考虑管道材质
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
这种材质的管道耐磨性极佳。在隧道环境中,可能会接触到各种砂石、岩石碎片等粗糙物体,UHMWPE 管道的耐磨性能比碳钢高 7 倍,比钢管高 3 - 4 倍。例如,在掌子面附近,施工设备频繁进出和挖掘作业产生的碎屑摩擦,对管道磨损较大,UHMWPE 材质能有效抵抗这种磨损。
它的抗冲击性能在塑料中名列前茅。当隧道发生坍塌,有石块掉落撞击管道时,它能够承受较大的冲击力而不破裂。其抗冲击强度是现有塑料中较高的,这一特性可以为逃生人员提供可靠的保护。
重量轻是 UHMWPE 管道的一个显著优势。在隧道这种施工空间有限且运输不便的环境下,它便于搬运和安装。相比传统的金属管道,不需要大型的起重设备来运输和安装,大大降低了施工成本和难度。
钢制管道
钢制管道强度高,能够承受较大的外部压力。在深埋隧道或者地质条件复杂、可能承受巨大土压力的隧道中,钢制管道的高强度可以确保在压力环境下管道结构不被破坏。例如,在穿越山体底部等压力较大的区域,钢制管道能更好地维持通道的完整性。
它的耐高温性能比塑料管道好。如果隧道内发生火灾,钢制管道能够在一定时间内承受高温火焰的烘烤,为逃生人员提供相对安全的通道。不过,钢制管道容易生锈,需要做好防腐措施。
关注管道尺寸
管道的直径要能够满足人员顺利通过。一般来说,直径在 600 - 800mm 左右的管道比较合适,这个尺寸可以让一名成年人在管道内较为舒适地爬行。如果管道直径过小,人员在紧急情况下可能会被卡住,影响逃生速度。
管道的壁厚也很重要。壁厚应根据管道材质、隧道压力环境等因素来选择。对于 UHMWPE 管道,壁厚一般在 10 - 30mm 之间;对于钢制管道,壁厚根据其承受的压力等情况确定,通常要保证管道有足够的强度来抵抗外部压力和可能的冲击。
评估管道的连接方式
法兰连接
法兰连接方式便于管道的安装和拆卸。在隧道施工过程中,如果需要对管道进行维修、更换或者延长等操作,法兰连接的管道可以很方便地拆开和重新组装。而且,法兰连接的密封性好,能够有效防止地下水、有害气体等进入管道。
不过,法兰连接需要一定的安装空间,在隧道狭窄的环境下可能会受到一定限制。同时,法兰连接的成本相对较高,因为需要使用法兰盘和螺栓等连接件。
承插式连接
承插式连接较为简单,施工速度快。在隧道这种对施工效率要求较高的环境下,这种连接方式可以节省安装时间。它也不需要像法兰连接那样复杂的安装空间,对隧道空间的适应性更好。
但是,承插式连接的密封性可能不如法兰连接。在有防水、防气要求较高的情况下,可能需要额外采取密封措施,如使用密封胶圈等,以确保管道连接紧密。
考虑管道的耐腐蚀性
如果隧道内地下水或者周围岩土含有腐蚀性物质,管道必须具备良好的耐腐蚀性。对于超高分子量聚乙烯管道,它本身对一般的化学物质有较好的耐受性。但对于钢制管道,就需要进行防腐处理,如采用镀锌、涂漆或者使用防腐涂层等方法。在选择管道时,要根据隧道的地质勘察报告和环境评估结果,确定管道的耐腐蚀性能是否符合要求。
根据隧道长度和布局选择
对于长隧道,需要考虑管道的运输和安装难度。如果管道长度过长,运输过程中可能会出现损坏,而且安装过程也会比较复杂。可以选择便于拼接和运输的管道,如采用较短的管段进行拼接。
隧道的布局,如弯道、坡度等情况也会影响管道的选择。在弯道处,需要选择能够灵活转弯的管道或者带有合适弯头的管道系统,以确保逃生通道的连贯性。对于有坡度的隧道,要考虑管道的防滑性能,防止逃生人员在管道内滑落。