上海轨道交通区间防护密闭隔断门改进研究

上海轨道交通地下区间防护密闭隔断门改进研究孙晓秋（上海市地下空间设计研究总院有限公司，200032，上海//工程师）摘要本文探讨了刚性架空接触网授电情况下的上海轨道交通地下区间防护密闭隔断门的技术改进研究。主要内容有：（1）解决现有技术平战转换工作量大的问题；（2）解决刚性接触网的密封问题；（3）解决在直线段、曲线段轨道的密封难题。关键词轨道交通；防护密闭隔断门；平战转换ShanghaiMetroSystemCivilDefensePartitiondoor'simprovementstudySunXiaoqiuAbstractInconditionoftherigidcatenarypowersupplysystem,civildefensepartitiondoor'simprovementstudy.Maincontent:a.minimizetheworkloadofpeacetime&warconversion;b.solvetherigidcatenarty'ssealproblem;c.solvetherail'ssealprobleminstraight&curvecondition.KeywordsMetrosystem,Civildefensepartitiondoor,Peacetime&WarconversionAuthor’saddressShanghaiundergroundspacearchitecturaldesign&researchinstituteco.,ltd.,200032,Shanghai,China城市轨道交通战时是城市人民防空工程体系的重要连接线，主要功能是保障人员转移和物资运输的安全。地下车站是城市人民防空工程网络的节点，可作为人员紧急掩蔽部或临时物资库。设防后的城市轨道交通是由许多地下车站通过区间隧道连接而成的大型人防工程。为保证战时当一个车站人防功能丧失的情况下不影响相邻车站防护功能的发挥，需要在车站之间设置能够双向分别承受冲击波荷载的防护密闭隔断门。由于进入战时状态下预警时间会比较长，地下区间正线防护设备处于开启状态，列车可以保持小规模运营，行使其安全疏散、转移和运输功能。因此减少正线防护设备的平战转换时限是一个不容忽视的问题。1上海轨道交通正线防护设备分类上海市新建城市轨道交通地下工程兼顾人防的设防类别、防护抗力等级，防化等级，应根据上海市人民防空办公室批文，并依据其批复的设防标准和设计原则进行设计。现阶段上海轨道交通兼顾设防等级为防核武器6级、常规武器6级，防化等级为丁级。2009年7月施行的国标《轨道交通工程人民防空设计规范》规定，出入线段应设置出入线段防护密闭门和出入线段密闭门各一道，轨道交通工程相邻防护单元之间应设置一道防护密闭隔断门，过江河段两端的防淹门宜与正线上的防护密闭隔断门合并设置。上海轨道交通线路长，车站众多，按照“一站一区间”划分方式将地下段划分为众多防护单元。除了抗力荷载的差别外，出入线段防护密闭门、出入线段密闭门设计要求与使用工况与防护密闭隔断门基本一致。防淹门与防护密闭隔断门合并设置后，防淹工况占主导地位，设备的形式与传统的防护设备有很大差异。因此在轨道交通正线防护设备中，防护密闭隔断门数量最多。区间防护密闭隔断门的研究对确保战时的快速转换，提高整个工程的平战转换效率有现实意义；同时，整个工程战后转为平时使用也方便。类型人防荷载应用地点备注防护密闭门0.12出入段线密闭门/出入段线防护密闭隔断门0.05区间段防护密闭防淹门0.05区间过江（河）段冲击波与水压力组合考虑2现状分析根据2009年7月施行的国标《轨道交通工程人民防空设计规范》规定：“轨道交通工程区间正线上的防护设施应在工程施工、安装时一次完成，不得实施预留和二次施工。”上海地区现有防护密闭隔断门采用上封板系统对上部刚性接触网（或接触线）进行密封，采用下封板系统对轨道进行密封。平时状态下上封板系统、下封板系统已经加工完毕，保存在工程附近，不存在预留和二次施工的问题。但是鉴于上海轨道交通线路众多，车站数量众多，战备状态在规定的转换时限内完成上封板系统、下封板系统的转换工作需要大量的人力、物力，理论实施没有问题，实际实施还是有一定难度。国内其他地区轨道交通车型及接触网类型与上海地区不同，选用的区间防护密闭隔断门形式多样，各有特点。而且现阶段解决接触网及轨道的密封技术日趋成熟，在现阶段上海轨道交通应用的防护密闭隔断门基础上更新所需要的技术条件也已具备。开发适用于上海轨道交通的新型地铁区间轨道交通防护密闭门具有良好的社会意义及战备意义，市场前景看好。在现有技术基础上对上封板系统、下封板系统等进行技术更新。采用不同于国内其他地区的技术手段达到类似的技术效果。技术更新后的产品没有临战转换工作量，在关闭防护密闭隔断门时既同时通过机构对接触线及轨道进行密封，提高了战备能力。现阶段应用的轨道交通区间防护密闭隔断门型号为：GGHFM3845-G6。具体字母意义如下：G：刚性接触网，G：钢结构，H：活置式门槛，F：防护，M：密闭，38：门宽3800，45：门高4500，G6：区间隔断防护等级6级。技术改进后的轨道交通区间防护密闭隔断门型号为：GGFM3845（N）-G6。具体字母意义如下：G：刚性接触网，G：钢结构，F：防护，M：密闭，38：门宽3800，45：门高4500，（N）：新型，G6：区间隔断防护等级6级。3技术要点3.1建筑限界上海轨道交通一般选用A型车或小型车。人防门门框内边至设备限界应有不小于100mm的安全间隙。以A型车直线段为例，现阶段上海轨道交通应用的防护密闭隔断门门框尺寸为3800mm（宽）×4500mm（高），上部有800×800的斜角。为了降低上、下封板系统的临战转换工作量，将原手动临战安装改进为机构操作。因此改进后的建筑限界为不规则形状，改进后的建筑限界充分考虑结构钢筋绑扎、建筑模板拆建、混凝土浇注等问题。3.2上封板系统改进设计现阶段上海轨道交通使用的防护密闭隔断门的上封板系统通过上下两块封堵板，左右密封板对接触网（接触线）进行挤压，实现密封。上下两块封堵板在接触网（接触线）位置开出能够上下挤压接触网（接触线）的凹槽，并在槽内设有橡胶密封圈，在通过左右密封板对接触网（接触线）实现左右挤压，密封板内侧胶粘密封胶板，对上下封堵板间的间隙进行密闭。上封板系统与门框通过螺栓紧固，临战转换时通过专业队伍进行装配转换。现有技术临战转换工作量大，而且需要专业队伍进行转换，关闭防护密闭隔断门需要根据战时交通和疏散的要求而定，在关闭防护密闭隔断门前，列车仍然在运行，考虑到接触网高压电源的安全，上封板系统无法安装。所以临战状态下转换安装上封板系统对人力、物力的要求很高。改进方案就是将现有技术通过临战手动安装的上封板系统通过机构操作来实现。首先通过左右移动上部活动盖板左右挤压接触网（接触线），活动盖板通过滑槽在门框上移动。滑轨固定在门框上，与门框墙整体预埋浇注。为了减少活动盖板的战时冲击波荷载，将门洞设置为不规则形状。然后在通过顶升在门扇上的上密封机构，对接触网下端及上部活动盖板下沿进行密封。活动盖板与门框之间，上密封机构与门扇之间均考虑密封措施。考虑到防护密闭隔断门两侧管线众多，尤其是在防护密闭隔断门开启存放一侧。一般防护密闭隔断门开启存放在车站靠近外墙一侧，活动盖板操作机构设置在两侧影响管线的穿越，因此考虑将活动盖板操作机构设置在站台侧。3.3下封板系统改进设计现阶段上海轨道交通使用的防护密闭隔断门的下封板系统与传统人防门活置式门槛类似。通过调整下封板尺寸来解决防护密闭隔断门在不同位置时道床平面的密封。平时下封板系统放置在靠铰页的一侧并固定牢靠，战时与门框底部连接进行轨道密闭处理，实现与道床平面的密封及轨道侧槽的密封。改进方案就是将临战由人工手动安装改为机构控制。为了便于机构操作时下插下密封机构，将门框侧边底角设置为斜角。由于防护密闭隔断门可能设置在曲线段上和开向有向上坡度的位置上，在曲线段地铁车辆是倾斜的，道床与轨顶也是倾斜的，仅通过调整下密封机构的尺寸、倾斜于否来实现进行门扇下沿与轨道道床的密封。4结束语现代战争的特点之一是战前准备时间短，军力运送快，打击速度快，所以平战结合人防工程转换时限必须严格遵守，否则就要付出代价。轨道区间正线上的防护设施加工精度高、难度大、加工周期长，同时设备尺寸大，运输、安装调试困难。新型地下区间防护密闭隔断门的改进研究对提高轨道交通兼顾设防战备能力有很大提升。上海作为国家重点设防城市，战时轨道交通兼顾设防能够充分发挥战备效益还需要在其他方面进一步深入研究。参考文献：［1］《地铁设计规范》（GB50157-20053）．中华人民共和国建设部，2003［2］《城市轨道交通设计规范》（DGJ08-109-2004/J10325-2004）．上海市建设管理委员会，2003.［3］《防护工程防护设备和消波系统技术规范》（GJB3137-1997）．中国人民解放军总后勤部，1997.［4］《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）．国家人民防空办公室，2009.