超高强度隧道逃生管

目前，国内对塌方关门管道逃生设施及应用的研究较少，2010年铁道部《铁路隧道施工抢险救援指导意见》（铁建设【2010】88号）中要求隧道施工时应在Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段预先设置逃生管道。管道采用φ600～φ800mm 的承插钢管，从衬砌工作面布置至距离开挖面 20m 以内的适当位置，管内预留工作绳，方便逃生、抢险、联络和传输各种物品。承插钢管纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将钢管冲脱。隧道坍塌抢险救援时，关键应做到及时为被困人员通风供氧和提供必需的生存食品，并尽快打通救援通道，使被困人员尽快脱离危险环境。逃生管道的设置符合逃生、救援需要。2012 年辽宁省交通规划设计院及华中科技大学等单位利用有限元模型对逃生钢管在冲击荷载下的边界条件及其动力响应进行了研究得出如下结论：

（1）管体自由度越大，对于消耗冲击能越有利；

（2）管体底部和侧边施加位移约束的模型偏于；

（3）垫层可在一定程度上缓解管体所受冲击力；

（4）在落石冲击作用下，逃生管仅顶部出现比落石直径略大的塑性区，其他部位未出现塑性区

（5）逃生管变形随着与端部距离的增大而减小；

（6）逃生管变形随着落石尺寸的增大而增大，随着逃生管壁厚的增大而减小。

2013年广东二广高速公路有限公司等单位对钢带PE波纹管和钢管在冲击荷载下的仿真模拟及现场试验研究，并得出钢带PE波纹管及钢管均能满足逃生管道的要求，但钢带PE波纹管具有造价低、质量轻及施工方便的优点。

综上所述：对于隧道管道逃生设施的研究呈现传统材料管材研究的多、新型管材研究的少，模拟试验研究多、现场试验研究少的特点，且上述研究均未考虑与隧道施工的干扰、隧道的断面型式，亦未系统研究管道逃生设施的配置及安装要求，因此系统研究塌方管道逃生设施的配置及安装是必要的。

    超 高分子量聚乙烯隧道逃生管道，是一种由乙 烯、丁二烯单体在催化剂作用下，聚合而成的平均分子量在250万以上的线型结构热塑性工程塑料。 世界上早由 美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化。 此后德国Hoechst公司、德国Her-cules公司、日本三井石油化学公司等也 投入工业化生产。我国于1964年早研制成功并投入工业生产。

  超高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有优异的综合性能，具有 其他工程塑料无可比拟的耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性，且耐化学腐蚀、卫生、不 易 粘附，在国外被称为“神奇的塑料”。因此，其在机械、交通运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工等领域，具有广泛的引用前景。

●重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。

●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极为可靠的保障。

●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，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

隧道逃生管道优异性：

1、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，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

2、重量轻、仅为钢管重量的1/8左右，拆装和搬运方便。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极为可靠的保障。

3、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极为可靠的保障。

设置隧道逃生管的的意义：

逃生管系统使用简便，安装和移动所用时间短，设备简单易行，易于操作，投入不大，经济效益显著，从而有利于推广，更重要的是一旦出现隧道关门塌方事故，该系统可有效地挽救施工人员的生命，社会效益和经济效益巨大。

隧道逃生管对管材的要求：

1、要保证逃生管厚度不小于10mm

2、逃生管径不小于60cm

3、每节逃生管长度为1.5米—3米

4、逃生管可手动拆卸，连接牢固

5、逃生管尽量与隧道车（人）行横洞相连接，形成网状逃生通道。

6、对逃生通道设置不到位的，严禁开挖作业。

超高分子量聚乙烯隧道逃生通道的特性

1、超高分子量聚乙烯隧道逃生通道，材料成本低，为工程项目节约采购成本。   

2、超高分子量聚乙烯隧道逃生通道有很强的耐腐蚀能力，施工方简有速，使用寿命可达30-50年。  

3、超高分子量聚乙烯隧道逃生通道在低温条件下也具有良好的耐冲击性。  

4、超高分子量聚乙烯隧道逃生通道设计合理，安装方便。隧道逃生管道端口配制连接部件，起吊挂圈。隧道逃生管道安装、起吊、方便。

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道应用：

    ① 超高分子量聚乙烯逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道，管节长度为15m，壁厚30mm，管节间可采用直径大于逃生管道直径的套管连 接，每端连接1m,采用橡胶圈或木楔临时固定。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超高分子量聚乙烯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 超高分子量聚乙烯逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，设置起点为 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，超高分子量聚乙烯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， 承插超高分子量聚乙烯管道纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将超高分子量聚乙烯管道冲脱。

    ⑤超高分子量聚乙烯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超高分子量聚乙烯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设置的超高分子量聚乙烯逃生管道应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。