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隧道應(yīng)急救援逃生管安裝布置和逃生管安裝的意義
隧道應(yīng)急救援逃生管安裝布置和逃生管安裝的意義
洛陽正舉新材料有限公司,是一家集新材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝于一體的高新技術(shù)企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)超高分子量管材,鋼帶增強PE螺旋波紋管材,HDPE管材,鋼襯塑管道、襯膠管道,逃生管道。公司先后與上?;ぱ芯吭?、湖南有色金屬研究院等國內(nèi)多家科研機構(gòu)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。
逃生管使用簡單,安裝和移動所用時間短,設(shè)備簡單易學(xué),易于操作,投入不大,經(jīng)濟效益顯著,更重要的是一旦出現(xiàn)隧道塌方事故,該逃生管可有效地挽救施工人員的生命。隧道施工過程中應(yīng)急救援通道如何更好更的布設(shè),對隧道安全施工起到重要的作用,也是保證工程順利完工的必要條件。Φ1000高分子量隧道逃生管環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變型,為隧道逃生應(yīng)急救援提供了可靠的保障。
新型高分子量隧道逃生管道薄壁設(shè)計
薄壁圓管在受到隧道頂部大能量石塊側(cè)向沖擊的過程中,結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小,變形以沖擊點局部凹陷為主。
根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)理論,采用Thornton假設(shè),設(shè)材料具有理想彈塑性,則兩接觸物體之間的接觸壓力,在能量分析的基礎(chǔ)上,圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系,則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值,為圓管材料的屈服應(yīng)力;H為圓管的厚;D為圓管的直徑。
高分子量隧道逃生管道(分子量約為300萬),規(guī)格為Φ1000*30其主要參數(shù)取值為:屈服強度σ1=3,7GPa,彈性模量:E1=700MPa;泊松比ν1=0, 2; 密度:ρ1=50kg/3。
沖擊試件為塊狀花崗巖,初步選定巖塊直徑為0,67m,巖體參數(shù)取值為:彈性模量 E2=40GPa, 泊松比ν2=0,2 ,密度ρ2=3000kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。
取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的限值H為7m和5m,將塊石自由釋放,分別對高分子量隧道逃生管道和鋼管進行沖擊,此時可根據(jù)能量守恒定律計算出巖塊下落速度,分別為v1=11,7m/s。 取不同圓管壁厚H進行計算,不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果,根據(jù)實驗結(jié)果可以看出,隨著圓管壁厚的增加,塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度h=7m時、壁厚H=24mm時,超 高分子量隧道逃生管道的凹陷變形值Δ=0,048m,約為圓管直徑的8%;當(dāng)下落高度h=5m時、壁厚H=24mm時,凹陷變形值 Δ=0,038m,變形值更小。此時,超 高分子量隧道逃生管道變形凹陷后,管內(nèi)的通行 空間為588mm,滿足人體工程學(xué)要求,人能通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時,變形值增大,可能不安全,當(dāng)壁厚更大時,盡管安全性增加,但管材重量也隨之增加,致使成本上升,搬運困難。因此,設(shè)計中取高分子量隧道逃生管道壁厚為30mm是適宜的。
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