巴彦淖尔超高分子量聚乙烯钢塑逃生管道

由于隧道逃生管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。交通部门采用新材料（超高分子量）对公路隧道施工应急救援通道进行了设计。同时，新型应急救援通道的结构尺寸符合人体工程学原理，结构简单，拆装方便。

超高分子量聚乙烯钢塑逃生管道的特性

1、超高分子量隧道逃生管道，材料成本低，为工程项目节约采购成本。　

2、超高分子量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、超高分子量隧道逃生管道在低温条件下也具有良好的耐冲击性。

4、超高分子量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。

超高分子量聚乙烯钢塑逃生管道薄厚径设计

薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中，结构下半部分的整体弯曲变形较小，变形以冲击点局部凹陷为主。

根据Hertxz接触力学理论，采用Thornton假设，设材料具有理想弹塑性，则两接触物体之间的接触压力，在能量分析的基础上，圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷P之间的关系，则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值，为圆管材料的屈服应力；Ｈ为圆管的厚；Ｄ为圆管的直径。

超高分子量聚乙烯钢塑逃生管道（分子量约为300万），规格为Φ800*30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=0,2；密度：ρ1=50kg/3。

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=3000kg/m3。岩块重量W=400kg。

取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对超高分子量隧道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。取不同圆管壁厚H进行计算，不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果，根据实验结果可以看出，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，人能安全通过应急通道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不安全%当壁厚更大时，尽管安全性增加，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隧道逃生管道壁厚为24mm以上是适宜的。

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