我公司专业研发生产公路隧道逃生管道的企业,公路隧道逃生管道填补公路隧道逃生管道多项空白,此种新型材料逃生管道,性能优越,实用性强独占市场先机,生产供不应求,在逃生管道设计中,目前管材选用zui常用的是钢管,经长期现场考察发现,施工现场使用的钢管存在造价高、接口多、不密封、耐腐蚀性差等缺点,施工时经常搁置在洞室外,起不到防止隧道塌方时逃生逃生的作用,对隧道施工人员生命安全造成ji大的安全隐患,因此有必要更新逃生管选材,在隧道施工设计时我们提议更换逃生管道材料。
在隧道逃生领域,以往传统的逃生管材质是钢管,但是钢管的抗冲击性能差,在抗冲击性能测试中,钢管和公路隧道逃生管道相比,当受到剧烈撞击之后,钢管发生了严重变形,但是公路隧道逃生管道受到冲击后,石块被弹出,管道几乎没有受到损伤,耐冲击性能良好,其次和钢管相比,公路隧道逃生管道重量轻变,便于输送和安装,而且适中,综合性价比高。
逃生管道薄厚径设计
薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中,结构下半部分的整体弯曲变形较小,变形以冲击点局部凹陷为主。
根据Hertxz接触力学理论,采用Thornton假设,设材料具有理想弹塑性,则两接触物体之间的接触压力,在能量分析的基础上,圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷 P之间的关系,则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值,为圆管材料的屈服应力;H为圆管的厚;D为圆管的直径。
逃生管道
逃生管道(分子量约为250万),规格为Φ800*30其主要参数取值为:屈服强度σ1=3.7GPa,弹性模量:E1=700MPa;泊松比ν1=0.42; 密度:ρ1=950kg/m3 。
冲击试件为块状花岗岩,初步选定岩块直径为0.67m,岩体参数取值为:弹性模量 E2=40GPa, 泊松比ν2=0.2 ,密度ρ2=2500kg/m3。 岩块重量 W=400kg。
取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的ji限值H为7m和5m,将块石自由释放,分别对逃生管道和钢管进行冲击,此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度,分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行计算,不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果。
随着圆管壁厚的增加,块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。当块石下落高度h=7m时、壁厚H=24mm时,逃生管道的凹陷变形值Δ=0.048m,约为圆 管直径的8%;当下落高度h=5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。此时,逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为740mm,满足人体工程学要求,人能安全通过应急通道。当壁厚较小时,变形值增大,可能不安全%当壁厚更大时,尽管安全性增加,但管材重量 也随之增加,致使成本上升,搬运困难。因此,设计中取逃生管道壁厚为26mm是适宜的。
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