19
2019
09

正举牌逃生管道隧道逃生管结构尺寸设计专利

正举牌逃生管道隧道逃生管结构尺寸设计专利

隧道逃生管结构尺寸设计:

针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况,首次采用新材料(超高分子量聚乙烯材料)对公路隧道施工应急救援通道进行了设计研究。结合人体工程学原理,根据Hertz接触力学理论,采用Thonroton假设,对超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的结构尺寸进行了优化,并对通道的连接方式进行了设计。最后,通过抗冲击性试验,对超高分子量聚乙烯通道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性进行了验证。试验结果表明,超高分子量聚乙烯通道结构尺寸合理,安全可靠,可应用于公路隧道施工应急救援。

根据应用人体测量学的先驱美国著名专家阿尔文·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,如图2所示

图片1.png

1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道冲击变形值

壁厚H/mm

凹陷变形值△/m

H=7m

H=5m

20

0.093

0.080

22

0.066

0.054

24

0.048

0.038

26

0.035

0.025

30

0.030

0.021 

      从表1中可以看出,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,超高分子量聚乙烯隧道逃 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h5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。此 时,超高分子量聚乙烯隧道逃生管道变形凹陷后,管内的通行 空间为588mm,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,设计中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚为 30mm是适宜的。 

性能表:

项目

单位

试验方法

超高分子材料型号

其它工程塑料

SLL-2

SLL-3

尼龙66

聚碳酸酯

聚甲醛

聚四氟乙烯

密度

g/cm³

ASTM D1505

0.935

0.930

1.14

1.2

1.4

2.16

平均分子量

GB/T1841-1980

粘度法

250

300

-

-

-

-

屈服点应力

Kg/cm²

ASTM D638

220

220

-

-

-

-

抗张强度

Kg/cm²

ASTM D638

400

500

750

640

700

200

断裂伸长率

%

ASTM D638

350

300

200

110

75

300

抗冲击强度(无缺口)

Kg.cm/cm

ASTMD256/td>

破坏不了

破坏不了

11

80

10

16

抗冲击强度(缺口)

Kg.cm/cm

ASTMD256

110

105

-

-

-

-

布氏硬度

D

ASTMD2240

40

40

100

118

120

-

动摩擦系数

Kg/cm².m/s

三井汕化

0.2

0.2

0.4

-

0.4

0.2

磨损率(砂磨法)

mg

三井汕化

20

15

-

-

170

225

热变形温度

ASTM D648

85

80

200

138

170

121

膨胀系数

10-4/

ASTMD696

1.5/td>

1.5

0.8

0.66

0.81

1.0
 

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时,还需满足公路隧道施工应急救援功能性要求,连接方式简单、拆装方便。因此,对应急救援通道进行了如下结构设计。 
图片2.png
着拆装方便的原则,公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道与管道之间的连接方式为柔性连接。故在安装施工组织中较为方便,当首次安装时,只需将两管对接, 用铁链将两管端头的链条连接并拉紧扣牢即可。其中,链条端配有挂钩,U型卡与链扣相连,链条长度可根据扣紧程度由挂钩扣在U型卡上的位置自由调节。


« 上一篇 下一篇 »

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。