隧道逃生管道与钢管的可靠性验证

通过将尺寸规格相近的隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证新材料应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。

试验材料

1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，规格为Φ620×10。 屈服强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、隧道逃生管道，规格为Φ800×30 , 屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

试验要求及方法

采用尺寸规格相近的钢管与隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的地方将重物自由释放，进行冲击对比试验，验证隧道逃生管道的可靠性。

 1、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E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；岩块重 W=400kg。

 2、圆管垫层为平整放置的砂袋，垫层厚250mm，宽800mm。

用于隧道施工逃生的薄壁圆管自由放置于平整垫层上，当受到落石冲击荷载作用时，圆管底部主要受垫层竖向和横向摩擦约束作用。冲击试件离圆管顶部距离主要取决于隧道断 面的开挖高度，本实验取隧道中心顶部到圆管顶部 的高度的极限值 H为10m，将块石自由释放，分别对隧道逃生管道和钢管进行冲击。实验结果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；钢管在受到冲击后，管道被砸扁，发生永性形变。

隧道逃生管道的应用：

1、所用管材采用φ800mm的新型材料管道，管节长度为12m，壁厚30mm，管节间可采用直径大于逃生管道直径的金属带孔抱箍连接，22mm宽,采用螺栓临时固定。为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，必须确保其承压能力和连接头的牢固，并经试验室具体试验后，方可用于隧道中。

2、施工现场应根据隧道围岩、掘进开挖方式等情况备足管道和连接材料，除整节管道外，应同时备足1米、2米、3米短节管道、转接接头。

3、经加工使用，结合材质及现场实际情况分别进行加工，连接简单、牢固、紧密可靠，且在地面做好临时固定措施，施工时管口可加临时封盖，并易于打开和封闭。

4、采用φ800mm的新型管道，设置起点为新施作好的二衬端头处，距二衬端头距离不得大于5米，从衬砌工作面布置至距离开挖面20m以内的适当位置，逃生管道沿着初期支护的一侧向掌子面铺设，管内预留工作绳，方便逃生、抢险、联络和传输各种物品，承插逃生管道纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将管道冲脱。

5、在二衬台车移动就位过程中，临时拆移时应逐节拆除，严禁一次拆除到位，以随时确保隧道逃生管道的效用。

6、在经过掘进台阶时，应按顺延台阶布置，安装135°转接接头顺延，其管道架空高度和长度以不影响施工并便于开启逃生窗口为宜。

7、设置应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。

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