DN800逃生管道(分子量约为250万),规格为Φ高分子量聚乙烯*30mm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 。
冲击试件为块状花岗岩,初步选定岩块直径为0.67m,岩体参数取值为:弹性模量 E2=40GPa, 泊松比ν2=0.2 ,密度ρ2=2500kg/m3。 岩块重量 W=611kg。
取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的限值H为7m和5m,将块石自由释放,分别对DN800逃生管道和钢管进行冲击,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,DN800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。
此时,DN800逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为740mm,满足人体工程学要求,人能通过应急管道。当壁厚较小时,变形值增大,可能不,当壁厚更大时,尽管性增加,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DN800逃生管道壁厚为30mm是适宜的。
隧道逃生管道连接方式
隧道逃生管道在施工过程巾要不断向前推进。掌子面每推进4-5m距离时通过转运,把后面的一节管道拆卸下来运到前面进行安装。超高分子隧道逃生管道常用的连接方法有链条连接和抱箍连接,这两种连接强度较高,拆卸与安装施工简单,材料相对便宜适台管道逃生系统。
抱箍连接:
经过多年的施工经验及项目反馈,保留下来的是两种,这个是其中的一种。属于硬连接。使用材质是符合管道口径的钢制的抱箍,这种连接方式外观工整,隧道出现慢弯的情况下不利于调节,如果施工路段平整的话,使用这种连接方式没有问题。
链条连接:
链条连接是目前用的较多性价比的连接方式,连接方便不需要复杂发工艺,只要将链条套入U型卡,然后插入管道预先留好的卡槽中,上好螺丝就行了。施工简单快捷连接强度高,一般连接好两个管道只需要2分钟。而且这种连接方式在遇到路面不平整或者慢弯的时候会非常好调节。链条可以伸缩,能让管道更好与路面贴合,所以这种连接方式是目前用的较多的一种连接方式。
隧道施工应急管道隧道逃生管道
中雄管业建议在隧道工程施工时,工单位应选择有资质的单位,开展隧道超前水文地质预报和监控量测,超前地质预报和监控量测单位要预报和监测质量,同时及时准确反馈给施工、监理、设计单位。当发现围岩变形和速率较大等异常情况时,施工单位要立即组织撤出施工人员。
隧道逃生管道管径设计
由于所需隧道逃生管道的尺寸设计是根据人体测量学的先驱美国专家阿尔文·R·蒂利的人体爬行理论的研究数据而定制的.因此结合现场调查数据并亲身穿越的方法,并且考虑工厂生产的管道的尺寸系列,经过试验确定管道外径尺寸为800mm。管材长度根据隧道施工现场条件和运输条件分为、3m和6m。
隧道逃生管道壁厚
根据反复实验的结果和相关理论数据得出,隧道逃生管道的尺寸不易过小,过小容易在塌方时逃生管道容易损坏,尺寸过大会增加成本,不利于施工中的转运。结合Hertz研究成果隧道逃生管道尺寸定为外径800mm壁厚30mm。
隧道逃生管道监控量测与观测
监控量测主要包括拱顶下沉和水平收敛。目前采用有尺量测和无尺量测。为确保量测数据准确和操作方便,大断面隧道宜使用无尺量测。
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