目前,現(xiàn)代化立體交通建設(shè)處于快速發(fā)展階段,為縮短交通距離,合理利用交通空間,隧道在交通體系中發(fā)揮著越來越重要的作用。隧道內(nèi)部較為封閉,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)蔓延迅速,造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失將不容忽視。因此,加強(qiáng)隧道防火技術(shù)的研究和應(yīng)用對(duì)于提高隧道的安全性和可靠性具有重要意義。
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隧道作為交通工程的一部分,其防火技術(shù)的研究和應(yīng)用是為了確保隧道的安全運(yùn)營(yíng),為做好隧道防火,確定最佳的防火材料是隧道防火的重要組成部分,不僅是隧道防火涂料、防火板等方面,預(yù)埋槽道的耐火性能也是需要著重考量的因素之一。
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由于最終要投入實(shí)際使用,因此對(duì)于預(yù)埋槽道耐火性能方面的研究也不能僅僅停留在理論層面上,更要通過耐火試驗(yàn)來獲取相關(guān)數(shù)據(jù),以評(píng)價(jià)其在防火方面的性能能否滿足相關(guān)技術(shù)要求。
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耐火性能要求
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《預(yù)埋槽道型鋼》(GB/T 37613-2019)中規(guī)定,預(yù)埋槽道等不僅應(yīng)滿足GB 50016的要求,還應(yīng)按照要求進(jìn)行相關(guān)耐火試驗(yàn),并給出了耐火承載力及承載時(shí)間的具體要求。此外,《電氣化鐵路接觸網(wǎng)隧道內(nèi)預(yù)埋槽道》(Q/CR 1001-2023)中提到,槽道、T型螺栓及相關(guān)緊固件按照工程設(shè)計(jì)要求的承載力、經(jīng)GB/T 26784-2011中規(guī)定的RABT-ZTV升溫曲線90min單面耐火試驗(yàn)后,不產(chǎn)生功能性失效。《電氣化鐵路接觸網(wǎng)隧道內(nèi)預(yù)埋槽道》(TB/T 3329-2013)也要求預(yù)埋槽道、T型螺栓及相關(guān)緊固件按照規(guī)定方法進(jìn)行耐火試驗(yàn)后耐火承載力不失效。
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耐火試驗(yàn)
準(zhǔn)備好試驗(yàn)所需預(yù)埋槽道、T型螺栓及相關(guān)緊固件,確認(rèn)樣品符合相關(guān)要求后,將其按照正確方式預(yù)埋于混凝土中,并在合適的環(huán)境條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù),應(yīng)確保所用混凝土強(qiáng)度與實(shí)際工程情況相符。在預(yù)埋槽道合理位置安裝與其配套的緊固件,將所制備試件具有預(yù)埋槽道的那面向下,根據(jù)試驗(yàn)需求規(guī)范裝置于試驗(yàn)爐內(nèi)。
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可采用隧道火災(zāi)RABT-ZTV升溫曲線來評(píng)價(jià)預(yù)埋槽道在隧道火災(zāi)RABT-ZTV升溫條件下的耐火性能。如需評(píng)價(jià)其他條件下預(yù)埋槽道的耐火性能,可采用其他升溫曲線。在隧道火災(zāi)RABT-ZTV升溫條件下,耐火試驗(yàn)爐內(nèi)的溫度-試件關(guān)系式如下:
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式中:
t ——試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間,單位為分鐘(min);
T ——試驗(yàn)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)耐火試驗(yàn)爐內(nèi)的平均溫度,單位為攝氏度(℃);
T0 ——試驗(yàn)開始前耐火試驗(yàn)爐內(nèi)的初始平均溫度,要求為5℃~40℃;
N ——升溫與恒溫階段的時(shí)間和,單位為分鐘(min),降溫時(shí)間規(guī)定為110min。
當(dāng)式(1)、式(3)中的T0取值為20℃時(shí),隧道火災(zāi)RABT-ZTV升溫曲線如下圖:
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a——式(2)、式(3)中N值取90時(shí)的隧道火災(zāi)RABT-ZTV曲線;
b——式(2)、式(3)中N值取120時(shí)的隧道火災(zāi)RABT-ZTV曲線。
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試驗(yàn)時(shí)可通過T型螺栓豎直向下懸掛相應(yīng)規(guī)定的載荷,評(píng)價(jià)規(guī)定的耐火時(shí)間內(nèi)預(yù)埋槽道及T型螺栓是否喪失耐火承載能力。也可在耐火試驗(yàn)時(shí)不懸掛載荷,經(jīng)規(guī)定的耐火試驗(yàn)時(shí)間后取出測(cè)定其耐火后的極限拉拔力。
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結(jié)語
預(yù)埋槽道不僅能夠有效避免接觸網(wǎng)的受力及振動(dòng)等破壞隧道襯砌,還能夠滿足高速接觸網(wǎng)的精細(xì)安裝要求。未來,隨著電氣化設(shè)施設(shè)備的科技化、智能化、對(duì)于預(yù)埋槽道的耐火性能要求也會(huì)更加嚴(yán)格,我們也應(yīng)從多個(gè)方面做好預(yù)埋槽道的質(zhì)量把控工作,確保各項(xiàng)相關(guān)工程的安全運(yùn)營(yíng)。
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