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針對公路隧道施工坍塌事故多發的情況，采用新材料（超高分子量材料）對公路隧道施工應急逃生管道進行了設計研究。結合人體工程學原理，根據Hertz接觸力學理論，采用Thonroton設，對高分子量隧道逃生管的結構尺寸進行了優化，并對通道的連接方式進行了設計。

截至2008年底，我國公路隧道總數已達5426座，共319×104km，然而，我國公路隧道建設起步較晚，與國外發達國家相比，相關技術水平仍較低，加之公路隧道跨度大、施工工藝復雜、地形多變等特點，導致公路隧道建設過程中還存在諸多技術問題。盡管隨著我國公路隧道施工技術的日益成熟，穿越復雜地質條件隧道的相關設計理論和修筑工藝取得了一定的成果，但在隧道建設中塌方事故卻屢屢發生，施工安全問題異常嚴峻。超高分子量管道優異的性價比，大可運用在隧道逃生管道。

超高分子量隧道逃生管道所用管材采用超高分子量管道，管節長度為12m，壁厚30mm，管節間可采用直徑大于逃生管道直徑的金屬帶孔抱箍連接，22mm寬.采用螺栓臨時固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對超高分子量隧道逃生管道采用的材質管材，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，方可作為隧道逃生管道使用。

逃生管道安裝要求

隧道逃生管道所用管材采用φ800mm的量管道，管節長度根據現場情況來定可選用3m、6m、9m、12m長度管節，壁厚30mm，管節間可采用直徑大于逃生管道直徑的金屬帶孔抱箍連接，22mm寬.采用螺栓臨時固定。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。施工現場應根據隧道圍巖、掘進開挖方式等情況備足管道和連接材料，除整節管道外，應同時備足1米、2米、3米短節管道、轉接接頭。

隧道逃生管道經加工使用，結合材質及現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。隧道逃生管道用φ800mm的承插量管道，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，隧道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、聯絡和傳輸各種物品，承插量管道縱向連接可采用鏈條等措施，防止坍塌時將量管道沖脫。

隧道逃生管道在二襯臺車移動就位過程中，臨時拆移時應逐節拆除，嚴禁一次拆除到位，以隨時確保量隧道逃生管道的效用。隧道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。設置的隧道逃生管道應平整、干燥、順暢，不得作應急逃生以外用途。隧道逃生管道布設長度為100m。

高分子量聚乙烯隧道逃生管道可靠性驗證：

試驗目的

通過將尺寸規格相近的高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進行抗沖擊試驗，論證這種超高分子量聚乙烯材料應用于公路隧道坍塌逃生應急救援的可行性。

試驗材料

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

2、高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬），規格為Φ636×24.屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

試驗要求及方法

采用尺寸規格相近的鋼管與高分子量聚乙烯隧道逃生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進行沖擊對比試驗，驗證高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

1、沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑為0.67m。巖體參數取值為：彈性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3；巖塊重W=400kg。

2、圓管墊層為平整放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。

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