隧道逃生管的研发初衷

针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况,采用新材料(超高分子量聚乙烯材料)对公路隧道施工应急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Thornton假设,对新型应急通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,对超高分子量聚乙烯通道应用于公路隧道施工应急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。

因此，对公路隧道施工坍塌应急技术进行研究，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，对提高公路隧道建设的安全性具有重要的现实意义。

隧道逃生管的优越性：

1重量轻，同种规格仅为钢管的1/8左右，根长：3米；米重：69.53k'g；根重：208.59k'g

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提供了极为安全可靠的保障

3管道环刚度高，耐压性好。测试管道上方堆压5米高的沙土，管道保持不变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗破坏能力远远超过一般管道。

4管壁光滑、搬运方便。3米/跟，一人可现场滚动推行。内外壁光滑，逃生迅速，不会造成二次擦伤。

5拆装迅速。采用对夹式金属件螺栓连接，安装灵活，拆卸迅速，连接牢固，连接处无缝隙。

6设计美观、标识清晰。管道颜色采用橘黄色，标识采用反光材料制作，隧道施工期间安全标识明显

7配制到位。可根据现场需求配制爬坡过度弯头，管道内可配制逃生绳，平板逃生车，应急箱等。

隧道逃生管结构尺寸设计 ：

• 根据应用人体测量学的先驱美国阿尔文·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80公分，爬行长度为1.52米
• 阿尔文·蒂利指出，在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时，圆管的最小直径为650MM.因此，公路隧道施工新型应急通道的内径必须≥650mm，才能保证人体的正常通过。
• 同时，考虑到公路隧道施工现场的实际情况，应急通道的外径不宜过大，否则对施工的影响较大，故取超高分子量聚乙烯管道外径为800mm

隧道逃生管的应用：

①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3m，壁厚30mm，超高分子量聚乙烯可采用上图1-4种的连接方式，第3种连接每端连接10MM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、掘进开挖方式等状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状况分别进行加工，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，应顺延台阶布置，安装45°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

隧道逃生管产品链接方式

用于隧道施工中的超高分子隧道逃生管道在符合工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需要满足隧道施工现场实用性的要求，连接方式要求简单、拆装方便、快速。为此对于隧道应急教授通道采用对夹式金属连接件连接，每根两端都配有3个连接件，螺栓连接，管道内部每隔120°配制一根攀爬绳，同时还配制平板逃生车、应急箱等配套物资，在隧道发生坍塌事故时，被困人员能方便在逃生通道中攀爬，顺利逃生。

本着拆装方便、安全可靠的原则，隧道逃生管道连接为对夹式螺栓连接。3米/根，每根端有三个90°直角带孔金属件，连接时先把对夹金属件按管道钻好的孔安装牢固，相邻两根管道按连接件对齐连接就可。连接所用螺栓均采用半圆头内六方螺栓，设计体现更人性化，安全性，减少在逃生通过时二次受到伤害。管道端面都经精心刨光处理，连接帐面密封性好，多条螺栓连接使管道不管是平放，还是悬挂都保持良好平直度和牢固度，从而达到拆装搬运方便、灵活，安全牢固，规范、美观，适用性强。

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，复杂地质条件隧道的相关设计理论和修筑工艺取得一定的成果，单子隧道建设中塌方事故却屡屡发生，施工安全问题异常严峻。

隧道逃生管服务区域：

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洛阳梓哲管材科技有限公司是一家集新材料研发、生产、销售、安装于一体的高新技术企业，专业生产超高分子量聚乙烯管材,钢带增强PE螺旋波纹管材,HDPE管材，钢衬塑衬胶管材，逃生管道，3PE防腐钢管，油井管道等管材系列产品,产品广泛应用于石油、化工、电力、矿山，冶金、水利、市政、建筑，环保，炼焦，煤化，疏浚等行业领域。