中雄管业生产优质DN800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,迅速恢复原形。逃生管道型号:DN800符合人体力学设计,适应隧道施工塌方应急逃生可靠性。
逃生管道的设计及参数
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。
DN800逃生管道(分子量约为250万),规格为Φ超高分子*30mm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DN800逃生管道和钢管进行冲击,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,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,DN800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h=5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。
此时,DN800逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为740mm,满足人体工程学要求,人能通过应急管道。当壁厚较小时,变形值增大,可能不,当壁厚更大时,尽管性增加,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DN800逃生管道壁厚为30mm是适宜的。
隧道逃生管道物理参数
项目 | 单位 | 试验方法 | 高分子材料型号 | 其它工程塑料 | ||
SLL-2 | SLL-3 | 尼龙66 | 聚碳酸酯 | |||
密度 | g/cm3 | ASTM D1505 | 0.935 | 0.930 | 1.14 | 1.2 |
平均分子量 | GB/T1841-1980 | 粘度法 | 250万 | 300万 | - | - |
屈服点应力 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 220 | 220 | - | - |
抗张强度 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 400 | 500 | 750 | 640 |
断裂伸长率 | % | ASTM D638 | 350 | 300 | 200 | 110 |
抗冲击强度(无缺口) | Kg.cm/cm | ASTMD256/td> | 破坏不了 | 破坏不了 | 11 | 80 |
抗冲击强度(缺口) | Kg.cm/cm | ASTMD256 | 110 | 105 | - | - |
布氏硬度 | D | ASTMD2240 | 40 | 40 | 100 | 118 |
动摩擦系数 | Kg/cm2.m/s | 三井汕化 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | - |
磨损率(砂磨法) | mg | 三井汕化 | 20 | 15 | - | - |
热变形温度 | ℃ | ASTM D648 | 85 | 80 | 200 | 138 |
膨胀系数 | 10-4/℃ | ASTMD696 | 1.5/td> | 1.5 | 0.8 | 0.66 |
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隧道逃生管道连接方式
隧道逃生管道在施工过程巾要不断向前推进。掌子面每推进4-5m距离时通过转运,把后面的一节管道拆卸下来运到前面进行安装。超高分子隧道逃生管道常用的连接方法有链条连接和抱箍连接,这两种连接强度较高,拆卸与安装施工简单,材料相对便宜适台管道逃生系统。
抱箍连接:
经过多年的施工经验及项目反馈,保留下来的是两种,这个是其中的一种。属于硬连接。使用材质是符合管道口径的钢制的抱箍,这种连接方式外观工整,隧道出现慢弯的情况下不利于调节,如果施工路段平整的话,使用这种连接方式没有问题。
链条连接:
链条连接是目前用的较多性价比的连接方式,连接方便不需要复杂发工艺,只要将链条套入U型卡,然后插入管道预先留好的卡槽中,上好螺丝就行了。施工简单快捷连接强度高,一般连接好两个管道只需要2分钟。而且这种连接方式在遇到路面不平整或者慢弯的时候会非常好调节。链条可以伸缩,能让管道更好与路面贴合,所以这种连接方式是目前用的较多的一种连接方式。