隧道施工應急逃生管

鐵路隧道逃生管試驗要求及方法

    采用尺寸規格相近的鋼管與鐵路隧道逃生管從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進行沖擊對比試驗，驗證超聚乙烯公路隧道事故管道的可靠性。

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。

  用于鐵路隧道逃生管的薄壁圓管自由放置于平整墊層上，當受到落石沖擊荷載作用時，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，本實驗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，分別對鐵路隧道逃生管和鋼管進行沖擊。實驗結果公路隧道逃命受到沖擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到沖擊后，管道被砸扁，發生永性形變。

    為了明確沖擊能量的大小，對石塊從10m高處自由落下的沖擊力及圓管形變量進行計算。在石塊自由下落時，石塊瞬時速度可由能量守恒定律求出， Vt=14m/s。同時，可計算出鐵路隧道逃生管和鋼管所受沖擊力和變形量如表2 所示。

表2  鐵路隧道逃生管與鋼管受沖擊力及變形量對比表

    從結果中可以看出，10m高處落下的石塊的沖擊能非常大。同時鐵路隧道逃生管抗沖擊性能極高，外力沖擊不能使其破裂。而且，其具有很好的韌性和吸收沖擊能的性能，受到大石塊沖擊的過程中，能夠吸收大部分的沖擊能，減少對管道的破壞。鋼管抗沖擊性能不如鐵路隧道逃生管，且其在受到石塊砸擊之后發生永性形變，難以恢復。

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