針對公路隧道逃生管道施工中經(jīng)常發(fā)生的塌方事故，首次采用新型材料超高分子量聚乙烯對公路隧道逃生管道施工中的應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。結(jié)合人機(jī)工程學(xué)原理，根據(jù)赫茲接觸力學(xué)理論和通羅通假設(shè)，優(yōu)化了新型超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計(jì)了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的連接方式。通過抗沖擊試驗(yàn)，驗(yàn)證了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管道在公路隧道逃生管道應(yīng)急救援施工中的可靠性。試驗(yàn)結(jié)果表明，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)渡槽結(jié)構(gòu)合理、安全可靠，可用于公路隧道施工中的應(yīng)急救援。

　　根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)先驅(qū)美國著名專家阿爾文·蒂利(Alvin R.Tilly)在人體測量學(xué)方面的研究成果，可以看出，人在爬行和移動的時(shí)候，爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，

　　當(dāng)爬行通過帶有全身通道的圓孔底部入口和出口時(shí)，圓管的很小直徑為585mm。因此，在公路隧道施工中，新的緊急救援通道和逃生管的內(nèi)徑應(yīng)合理大于585mm，以保證人體正常通過。

　　隧道逃生管道的凹陷變形Δ=0.048m，約為管直徑的8%。當(dāng)沉降高度h=5m，壁厚h=24mm，沉降變形Δ=0.038m時(shí)，沉降變形值較小。此時(shí)，逃生管變形下沉后，管道內(nèi)通道間距離為740mm，符合人體工程學(xué)要求，人員可安全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增加，這可能是不安全的。當(dāng)壁厚較大時(shí)，雖然安全性增加，但管道重量也增加，導(dǎo)致成本增加和搬運(yùn)困難。因此，設(shè)計(jì)中逃生管壁厚取30mm為宜。

　　在隧道施工中，隧道逃生管道必須符合安全應(yīng)急救援的要求，并遵循方便、牢固的原則。因此，隧道逃生管通過卡箍連接，兩端開孔，端部設(shè)有加強(qiáng)保護(hù)層，連接部為鋼絲繩、鐵鏈和端鉤。為了方便有關(guān)人員在隧道坍塌時(shí)爬離管道，爬繩必須在管道周圍每120度連接一根。

　　施工現(xiàn)場應(yīng)按要求配備足夠的通風(fēng)、逃生管道和報(bào)警設(shè)施。隧道逃生管道應(yīng)保證壁厚大于10mm的鋼管的沖擊強(qiáng)度不小于60cm，每根鋼管的長度應(yīng)為6m-12m，可手動拆卸并牢固連接，并盡可能與隧道車(人)渡隧道連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。如逃生通道未設(shè)置到位，嚴(yán)禁開挖。