超高分子量聚乙烯逃生管材料重量輕拆裝和搬運方便；管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，同時，新型應急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學原理，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。
超高分子量聚乙烯逃生管優(yōu)異性：
1、重量輕、同規(guī)格下重量僅為鋼管重量的1/8，拆裝和搬運方便。
2、管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障。
3、管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。
4、耐磨損、抗老化，可長時間重復使用。
超高分子量聚乙烯逃生管結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計：
根據(jù)應用人體測量學的先驅(qū)美國家阿爾文·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。
阿爾文·R·蒂利指出，在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時，圓管的zui小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應急救援通道的內(nèi)徑必須≥585mm，才能保證人體的正常通過。
同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。
薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中，結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小，變形以沖擊點局部凹陷為主。
根據(jù)Hertxz接觸力學理論，采用Thornton假設(shè)，設(shè)材料具有理想彈塑性，則兩接觸物體之間的接觸壓力，在能量分析的基礎(chǔ)上，圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系，則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值，為圓管材料的屈服應力；Ｈ為圓管的厚；Ｄ為圓管的直徑。
超高分子量聚乙烯逃生管（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3。
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(shù)取值為：彈性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。
取隧道中及邊頂部到圓管頂部的高度的極值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對隧道逃生管和鋼管進行沖擊，此時可根據(jù)能量守恒定律計算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進行計算，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果如表1 所示。
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，隧道逃生管的凹陷變形值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，隧道逃生管變形凹陷后，管內(nèi)的通行 空間為588mm，滿足人體工程學要求，人能通過應急通道。當壁厚較小時，變形值增大，可能不%當壁厚更大時，盡管性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。 因此，設(shè)計中取隧道逃生管壁厚為24mm是適宜的。
超高分子量聚乙烯逃生管的幾種連接方式：
1、對夾式金屬連接件
2、鏈條鏈接
3、抱箍連接
4、轉(zhuǎn)接彎頭
結(jié)論：
采用超高分子量聚乙烯逃生管對隧道施工應急救援通道進行了設(shè)計。 同時，隧道逃生管的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學原理，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。 通過對逃生管和鋼管進行抗沖擊性對比試驗，驗證了
超高分子量聚乙烯隧道逃生管應用于公路隧道施工應急救援的可靠性。
