洛阳中雄管业有限公司

隧道逃生管道是一种隧道安全逃生通道，设置起点为施工处的二衬端头处，距二衬端头距离不得大于5米，从支护完整工作面布置至距离开挖面25m以内的适当位置，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。

逃生管道的型号参数设计原理:

1.热膨胀系数：10-4/℃

2.逃生管道分子量：250万分子量

3逃生管道结构特点：高抗冲击强度、柔韧性、高耐磨性、高耐腐蚀性、耐低温

4.逃生管道单节长度：3米/根；6米/根；可按用户要求

5. 逃生管道接口形式：抱箍连接，链条连接

6.物理力学特性：

密度：0.935 g/cm3

拉伸断裂强度≥32Mpa

拉伸断裂伸长率≥350%

拉伸屈服强度≥20Mpa

热变形温度：85℃

冲击强度≥110Kg.cm/cm

隧道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。

高分子隧道逃生管（分子量约为250万），规格为Phi;800*30其主要参数取值为：屈服强度sigma;1=3.7GPa，弹性模量：E1=700MPa；泊松比nu;1=0.42；密度：rho;1=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nu;2=0.2，密度rho;2=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极限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对高分子隧道逃生管和钢管进行冲击，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，不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果。

①逃生管道所用管材采用phi;800mm的超高分子量聚乙烯管道，管节长度为15m，壁厚30mm，管节间可采用直径大于逃生管道直径的套管连接，每端连接1m,采用橡胶圈或木楔临时固定。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、掘进开挖方式等状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逃生管道经加工使用，结合材质及现场实际状况分别进行加工，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逃生管道采用phi;800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，设置起点为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，超高分子量聚乙烯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逃生管道在经过掘进台阶时，应顺延台阶布置，安装135deg;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设置的逃生管道应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。

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）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，对橘色超高分子逃生管道的结构尺寸进行了优化，并对超高分子量聚乙烯隧道逃生通道的连接方式进行了设计。

通过抗冲击性试验，对橘色超高分子逃生管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，安全可靠，可应用于公路隧道施工应急救援。

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