更新时间：2025-01-14 20:24:15 浏览次数:8 公司名称：郑州 合纵新材料科技有限公司
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隧道逃生管道-隧道逃生管道尺寸设计要求
隧道逃生管结构尺寸设计：
针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）对公路隧道施工应急救援通道进行了设计研究。结合人体工程学原理，根据Hertz接触力学理论，采用Thonroton假设，对超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的结构尺寸进行了优化，并对通道的连接方式进行了设计。 ，通过抗冲击性试验，对超高分子量聚乙烯通道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性进行了验证。试验结果表明，超高分子量聚乙烯通道结构尺寸合理，可靠，可应用于公路隧道施工应急救援。
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800mm，爬行长度为1520mm，如图2所示
表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道冲击变形值
| 壁厚H/mm | 凹陷变形值△/m | |
| H=7m时 | H=5m时 | |
| 20 | 0.093 | 0.080 |
| 22 | 0.066 | 0.054 |
| 24 | 0.048 | 0.038 |
| 26 | 0.035 | 0.025 |
| 30 | 0.030 | 0.021 |
从表1中可以看出，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，超高分子量聚乙烯隧道逃 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，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道变形凹陷后，管内的通行 空间为588mm，满足人体工程学要求，人能通过应急通道。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，设计中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚为 30mm是适宜的。
性能表：
| 项目 | 单位 | 试验方法 | 超高分子材料型号 | 其它工程塑料 | ||||
| SLL-2 | SLL-3 | 尼龙66 | 聚碳酸酯 | 聚甲醛 | 聚四氟乙烯 | |||
| 密度 | g/cm3 | ASTM D1505 | 0.935 | 0.930 | 1.14 | 1.2 | 1.4 | 2.16 |
| 平均分子量 | GB/T1841-1980 | 粘度法 | 250万 | 300万 | - | - | - | - |
| 屈服点应力 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 220 | 220 | - | - | - | - |
| 抗张强度 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 400 | 500 | 750 | 640 | 700 | 200 |
| 断裂伸长率 | % | ASTM D638 | 350 | 300 | 200 | 110 | 75 | 300 |
| 抗冲击强度（无缺口） | Kg.cm/cm | ASTMD256/td> | 破坏不了 | 破坏不了 | 11 | 80 | 10 | 16 |
| 抗冲击强度（缺口） | Kg.cm/cm | ASTMD256 | 110 | 105 | - | - | - | - |
| 布氏硬度 | D | ASTMD2240 | 40 | 40 | 100 | 118 | 120 | - |
| 动摩擦系数 | Kg/cm2.m/s | 三井汕化 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | - | 0.4 | 0.2 |
| 磨损率（砂磨法） | mg | 三井汕化 | 20 | 15 | - | - | 170 | 225 |
| 热变形温度 | ℃ | ASTM D648 | 85 | 80 | 200 | 138 | 170 | 121 |
| 膨胀系数 | 10-4/℃ | ASTMD696 | 1.5/td> | 1.5 | 0.8 | 0.66 | 0.81 | 1.0 |
用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足公路隧道施工应急救援功能性要求，连接方式简单、拆装方便。因此，对应急救援通道进行了如下结构设计。
本 着拆装方便的原则，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道与管道之间的连接方式为柔性连接。故在安装施工组织中较为方便，当首次安装时，只需将两管对接， 用铁链将两管端头的链条连接并拉紧扣牢即可。其中，链条端配有挂钩，U型卡与链扣相连，链条长度可根据扣紧程度由挂钩扣在U型卡上的位置自由调节。
我公司（15038696358）生产超高分子量聚乙烯隧道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，其在机械、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。
●重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。
●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，为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为可靠的保障。
●管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。
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