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针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）对公路隧道施工应急救援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 Thonroton 假设，对新型隧道 逃生管道超高分子量聚乙烯管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管道应用于公路隧道施工应急救援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救援。
超高分子量聚乙烯逃生管道的优势
（1）极高的耐磨特性 超高分子量高达250万以上，磨耗指数小，耐磨性高于一般的合金钢的6.6倍。大幅度提高了管道的使用寿命。
（2）极高的耐冲击性，本产品符合GB1843标准，在现有的工程塑料中本产品的冲击韧性值极高。
（3）耐腐蚀性 本产品可以耐烈性化学物质的侵蚀。
（4）良好的自润滑性自身润滑很好。摩擦系数小。表面不附着，不结垢。
（5）独特的耐低温性 本品耐低温性能优异，可长期在-50℃到80℃的温度下工作。
隧道逃生管道选用
逃生系统的管材选材主要有钢制逃生管道，以及新型抗冲击超高分子量隧道逃生管道．其中．钢制隧道逃生管道价格便宜但是管体重量较大．不利于运输和施工中同步向前推进搬运。尽管超高分子隧道逃生管道价格较贵，但是超高分子量隧道逃生管道具有钢管所不具有的良好物理特性，同时重量轻。连接方式为链扣连接、抱箍连接和钢质对插连接。方便施工搬运。另外．超高分子隧道逃生管道也可重复。因此．超高分子隧道逃生管道较为合适。
隧道逃生管道管径设计
由于所需隧道逃生管道的尺寸设计是根据人体测量学的先驱美国著名专家阿尔文·R·蒂利的人体爬行理论的研究数据而定制的．因此结合现场调查数据并亲身穿越的方法，并且考虑工厂生产的管道的尺寸系列，经过试验确定管道外径尺寸为800mm。管材长度根据隧道施工现场条件和运输条件分为3m和6m。
隧道逃生管道壁厚
根据反复实验的结果和相关理论数据得出，隧道逃生管道的尺寸不易过小，过小容易在塌方时逃生管道容易损坏，尺寸过大会增加成本，不利于施工中的转运。结合Hertz研究成果隧道逃生管道尺寸定为外径800mm壁厚30mm。
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新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。
洛阳中雄管业有限责任公司
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