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由于新型隧道逃生管道 材料重量轻拆装和搬运方便;管道韧性好、抗冲击强度高,受到强外力冲击时瞬间变形,吸收大量冲击能量,然后迅速恢复原来形状,为公路隧道施工逃生应急救援 提供了极为安全可靠的保障;管道环刚度高、耐压性好、不易变形,在公路隧道施工中发生坍塌时,承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。交通部门采用新 材料(新型)对公路 隧道施工应急救援通道进行了设计。 同时,新型应急救援通道的结构尺寸符合人体工程学原理,结构 简单,拆装方便。 最后,通过对新型逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验,验证了新型逃生管道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。
针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况,首次采用新材料(新型材料)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,对新型新型逃生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。最后,通过抗冲击性试验,对新型通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,新型通道结构尺寸合理,安全可靠,可应用于公路隧道施工应急救援。
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奥法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。
据2004年~2007年隧道施工事故资料初步统计,我国共发生39起(公路、铁路)隧道施工事故。由于地质条件的多样性和复杂性,公路隧道施工事故发生率比其他岩土工程高且严重,事故统计如图1所示。
图1公路、铁路隧道施工事故统计(2004~2007年)
通过对新型逃生管道进行抗冲击试 验和耐压试验,论证了新型管用于公路隧道施工应急救援通道的可行性。 同时,还从人体工程学的角度,对新型应急救援通道的结构尺寸进行了优化。
从图1中可以看出,在公路隧道施工事故中,坍塌事故占54%,为主要事故形态,是公路隧道施工的头号大敌,其高发性和高危险性严重威胁着工程安全,甚至给国家与人民的生命财产造成重大损失 。
因此,对公路隧道施工坍塌应急救援技术进行研究,将能有效减少公路隧道施工坍塌事故的人员伤亡和财产损失,对提高公路隧道建设的安全性具 有重要的现实意 义。 然而,现行公路隧道施工中所用的坍塌逃生应急救援通道为钢管,质量大,较为笨重,拆装和搬运不便,使用效率不高。同时,在公路隧道逃生应急救援管道 的选取方面,管道需要具备高抗冲击性、高耐压性以及重量轻,搬运方便等优良性能。
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