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隧道逃生管道尺寸设计及参数

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发表时间:2021-08-30 13:37作者:润木科技来源:润木科技网址:http://www.rmtaosheng.com

       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。


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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。


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