高分子隧道逃生管道道

在公路隧道施工事故中，坍塌事故占54％，为主要事故形态，是公路隧道施工的头号公敌，其高发性和高危险性严重威胁着工程，甚至给 与人民的生命财产造成重大损失 。 
    因此，对公路隧道施工坍塌应急救援技术进行研究，将能有效减少公路隧道施工坍塌事故的人员伤亡和财产损失，逃生管道对提高公路隧道建设的性具有重要的现实意义。 然而，现行公路隧道施工中所用的坍塌逃生应急救援通道为钢管，质量大，较为笨重，拆装和搬运不便，使用效率不高。同时，在公路隧道逃生应急救援管道的选取方面，管道需要具备高抗冲击性、高耐压性以及高耐磨性等优良性能。

高分子隧道逃生管道道结构尺寸设计:
根据应用人体测量学的先驱美国专家阿尔文·R·蒂利对人体测量学的研究成果可知，人在爬行移动时，较舒适的情况下爬行高度为800mm，爬行长度为1520mm。

隧道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。

高分子隧道逃生管（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=611kg。

取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值h为7m和5m,将块石自由释放，分别对高分子隧道逃生管和钢管进行冲击，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。

逃生管道性能特点：

1、逃生管道重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。

2、逃生管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，可在极地温度下正常使用且物理特性不受低温影响，为隧道施工逃生应急救援提供保障。

3、逃生管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，能极好的吸收冲击力不易受到破坏。

4、逃生管道安装方便， 采用链条连接连接拆装方便。

5、逃生管道可重复使用，高分子800逃生管道采用高分子 材料，该材料具有很好的抗老化性能、脆化性能慢，使用时间高达20年以上。