超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

產品特性介紹：

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，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350萬左右的線型結構熱塑性工程塑料。 世界上早由 美國Allied Chemical公司于1957年實現(xiàn)工業(yè)化。 此后德國Hoechst公司、德國Her-cules公司、日本三井石油化學公司等也 投入工業(yè)化生產。我國于1964年早研制成功并投入工業(yè)生產。 
   超高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，具有其他工程塑料無可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質性，且耐化學腐蝕、衛(wèi)生、不易粘附，在國外被稱為“神奇的塑料”。因此，其在機械、交通運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農業(yè)、化工等領域，具有廣泛的引用前景。 
●重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，拆裝和搬運方便。
●管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障。
●管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

逃生性能介紹：

  隧道逃生超高分子量聚乙烯管道具有優(yōu)異的綜合性能，具有其他工程塑料無可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質性，且耐化學腐蝕，在國外被稱為“神奇的塑料”。因此其在機械、交通運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農業(yè)、化工等領域，具有廣泛的引用前景。

1.耐沖擊性。

耐沖擊是逃生管道，超高分子逃生管道的另一重要特性。他的沖擊強度非常高，他比以耐用消費品沖擊著稱的聚碳酸酯的沖擊強度還高3--5倍，其沖擊強度隨分子量的增加提高。當分子量達到150萬時，沖擊強度達到 值，以后隨著分子量增加沖擊強度有所降低。

2.沖擊能吸收性。

逃生管道，超高分子逃生管道還具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖能吸收值在所有塑料中 ，因而，噪音阻尼行很好，具有優(yōu)良的消音效果。

3.優(yōu)良的抗內壓強度，逃生管道，超高分子逃生管道耐環(huán)境應力開類性，抗快速開裂性。

     超高分子量聚乙烯隧道逃生管道材料重量輕，拆裝和搬運方便；超高分子量聚乙烯隧道逃生管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道為 公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過 一般管道。交通部門采用新材料（超高分子量聚乙烯）對公路 隧道施工應急救援通道進行了設計。 同時，超高分子量聚乙烯應急救援通道的結構尺寸符合人體工 程學原理，結構簡單，拆裝方便。 ，通過對超高分子量聚乙烯逃生管道和鋼管進行抗沖擊性對比試驗，驗證了超高分子量聚乙烯逃生管道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性。

隧道逃生管結構尺寸設計：

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（超高分子量聚乙烯材料）對公路隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理，根據Hertz接觸力學理論，采用Thonroton假設，對超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的結構尺寸進行了優(yōu)化，并對通道的連接方式進行了設計。 ，通過抗沖擊性試驗，對超高分子量聚乙烯通道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行了驗證。試驗結果表明，超高分子量聚乙烯通道結構尺寸合理，可靠，可應用于公路隧道施工應急救援。

根據應用人體測量學的先驅美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，如圖2所示

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表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道沖擊變形值

      從表1中可以看出，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。當塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，超高分子量聚乙烯隧道逃 生管道的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此 時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，管內的通行 空間為588mm，滿足人體工程學要求，人能通過應急通道。當壁厚較小時，變形值增大，可 能不%當壁厚更大時，盡管性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。 因此，設計中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為 30mm是適宜的。 

性能表：

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人體工程學原理、兼顧牢固性的同時，還需滿足公路隧道施工應急救援功能性要求，連接方式簡單、拆裝方便。因此，對應急救援通道進行了如下結構設計。 

本 著拆裝方便的原則，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道與管道之間的連接方式為柔性連接。故在安裝施工組織中較為方便，當首次安裝時，只需將兩管對接， 用鐵鏈將兩管端頭的鏈條連接并拉緊扣牢即可。其中，鏈條端配有掛鉤，U型卡與鏈扣相連，鏈條長度可根據扣緊程度由掛鉤扣在U型卡上的位置自由調節(jié)。

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應用：

    ① 超高分子量聚乙烯逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道，管節(jié)長度為15m，壁厚30mm，管節(jié)間可采用直徑大于逃生管道直徑的套管連 接，每端連接1m,采用橡膠圈或木楔臨時固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對采用的材質管材，必須確保其承壓能力和連接頭的牢固，并經試驗室具體試驗 后，方可用于隧道中。

    ②施工現(xiàn)場應根據隧道圍巖、掘進開挖方式等情況備足管道和連接材料，除整節(jié)管道外，應同時備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉接接頭。 

    ③超高分子量聚乙烯逃生管道經加工使用，結合材質及現(xiàn)場實際情況分別進行加工，連接簡單、牢固、緊密可靠，且在地面做好臨時固定措施，施工時管口可加臨時封蓋，并易于打開和封閉。

    ④ 超高分子量聚乙烯逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，設置起點為 施作好的二襯端頭處，距二襯端頭距離不得大于5米，從襯砌工作面布 置至距離開挖面20m以內的適當位置，超高分子量聚乙烯逃生管道沿著初期支護的一側向掌子面鋪設，管內預留工作繩，方便逃生、搶險、聯(lián)絡和傳輸各種物品， 承插超高分子量聚乙烯管道縱向連接可采用鏈條等措施，防止坍塌時將超高分子量聚乙烯管道沖脫。 

    ⑤超高分子量聚乙烯逃生管道在二襯臺車移動就位過程中，臨時拆移時應逐節(jié)拆除，嚴禁一次拆除到位，以隨時確保逃生管道的效用。 

    ⑥超高分子量聚乙烯逃生管道在經過掘進臺階時，應按順延臺階布置，安裝135°轉接接頭順延，其管道架空高度和長度以不影響施工并便于開啟逃生窗口為宜。 

⑦設置的超高分子量聚乙烯逃生管道應平整、干燥、順暢，不得作應急逃生以外用途。

逃生管道連接方式：

1、超高分子量聚乙烯隧道逃生管道連接方式--U型卡鏈扣連接

2、超高分子量聚乙烯隧道逃生管道連接方式--環(huán)型抱箍連接

鐵路隧道執(zhí)行以下標準：

1.1隧道洞口應嚴格執(zhí)行“早進晚出”原則，加強洞口段超前支護和邊仰坡設計；洞口邊仰坡施工前應先做好洞頂截、排水工程,洞口邊仰坡工程應自上而下逐級開挖支護，及時完成洞口邊仰坡加固、防護及防排水工程；隧道洞口按設計完成超前支護后，方可開始正洞施工，洞口段應及時形成封閉結構，嚴禁采用長臺階施工。

1.2軟弱圍巖隧道采用臺階法開挖時，Ⅴ、Ⅵ級圍巖中上臺階每循環(huán)開挖進尺不應大于1榀鋼架間距，Ⅳ級圍巖中不應大于2榀鋼架間距。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖邊墻每循環(huán)開挖進尺不得大于2榀鋼架間距，仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿(管)，每循環(huán)開挖進尺不得大于3m。

1.3隧道開挖后，初期支護應及時施作并封閉成環(huán)，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m,Ⅳ級圍巖二次襯砌距離掌子面不得大于90m,Ⅴ、Ⅵ級圍巖二次襯砌距離掌子面不得大于70m。

     合縱新材料隧道逃生管道每節(jié)長度3米，每米約重69kg而（鋼管每米重量210公斤）經過測量和專業(yè)人體測量學的專家的理論確定逃生管在隧道中的使用是非常符合人體學的。材質由超高分子量聚乙烯材質加工制成，超高分子隧道逃生管道具有重量輕、拆裝和搬運方便、管道韌性好、抗沖擊強度高，管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形等性能，能長時間使用。

逃生管規(guī)格

1.保證隧道逃生管厚度不小于30mm

2.每節(jié)隧道逃生管長度3米

3.隧道逃生管可手動拆卸，連接牢固。

4.隧道逃生管臨時拆移時應逐節(jié)拆除，嚴禁一次拆除到位。

5.隧道逃生管道應平整、干燥、順暢，不得作應急逃生以外用途。

隧道逃生管尺寸

該類管材的尺寸型號的設計是經過專業(yè)測量和專業(yè)人體測量學的專家的理論確定逃生管在隧道中的使用是非常符合人體學的。并經過大量的實驗來證明：人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm， 因此，公路隧道施工新型應急救援通道的內徑必須≥800mm，才能保證人體的正常通過。 同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。