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對(duì)于隧道施工中發(fā)生的災(zāi)害來說，采取防止措施，避免災(zāi)害發(fā)生，其意義遠(yuǎn)大于塌方后期采取防止措施。現(xiàn)在行業(yè)多用隧道逃生管代替鋼管作為生命通道，壁厚30mm的攀枝花隧道逃生管抗沖擊性如何。
攀枝花隧道逃生管的優(yōu)異性能：
攀枝花隧道逃生管是采用分子量250萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂連續(xù)擠出成型的，適用于礦山、電力、煤炭、化工等特殊工礦企業(yè)的介質(zhì)傳輸，其*性能主要表現(xiàn)在：
高耐腐蝕性:超高分子量聚乙烯具有飽和分子結(jié)構(gòu)，化學(xué)穩(wěn)定性能*，能耐各種腐蝕性介質(zhì)和有機(jī)溶劑侵蝕。
高耐磨性:攀枝花隧道逃生管耐磨性是鋼管的4-7倍、普通PE管材的3倍、尼龍的4倍。實(shí)踐證明，UPE管材是小顆粒漿體輸送的常用耐磨管道。
高柔韌性:斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá) 400% 以上,施工中有較大的彎曲，地殼沉降時(shí)拉長(zhǎng)至自身的三倍仍然不會(huì)斷裂。
高抗沖擊性:攀枝花隧道逃生管抗沖擊強(qiáng)度居各種塑料，是高密度聚乙烯的10倍，尼龍的 6倍。無論是外力強(qiáng)沖擊還是內(nèi)部壓力波動(dòng)、沖擊，都難以使其開裂。
壁厚30mm的攀枝花隧道逃生管抗沖擊性如何：
攀枝花隧道逃生管（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3 。
沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑為0.67m，巖體參數(shù)取值為：彈性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。
分別對(duì)攀枝花隧道逃生管和鋼管進(jìn)行沖擊，此時(shí)可根據(jù)能量守恒定 律計(jì)算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進(jìn)行計(jì)算，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計(jì)算結(jié)果如表所示。
表1 不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯管沖擊變形值
壁厚H/mm | 凹陷變形值Δ/m | |
H=7m時(shí) | H=5m時(shí) | |
20 | 0.093 | 0.080 |
22 | 0.066 | 0.054 |
24 | 0.048 | 0.038 |
26 | 0.035 | 0.025 |
從表1中可以看出，隨著圓管壁厚的增加，塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，攀枝花隧道逃生管的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當(dāng)下落高度h＝5ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此時(shí)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行 空間為588mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能安全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可能不安全%當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管安全性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運(yùn)困難。 因此，設(shè)計(jì)中取攀枝花隧道逃生管道壁厚為24mm以上是適宜的，它的抗沖擊性非常好。
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