隧道逃生管道尺寸设计及参数

       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。

       逃生管道(分子量约为250万)，规格为Φ超高分子量聚乙烯*30mm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=400kg。

逃生管道

       取隧道中间及边顶部到圆管顶部的高度的限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对大口径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和v1=9.9m/s。取不同圆管壁厚H进行计算，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，大口径逃生通道的凹陷变形值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，大口径逃生管道变形凹陷后，管内的通行空间为740mm，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，变形值增加，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，设计中取大口径逃生管道壁厚为30mm是适宜的。

       逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足隧道安全施工、隧道坍塌应急、隧道救援等实质性要求，隧道逃生管道连接方式简单、拆装方便。根据广大客户需求，我公司目前对大口径逃生管道研发出三种可靠的连接方式。其中链扣连接有三种连接方式可供选择。