超高分子逃生管連接部件設計

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(zhì)性，且耐化學腐蝕、衛(wèi)生無毒、不易 粘附其在機械、交通運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)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1/8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安全可靠的保障。

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。

據(jù)2004年～2007年隧道施工事故資料初步統(tǒng)計，我國共發(fā)生39起（公路、鐵路）隧道施工事故。由于地質(zhì)條件的多樣性和復雜性，公路隧道施工事故發(fā)生率比其他巖土工程高且嚴重，事故統(tǒng)計在公路隧道施工事故中，坍塌事故占54％，為主要事故形態(tài)，是公路隧道施工的頭號大敵，其高發(fā)性和高危險性嚴重威脅著工程安全，甚至給國家與人民的生命財產(chǎn)造成重大損失 。

因此，對公路隧道施工坍塌應急救援技術進行研究，將能有效減少公路隧道施工坍塌事故的人員傷亡和財產(chǎn)損失，對提高公路隧道建設的安全性具 有重要的現(xiàn)實意義。 然而，現(xiàn)行公路隧道施工中所用的坍塌逃生應急救援通道為鋼管，質(zhì)量大，較為笨重，拆裝和搬運不便，使用效率不高。同時，在公路隧道逃生應急救援管道的選取方面，管道需要具備高抗沖擊性、高耐壓性以及高耐磨性等優(yōu)良性能。

通過對隧道逃生超高分子量聚乙烯管道進行抗沖擊試 驗和耐壓試驗，論證了超高分子量聚乙烯管用于公路隧道施工應急救援通道的可行性。 同時，還從人體工程學的角度，對新型應急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化。

逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設計

根據(jù)應用人體測量學的先驅(qū)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，

阿爾文·R·蒂利指出，在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時，圓管的最小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應急救援通道的內(nèi)徑必須≥585mm，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636mm。

超高分子逃生管連接部件設計，連接方式

公路超高分子逃生管在符合人體工程學原理兼顧牢固性的同時，還需滿足隧道安全施工應急救援功能性要求，連接方式簡單、拆裝方便。因此，對公路隧道逃生管道采用抱箍連接，每根端部有孔，并在端部設有加強護層，連接部件有鋼絲繩、鐵鏈及其端部掛鉤。為了在隧道發(fā)生坍塌事故時，相關人員方便在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬繩。

1.超高分子逃生管鏈扣連接

2.超高分子逃生管環(huán)型抱箍連接

3.超高分子逃生管鋼制對插連接

其中如有需要的話還可以采用過渡彎頭進行連接