隧道施工應(yīng)急管道隧道逃生管道

中雄管業(yè)建議在隧道工程施工時，工單位應(yīng)選擇有資質(zhì)的單位，開展隧道超前水文地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測單位要預(yù)報(bào)和監(jiān)測質(zhì)量，同時及時準(zhǔn)確反饋給施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位。當(dāng)發(fā)現(xiàn)圍巖變形和速率較大等異常情況時，施工單位要立即組織撤出施工人員。

隧道逃生管道管徑設(shè)計(jì)

由于所需隧道逃生管道的尺寸設(shè)計(jì)是根據(jù)人體測量學(xué)的先驅(qū)美國專家阿爾文·R·蒂利的人體爬行理論的研究數(shù)據(jù)而定制的．因此結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)并親身穿越的方法，并且考慮工廠生產(chǎn)的管道的尺寸系列，經(jīng)過試驗(yàn)確定管道外徑尺寸為800mm。管材長度根據(jù)隧道施工現(xiàn)場條件和運(yùn)輸條件分為、3m和6m。

隧道逃生管道壁厚

根據(jù)反復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和相關(guān)理論數(shù)據(jù)得出，隧道逃生管道的尺寸不易過小，過小容易在塌方時逃生管道容易損壞，尺寸過大會增加成本，不利于施工中的轉(zhuǎn)運(yùn)。結(jié)合Hertz研究成果隧道逃生管道尺寸定為外徑800mm壁厚30mm。

隧道逃生管道監(jiān)控量測與觀測

監(jiān)控量測主要包括拱頂下沉和水平收斂。目前采用有尺量測和無尺量測。為確保量測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和操作方便，大斷面隧道宜使用無尺量測。

中雄管業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)DN800逃生管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，迅速恢復(fù)原形。逃生管道型號：DN800符合人體力學(xué)設(shè)計(jì)，適應(yīng)隧道施工塌方應(yīng)急逃生可靠性。

逃生管道的設(shè)計(jì)及參數(shù)

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。 
DN800逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ超高分子*30mm其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3 。
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=2500kg/m3。 巖塊重量 W=611kg。

取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對DN800逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊，此時可根據(jù)能量守恒定律計(jì)算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進(jìn)行計(jì)算，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，DN800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，DN800逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行空間為740mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能通過應(yīng)急管道。當(dāng)壁厚較小時，變形值增大，可能不，當(dāng)壁厚更大時，盡管性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運(yùn)困難。 因此，設(shè)計(jì)中取DN800逃生管道壁厚為30mm是適宜的。