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超高分子量聚乙烯隧道逃生管

超高分子量聚乙烯隧道逃生管


 
       我公司生産的超高分子量聚乙烯隧道逃生管規格為φ800×30mm,每節長度3米。
 
       超高分子量聚乙烯隧道逃生管材料重量輕拆裝和搬運方便;管道韌性好、抗沖擊強度高,受到強外力沖擊時瞬間變形;管道環剛度高、耐壓性好、不易變形,同時,新型應急救援通道的結構尺寸符合人體工程學原理,結構簡單,拆裝方便。咨詢電話:135-9819-2715 
 
超高分子量聚乙烯隧道逃生管優異性:
1、重量輕、同規格下重量僅為鋼管重量的1/8,拆裝和搬運方便。
2、管道韌性好、抗沖擊強度高,受到強外力沖擊時瞬間變形,吸收大量沖擊能量,然後迅速恢複原來形狀,為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為安全可靠的保障。
3、管道環剛度高、耐壓性好、不易變形,在隧道施工中發生坍塌時,承壓能力和抗環境破壞能力遠遠超過一般管道。
4、耐磨損、抗老化,可長時間重複使用。
 
超高分子量聚乙烯隧道逃生管結構尺寸設計: 
       根據應用人體測量學的先驅美國著名專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知,人在爬行移動時,較舒适的情況下爬行高度為800mm,爬行長度為1520mm,如圖2所示。
       阿爾文·R·蒂利指出,在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時,圓管的zui小直徑為585mm。 因此,公路隧道施工新型應急救援通道的内徑必須≥585mm,才能保證人體的正常通過。
 
       同時,考慮到公路隧道施工現場的實際情況,應急救援通道的外徑不宜過大,否則對施工的影響較大,故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。
 
       薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側向沖擊的過程中,結構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Hertxz接觸力學理論,采用Thornton假設,設材料具有理想彈塑性,則兩接觸物體之間的接觸壓力,在能量分析的基礎上,圓管受到側向沖擊時局部凹陷值△與側向載荷 P之間的關系,則可推出圓管受到側向沖擊時局部凹陷值,為圓管材料的屈服應力;H為圓管的厚;D為圓管的直徑。
 
       超高分子量聚乙烯隧道逃生管(分子量約為250萬),規格為Φ800*30其主要參數取值為: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岩,初步選定岩塊直徑為0.67m,岩體參數取值為:彈性模量 E2=40GPa, 泊松比ν2=0.2 ,密度ρ2=2500kg/m3。 岩塊重量 W=400kg。
 
       取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,将塊石自由釋放,分别對隧道逃生管和鋼管進行沖擊,此時可根據能量守恒定律計算出岩塊下落速度,分别為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果如表1 所示。
       從表1中可以看出,随着圓管壁厚的增加,塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當塊石下落高度h=7m時、壁厚H=24mm時,隧道逃生管的凹陷變形值Δ=0.048m,約為圓 管直徑的8%;當下落高度h=5m時、壁厚H=24mm時,凹陷變形值 Δ=0.038m,變形值更小。此時,隧道逃生管變形凹陷後,管内的通行 空間為588mm,滿足人體工程學要求,人能安全通過應急通道。當壁厚較小時,變形值增大,可能不安全%當壁厚更大時,盡管安全性增加,但管材重量 也随之增加,緻使成本上升,搬運困難。 因此,設計中取隧道逃生管壁厚為24mm是适宜的。
 
超高分子量聚乙烯隧道逃生管的幾種連接方式:
1、對夾式金屬連接件
2、鍊條鍊接
3、抱箍連接
4、轉接彎頭
 
結論:
       首次采用超高分子量聚乙烯隧道逃生管對隧道施工應急救援通道進行了設計。 同時,隧道逃生管的結構尺寸符合人體工程學原理,結構簡單,拆裝方便。 最後,通過對隧道逃生管和鋼管進行抗沖擊性對比試驗,驗證了超高分子量聚乙烯隧道逃生管應用于公路隧道施工應急救援的可靠性。 

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