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管径设计由于所需隧道逃生管道,逃生管道的尺寸设计日前尚未有相关规范以及参考数据,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。确定管道外径尺寸为800。管道壁厚需要选择适当的管道壁厚尺寸。尺寸太小容易在隧道塌方时遭隧道顶部岩石砸坏:尺寸太大增加重量.既增加成本.也不利施工中向前转运。为台理确定管道壁厚R寸.我们采用近似汁算法、有限元模拟计算法以及现场模拟试验“来进行。综合不同方面的考虑。后取隧道逃生管道,逃生管道壁厚为10以上。隧道逃生管的优势所在:管道韧性好、抗冲击强度高:从12米高空自由落体,撞击到地面,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保障。800逃生管道参数 隧道救生通道




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重量轻、高分子 铁路隧道逃生管为钢管重量的1/3左右,拆装和搬运方便。

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,为隧道施工逃生应急救援提供了可靠的保障。

环刚度高、耐压性好、不易变形,高分子 铁路隧道逃生管 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超过一般管道。同时,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。通过对高分子 铁路隧道逃生管和钢管进行抗冲击性对比试验,验证了高分子 铁路隧道逃生管应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。

 




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=0.42;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。

 


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