针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，采用新材料（超高分子量材料）对公路隧道施工应急逃生管道进行了设计研究。结合人体工程学原理，根据Hertz接触力学理论，采用Thonroton设，对高分子量隧道逃生管的结构尺寸进行了优化，并对通道的连接方式进行了设计。

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，与国外发达国家相比，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，施工安全问题异常严峻。超高分子量管道优异的性价比，大可运用在隧道逃生管道。

超高分子量隧道逃生管道所用管材采用超高分子量管道，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金属带孔抱箍连接，22mm宽.采用螺栓临时固定。为保证管道承受坍塌体的压力，对超高分子量隧道逃生管道采用的材质管材，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，方可作为隧道逃生管道使用。

逃生管道安装要求

隧道逃生管道所用管材采用φ800mm的量管道，管节长度根据现场情况来定可选用3m、6m、9m、12m长度管节，壁厚30mm，管节间可采用直径大于逃生管道直径的金属带孔抱箍连接，22mm宽.采用螺栓临时固定。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。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。

隧道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。隧道逃生管道用φ800mm的承插量管道，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，隧道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，承插量管道纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将量管道冲脱。

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，以随时确保量隧道逃生管道的效用。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。设置的隧道逃生管道应平整、干燥、顺畅，不得作应急逃生以外用途。隧道逃生管道布设长度为100m。

高分子量聚乙烯隧道逃生管道可靠性验证：

试验目的

通过将尺寸规格相近的高分子量聚乙烯隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证这种超高分子量聚乙烯材料应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。

试验材料

1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，规格为Φ620×10。屈服强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ636×24.屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

试验要求及方法

采用尺寸规格相近的钢管与高分子量聚乙烯隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的地方将重物自由释放，进行冲击对比试验，验证高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

1、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E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3；岩块重W=400kg。

2、圆管垫层为平整放置的砂袋，垫层厚250mm，宽800mm。

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