轻型隧道逃生管道的设计
1.轻型隧道逃生管道结构尺寸设计
在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时，圆管的小值585mm。 同时，考虑到公路隧道施工现场的实际情况，隧道施工逃生通道的外径不宜过大，否则对施工的影响较大，故取隧道施工逃生通道的外径为直径800mm（或是860mm）。
2.轻型隧道逃生管道薄厚径设计
薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中，结构下半部分的整体弯曲变形较小，变形以冲击点局部凹陷为主。 经过大量数据测试后（有视频为证），设计中取（新型）救生管道壁厚为30mm是适宜的。（因此救生管道的规格为800*30）
3.轻型隧道逃生管道连接部件设计
本着拆装方便的原则，隧道施工逃生通道与隧道施工逃生通道之间的连接方式为抱箍连接。故在安装施工组织中较为方便，当首次安装时，只需将两管对接，用抱箍上紧扣牢，依据抱箍现有的孔，用钻往管管上打孔近穿螺栓即可。其中，钢丝绳端头和铁链端头为挂钩，铁链长度可根据扣紧程度由挂钩扣在铁链圆环上的位置 自由调节。
逃生管道案例：
目前在建的湖南至丽江高速公路中，率先在施工中使用了隧道逃生管道，为隧道施工者增加了防护措施。在云南修公路，桥隧比例高，地质地理条件复杂，隧道施工是生产的重中之重。但是，和以往的施工相比，大丽高速公路的隧道施工者们却多了一层防护。工人赵师傅告诉记者：隧道应急管道，这是个好办法，针对塌方，埋了，人就可以迅速顺着这个管子走。
轻型逃生管道连接部件设计
轻型逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足隧道施工应急逃援功能性要求，连接方式简单、拆捉便。因此，对轻型逃生管道采用抱箍连接，每根端部有孔，并在端部设有加强护层，连接部件有钢丝绳、铁链及其端部挂钩。为了在隧道发生坍塌事故时，相关人员方便在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120M栓系一根攀爬绳。
1、轻型逃生管道链扣连接
2、轻型逃生管道环型抱箍连接
3、需要有二级台阶的话还可以采用135°过渡弯头进行连接
轻型逃生管道可靠性验证
试验目的
通过将尺寸规格相近的隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证聚乙烯管应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。试验材料：
1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，规格为Φ620*10。 屈服强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、聚乙烯隧道逃生管道，规格为Φ800*30 , 屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
根据Hertxz接触力学理论，采用Thornton假设，设材料具有理想弹塑性，则两接触物体之间的接触压力，在能量分析的基础上，圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷 P之间的关系，则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值，为圆管材料的屈服应力；Ｈ为圆管的厚；Ｄ为圆管的直径。
DN800逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ高分子量聚乙烯*30mm其主要参数取值为：屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3。冲击试件为块状花岗岩，初步选定岩块直径为0.67m，岩体参数取值为：弹性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 岩块重量 W=400kg。取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对DN800逃生管道和钢管进行冲击，此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度，分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行计算，随着圆管壁厚的增加，块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。
当块石下落高度ｈ＝7ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，DN800逃生管道的凹陷变形值Δ＝0.048m，约为圆 管直径的8%；当下落高度h＝5ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，凹陷变形值 Δ＝0.038m，变形值更小。此时，DN800逃生管道变形凹陷后，管内的通行空间为740mm，满足人体工程学要求，人能通过应急管道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不，当壁厚更大时，尽管性增加，但管材重量 也随之增加，致使成本上升，搬运困难。 因此，设计中取DN800逃生管道壁厚为30mm是适宜的。
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隧道救援通道生产流程
高分子隧道救援通道母材在进行生产前需要对连接配件、挂件进行提前制作，逃生管通过螺杆挤出机采用独特工艺生产，按客户要求切割，通过设备刨平端头，按图纸打安装配件孔，对合格产品进行喷标识，下管平台、堆垛待发运。
高分子隧道救援通道优越性：
1、高分子隧道救援通道重量轻，仅为钢管重量的1/8左右，拆装和搬运方便。
2、高分子隧道救援通道韧性好，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为可靠的保障。
3、高分子隧道救援通道环刚度高、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。
高分子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。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。耐冲击后，通过对高分子量聚乙烯逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了高分子量聚乙烯管应用于隧道施工应急救援的可靠性。
高分子逃生管道特性：
一、耐磨性具塑料之冠，比尼龙66（66）、PTFE高4倍，是碳钢、不锈钢的7－10倍；
二、冲击强度列通用工程塑料之首，为聚氯乙烯的20倍、的两倍、的五倍，且能在－196摄氏度下保持。无论是外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂，这是其它任何塑料没有的特性；
三、冲击能吸收值在所有塑料中，且具有消音性；
四、磨擦系数低，仅为0.07~0.11，故具有自润滑性。在水润滑条件下，其动磨擦系数比66和聚甲醛低一半。
五、不结垢、不粘附，因此流动阻力很小，可长期保持流速和流量不减。其内径设计可比钢管减小15%；
六、化学稳定性好，具有优良的耐化学药品性；
七、优良的憎水性，吸水率小於0.01%，仅为的1%；
八、优良的抗内压强度，耐环境应力开裂性、抗快速开裂性；
九、卫生、，可接触食品和药物；
十、良好的耐候性和抗老化性。高分子量聚乙烯分子链中不饱和分子团少，分子量大，具有很好的稳定性。
十一、易连接、安装方便；
十二、经济效益高，安装费用比传统材料低得多，加之耐腐蚀、耐磨损、耐候性等诸多因素综合比较，经济效益是钢管的4－6倍。
