針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯）對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。結(jié)合人體工程學(xué)原理，根據(jù) Hertz 接觸力學(xué)理論，采用 Thonroton 假設(shè)，對Φ800的管道結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，并對超高分子量聚乙烯逃生管的連接方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

 

通過抗沖擊性試驗(yàn)，對逃生管應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，逃生管結(jié)構(gòu)尺寸合理，安全可靠，可應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援。

 

隧道逃生管性能：

是一種由乙烯、丁二烯單體在催化劑作用下，聚合而成的平均分子量在 250 萬以上的線型結(jié)構(gòu)熱塑性工程塑料。世界上較早由美國 Allied Chemical 公司于 1957 年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此后德國 Hoechst 公司、德國 Her-cules 公司、日本三井石油化學(xué)公司等也投入工業(yè)化生產(chǎn)。我國于 1964 年較早研制成功并投入工業(yè)生產(chǎn)。

 

隧道逃生管和鋼管抗沖擊性能對比：

通過將尺寸規(guī)格相近的Φ800逃生管與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。

試驗(yàn)材料

1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、超高分子量聚乙烯逃生管（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

 

試驗(yàn)要求及方法

采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與隧道逃生管從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進(jìn)行沖擊對比試驗(yàn)，驗(yàn)證超高分子量聚乙烯逃生管的可靠性。

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：隧道逃生管受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生永久性形變。