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针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况,首次采用新材料(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,对新型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,通过抗冲击性试验,对逃生管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,通道结构尺寸合理,可靠,可应用于公路隧道施工应急救援。
截至2008年底,我国公路隧道总数已达5426座,共319×104km,然而,我国公路隧道建设起步较晚,与国外发达相比,相关技术水平仍较低,加之公路隧道跨度大、施工工艺复杂、地形多变等特点,导致公路隧道建设过程中还存在诸多技术问题。 尽管随着我国公路隧道新奥法施工技术的日益成熟,穿越复杂地质条件隧道的相关设计理论和修筑工艺取得了一定的成果,但在隧道建设中塌方事故却屡屡发生,施工问题异常严峻。
隧道逃生管道安装与铺设:
1.隧道逃生管道采用φ800mm的高分子管道,标准管节长度为3m,壁厚30mm,带螺栓孔抱箍连接,接端连接宽度:22mm,采用螺栓标准件固定。
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.隧道逃生管道可根据现场需要订制加工,搬运方便,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.隧道逃生管道设置起点为二衬端头处,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,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,纵向连接可采用带螺栓孔抱箍连接,用螺栓把抱箍与两管道接头加固相连,防止坍塌时将逃生管道冲脱。
5.隧道逃生管道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,以随时确保逃生管道的效用。
6.隧道逃生管道在经过掘进台阶时,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.设置的隧道烯逃生管道应平整、内壁光滑、干燥、顺畅,不得作应急逃生以外用途。
隧道逃生通道的选材要求
1、逃生通道的抗冲击性能要好,能承受隧道塌方时大石块的剧烈冲击。
2、逃生通道的口径要大,一般常用的逃生通道的规格为DN600-DN800mm,这种规格的管道的更适合人体爬行。
与钢管相比,高分子逃生管道具有适当的抗压度、连接方便、造价低、使用寿命长、耐腐蚀及耐低温的优越性。因此,选用高分子逃生管道作为逃生管。
高分子逃生管道优点:
1、重量轻、同规格下重量仅为钢管重量的1/3,拆装和搬运方便。
2、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,然后迅速恢复原来形状,为公路隧道施工逃生应急救援提供了ji为可靠的保障。
3、管道环刚度高、耐压性好、不易变形,在隧道施工中发生坍塌时,承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。
4、耐磨损、抗老化,可长时间重复使用。
5、比以往钢管管壁更光滑,摩擦系数为新钢管的6分之1
高分子管被称为”令人惊异的工程塑料”,抗冲击性能非常强,即使受到地壳的强烈变动,例如地震等,管道也不会出现断裂,只会发生轻的变形,目前几乎无法测出高分子管的抗冲击ji限。因此将高分子管用作逃生管综合性价比非常高。
高分子逃生管道规格参数:
材质:HDPE
颜色:橘黄色
用途:隧道逃生
产地:洛阳
长度:3(m) 外径:800(mm) 壁厚:30(mm)
逃生管道应用领域:
隧道工程:隧道施工逃生管道、隧道救援应急通道。
电力工程:工艺用水回水、化水输送。
污水处理:污水处理厂污水处理排放管、污水管及生物池循环水管线。
制药行业:输送各种腐蚀性介质、污水、废水。
水利工程:埋地长距离引水、调水、输水管线。
市政工程:城市高层建筑给水、自来水工程、热网回水、煤气、天然气等输送管线。
逃生管道安装
①逃生管道所用管材采用φ800mm的管道,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抱箍连接,每端连接10mm固定。抱箍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逃生管道经加工使用,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逃生管道采用φ800mm的承插管道,设置起点为zui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逃生管道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,以随时确保逃生管道的效用。
⑥逃生管道在经过掘进台阶时,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设置的逃生管道应平整、干燥、顺畅,不得作应急逃生以外用途。
⑧逃生管道布设长度为100m。