超高分子量聚乙烯逃生管材料重量輕拆裝和搬運(yùn)方便；管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為安全可靠的保障；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。同時(shí)，新型應(yīng)急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，拆裝方便。***后，通過對(duì)超高分子量聚乙烯逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了超高分子量聚乙烯逃生管道應(yīng)用于隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。
超高分子量聚乙烯逃生管特性：
一、耐磨性具塑料之冠，比尼龍66（66）、PTFE高4倍，是碳鋼、不銹鋼的7－10倍；
二、沖擊強(qiáng)度列通用工程塑料之首，為聚氯乙烯的20倍、的兩倍、的五倍，且能在－196攝氏度下保持。無(wú)論是外力強(qiáng)沖擊，還是內(nèi)部壓力波動(dòng)都難以使其開裂，這是其它任何塑料沒有的特性；
三、沖擊能吸收值在所有塑料中，且具有消音性；
四、磨擦系數(shù)低，僅為0.07~0.11，故具有自潤(rùn)滑性。在水潤(rùn)滑條件下，其動(dòng)磨擦系數(shù)比66和聚甲醛低一半。
五、不結(jié)垢、不粘附，因此流動(dòng)阻力很小，可長(zhǎng)期保持流速和流量不減。其內(nèi)徑設(shè)計(jì)可比鋼管減小15%；
六、化學(xué)穩(wěn)定性好，具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性；
七、優(yōu)良的憎水性，吸水率小於0.01%，僅為的1%；
八、優(yōu)良的抗內(nèi)壓強(qiáng)度，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、抗快速開裂性；
九、衛(wèi)生、無(wú)毒，可接觸食品和藥物；
十、良好的耐候性和抗老化性。超高分子量聚乙烯分子鏈中不飽和集團(tuán)很少，且分子量大，本身就具有很好的穩(wěn)定性。
十一、易連接、安裝方便；
十二、經(jīng)濟(jì)效益高，安裝費(fèi)用比傳統(tǒng)材料低得多，加之耐腐蝕、耐磨損、耐候性等諸多因素綜合比較，經(jīng)濟(jì)效益是鋼管的4－6倍。
通過將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯逃生管與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。
一、試驗(yàn)材料：
1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、超高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬(wàn)），規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
二、試驗(yàn)要求及方法：
采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯隧道逃生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進(jìn)行沖擊對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。
1、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E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；巖塊重 W=400kg。
2、圓管墊層為平整放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。
用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上，當(dāng)受到落石沖擊荷載作用時(shí)，圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開挖高度，本實(shí)驗(yàn)取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m，將塊石自由釋放，分別對(duì)超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果超高分子量聚乙烯隧道逃生管道受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生永久性形變。
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