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攻克世界性難題:来玩app德州辅助隧道逃生管道助力隧道工

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攻克世界性難題来玩app德州辅助隧道逃生管道助力隧道工程
攻克世界性難題 深中通道首節鋼殼沉管完成澆筑

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12月10日,廣東交通集團發布消息,粵港澳大灣區重大交通項目——深中通道隧道工程首節鋼殼沉管完成澆筑,并順利攻克沉管縱移難題,移至淺塢區進行下一步作業。

深中通道沉管隧道為世界首例雙向八車道海底沉管隧道,長約6.8公里,沉管段長約5.0公里,由32個巨型鋼殼沉管組成,單孔跨度超過18米,沉放最大水深達40米,沉管結構受力非常復雜,是目前世界上最寬的海底沉管隧道。

在牛頭島沉管預制廠現場,首個鋼殼沉管已完成澆筑。簡單來說,這種結構形式就是鋼板包著混凝土,類似“三明治”結構,具有承載能力大、防水性能好等優點。但澆筑隔倉多,每個標準管節由2250個4-16立方米封閉隔倉構成,牛頭島預制廠需要完成4萬個不同規格隔倉施工,高流動性自密實混凝土總用量達66萬立方米,在封閉隔倉里實現混凝土填充密實性是世界性難題。

来玩app德州辅助 據介紹,深中通道沉管隧道每個標準管節的尺寸為165×46×10.6米,用鋼量約1萬噸,其排水量超過了“遼寧號”航母,澆筑混凝土后重達8萬噸。

目前,深中通道建設順利。橋梁工程已完成全部主橋樁基工程,正進行承臺施工作業;西人工島已完成筑島,正進行島上暗埋隧道CW2段主體結構等施工;東人工島已完成堰筑段臨時圍堰結構施工、沿江高速保護鋼板樁及鋼管樁施工等。項目預計2024年建成通車。
隧道逃生管結構尺寸設計:
針對公路隧道施工坍塌事故多發的情況,首次采用新材料(超高分子量聚乙烯材料)對公路隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理,根據Hertz接觸力學理論,采用Thonroton假設,對超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的結構尺寸進行了優化,并對通道的連接方式進行了設計。最后,通過抗沖擊性試驗,對超高分子量聚乙烯通道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行了驗證。試驗結果表明,超高分子量聚乙烯通道結構尺寸合理,安全可靠,可應用于公路隧道施工應急救援。
根據應用人體測量學的先驅美國著名專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知,人在爬行移動時,較舒適的情況下爬行高度為800mm,爬行長度為1520mm,如圖2所示

表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道沖擊變形值

壁厚H/mm 凹陷變形值△/m
H=7m時 H=5m時
20 0.093 0.080
22 0.066 0.054
24 0.048 0.038
26 0.035 0.025
30 0.030 0.021 
 

      從表1中可以看出,隨著圓管壁厚的增加,塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當塊石下落高度h=7m時、壁厚H=24mm時,超高分子量聚乙烯隧道逃 生管道的凹陷變形值Δ=0.048m,約為圓 管直徑的8%;當下落高度h=5m時、壁厚H=24mm時,凹陷變形值 Δ=0.038m,變形值更小。此 時,超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后,管內的通行 空間為588mm,滿足人體工程學要求,人能安全通過應急通道。當壁厚較小時,變形值增大,可 能不安全%當壁厚更大時,盡管安全性增加,但管材重量 也隨之增加,致使成本上升,搬運困難。 因此,設計中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為 30mm是適宜的。 
性能表:

項目 單位 試驗方法 超高分子材料型號 其它工程塑料
SLL-2 SLL-3 尼龍66 聚碳酸酯 聚甲醛 聚四氟乙烯
密度 g/cm³ ASTM D1505 0.935 0.930 1.14 1.2 1.4 2.16
平均分子量 GB/T1841-1980 粘度法 250萬 300萬 - - - -
屈服點應力 Kg/cm² ASTM D638 220 220 - - - -
抗張強度 Kg/cm² ASTM D638 400 500 750 640 700 200
斷裂伸長率 % ASTM D638 350 300 200 110 75 300
抗沖擊強度(無缺口) Kg.cm/cm ASTMD256/td> 破壞不了 破壞不了 11 80 10 16
抗沖擊強度(缺口) Kg.cm/cm ASTMD256 110 105 - - - -
布氏硬度 D ASTMD2240 40 40 100 118 120 -
動摩擦系數 Kg/cm².m/s 三井汕化 0.2 0.2 0.4 - 0.4 0.2
磨損率(砂磨法) mg 三井汕化 20 15 - - 170 225
熱變形溫度 ASTM D648 85 80 200 138 170 121
膨脹系數 10-4/℃ ASTMD696 1.5/td> 1.5 0.8 0.66 0.81 1.0
 
 

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人體工程學原理、兼顧牢固性的同時,還需滿足公路隧道施工應急救援功能性要求,連接方式簡單、拆裝方便。因此,對應急救援通道進行了如下結構設計。 

本 著拆裝方便的原則,公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道與管道之間的連接方式為柔性連接。故在安裝施工組織中較為方便,當首次安裝時,只需將兩管對接, 用鐵鏈將兩管端頭的鏈條連接并拉緊扣牢即可。其中,鏈條端配有掛鉤,U型卡與鏈扣相連,鏈條長度可根據扣緊程度由掛鉤扣在U型卡上的位置自由調節。
 
 
 
超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應用:
    ① 超高分子量聚乙烯逃生管道所用管材采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道,管節長度為15m,壁厚30mm,管節間可采用直徑大于逃生管道直徑的套管連 接,每端連接1m,采用橡膠圈或木楔臨時固定。為保證管道承受坍塌體的壓力,對采用的材質管材,必須確保其承壓能力和連接頭的牢固,并經試驗室具體試驗 后,方可用于隧道中。
    ②施工現場應根據隧道圍巖、掘進開挖方式等情況備足管道和連接材料,除整節管道外,應同時備足1米、2米、3米短節管道、轉接接頭。 
    ③超高分子量聚乙烯逃生管道經加工使用,結合材質及現場實際情況分別進行加工,連接簡單、牢固、緊密可靠,且在地面做好臨時固定措施,施工時管口可加臨時封蓋,并易于打開和封閉。
    ④ 超高分子量聚乙烯逃生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道,設置起點為最新施作好的二襯端頭處,距二襯端頭距離不得大于5米,從襯砌工作面布 置至距離開挖面20m以內的適當位置,超高分子量聚乙烯逃生管道沿著初期支護的一側向掌子面鋪設,管內預留工作繩,方便逃生、搶險、聯絡和傳輸各種物品, 承插超高分子量聚乙烯管道縱向連接可采用鏈條等措施,防止坍塌時將超高分子量聚乙烯管道沖脫。 
    ⑤超高分子量聚乙烯逃生管道在二襯臺車移動就位過程中,臨時拆移時應逐節拆除,嚴禁一次拆除到位,以隨時確保逃生管道的效用。 
    ⑥超高分子量聚乙烯逃生管道在經過掘進臺階時,應按順延臺階布置,安裝135°轉接接頭順延,其管道架空高度和長度以不影響施工并便于開啟逃生窗口為宜。 
⑦設置的超高分子量聚乙烯逃生管道應平整、干燥、順暢,不得作應急逃生以外用途。