%,进入80年代以后,增长率高达15%~20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12,000~12,500吨,而到1990年世界需求量约5万吨,其中美国占70%。2007-2009年中国逐步成为世界工程塑料工厂,分子量聚乙烯产业发展更是十分迅速。
逃生管道优越性能:
1、新型隧道逃生管道,材料成本低,为工程项目节约采购成本。
2、新型隧道逃生管道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、新型隧道逃生管道在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性。
4、新型隧道逃生管道以我们公司的独配方制成,所以新型隧道逃生管道有很高的防腐性。
5、新型隧道逃生管道设计合理,安装方便。隧道逃生管道端口配制连接部件,起吊挂圈。隧道逃生管道安装、起吊、方便。
6、新型隧道逃生管道内壁光滑,事故发生时,逃生速度快,不易造成二次擦伤。
7、我公司的新型隧道逃生管道到目前为止是全球公认的使用效果好、性能佳,从而新型隧道逃生管道被应用在诸多的工程当中。
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临沧ф800隧道逃生管是一种新型材料隧道逃生管道,采用分子量在300万左右的高分子作为主要原材料,临沧ф800隧道逃生管综合性价比高:抗冲击,耐高压,柔韧性能强,重量轻便,连接方式简单牢固,运输安装方便,价格适中,在云南,贵州,四川,,甘肃等地区的隧道逃生领域已得到了广泛应用。
临沧ф800隧道逃生管技术参数:
1.临沧ф800隧道逃生管平均分子量在250万以上,屈服强度σ1=3.7GPa,弹性模量E1=700MPa;泊松比ν1=0.42。
2.临沧ф800隧道逃生管常用规格:DN800*30毫米,管道外径为800毫米,壁厚30毫米
3.长度标准:1.5米 3米 4米 6米,也可根据要求定做。
4.临沧ф800隧道逃生管连接方式:抱箍连接,链条软连接
5.颜色:橘黄色
6.临沧ф800隧道逃生管重量:以DN800*30毫米为例,约为70kg/米
临沧ф800隧道逃生管尺寸设计的依据:
根据应用人体测量学的先驱美国专家阿尔文·R·蒂利对人体测量学的研究成果可知,人在爬行移动时,较舒适的情况下爬行高度为800毫米,爬行长度为1520毫米,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,圆管的小直径为800毫米。
因此,临沧ф800隧道逃生管的内径必须≥585毫米,才能保证人体的正常 通过。 同时,考虑到公路隧道施工现场的实际情况,应急救援通道的外径不宜过大,否则对施工的影响较大,故取临沧ф800隧道逃生管的外径:800毫米。
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隧道逃生管道可靠性验证
试验目的
通过将尺寸规格相近的隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验,论证超高分子聚乙烯管应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。
试验材料
1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管,规格为Φ620×10。 屈服强度σ1=215GPa,弹性模量弹性模量E1=210MPa;泊松比ν1=0.25。2、隧道逃生管道,规格为Φ800×30 , 屈服强度σ1=3.7GPa,弹性模量E1=700MPa;泊松比ν1=0.42。
试验要求及方法
实验结果隧道逃生管道受到冲击后,石块被弹出,管道几乎没有受到损伤,耐冲击性能良好;钢管在受到冲击后,管道被砸扁,发生 性形变。从结果中可以看出,超高分子量聚乙烯隧道逃生管道抗冲击性能高,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隧道逃生管道,且其在受到石块砸击之后发生 性形变,难以恢复。
结论
首次采用隧道逃生管道对公路隧道施工应急救援通道进行了设计。 同时,超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的结构尺寸符合人体工程学原理,结构 简单,拆装方便。 后,通过对隧道逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验,验证了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。
隧道逃生管道安装与铺设:
①隧道逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道,管节长度为3m,壁厚30mm,管节间可采用直径大于逃生管道直径的抱箍连接,每端连接22mm,采用螺栓标准件固定。为保证管道承受坍塌体的压力,对采用的材质管材,必须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。
②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。
③隧道逃生管道经加工使用,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。
④隧道逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道,设置起点为新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。
⑤隧道逃生管道在二衬台车移动就位过程中,临时拆移时应逐节拆除,严禁一次拆除到位,以随时确保逃生管道的效用。
⑥隧道逃生管道在经过掘进台阶时,应按顺延台阶布置,安装135°转接接头顺延,其管道架空高度和长度以不影响施工并便于开启逃生窗口为宜。
⑦设置的隧道逃生管道应平整、干燥、顺畅,不得作应急逃生以外用途。