廣州地鐵防淹門系統(tǒng)的應(yīng)用淺析

田 華

（廣州地鐵集團(tuán)公司，廣東 廣州 510030）

廣州地鐵2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)線防淹門，均采用閘門形式。閘門型防淹門系統(tǒng)，由機(jī)械設(shè)備和控制系統(tǒng)兩部分組成。機(jī)械設(shè)備主要包括門葉、門槽埋件、啟閉機(jī)、鎖定裝置以及卷?yè)P(yáng)機(jī)升降裝置等?？刂葡到y(tǒng)是指對(duì)防淹門系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制的設(shè)備系統(tǒng)。

目前尚無(wú)專用的防淹門系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，而國(guó)內(nèi)使用防淹門系統(tǒng)較少，且使用年限短，故對(duì)其整體特性有待進(jìn)一步研究分析。本文針對(duì)目前運(yùn)行的廣州地鐵2、3、4號(hào)線閘門型防淹門的維護(hù)使用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討卷?yè)P(yáng)機(jī)維修特性、門體應(yīng)急起降操作步驟、鋼絲繩安全特性、設(shè)備維修安全防護(hù)措施以及控制柜密閉防塵措施等。

1 地鐵防淹門設(shè)備的現(xiàn)存問(wèn)題

1.1 現(xiàn)有維保規(guī)程與廠家維護(hù)建議存在差異

在廠家維護(hù)建議中，要求對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)和電氣控制部件均進(jìn)行維保，且偏重于機(jī)械機(jī)構(gòu)部件的檢修維保。但在地鐵維保中，偏向于電氣控制部件，而對(duì)相關(guān)機(jī)械部件性能則沒(méi)有進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的檢測(cè)和維護(hù)。

（1）廠家維護(hù)建議中要求每月對(duì)門體進(jìn)行全程的升降操作，檢查門體運(yùn)行是否正常、制動(dòng)可靠，限位是否靈活、準(zhǔn)確。而目前2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)線在日常檢修過(guò)程中，因接觸網(wǎng)難以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行拆除和恢復(fù)，則主要采用模擬檢測(cè)的方式，即斷開(kāi)主回路電源，針對(duì)控制回路進(jìn)行檢修和調(diào)試，而無(wú)法對(duì)其他相關(guān)機(jī)械部件進(jìn)行有效的動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)。

（2）在廠家維護(hù)建議中要求每月對(duì)手動(dòng)釋放裝置進(jìn)行操作，檢測(cè)緊急操作方案的安全穩(wěn)定性，確保手動(dòng)釋放裝置的靈活性、門體應(yīng)急降落的穩(wěn)定性，以及相關(guān)部件的配合協(xié)調(diào)性。但出于安全考慮（防止門體下放后不能提升，影響地鐵運(yùn)營(yíng)），3號(hào)、4號(hào)線，只在門體鎖臂梁上約15 cm范圍內(nèi)動(dòng)作試驗(yàn)；2號(hào)線設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)手動(dòng)釋放裝置，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則無(wú)法進(jìn)行門體的自動(dòng)升降。

（3）在廠家維保內(nèi)容中，要求定期對(duì)齒輪箱、鋼絲繩等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑和實(shí)驗(yàn)調(diào)試，但由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備處于密封和盤起狀態(tài)，維修空間狹小、維修難度大等原因，難以按照維保要求對(duì)齒輪箱進(jìn)行性能檢測(cè)、齒輪咬合、潤(rùn)滑情況檢查，以及對(duì)鋼絲繩的磨損情況檢查和密閉盤起部分的拆卸維護(hù)和運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。

1.2 由鋼絲繩承擔(dān)門體重力的安全隱患

廣州地鐵3號(hào)、4號(hào)線防淹門門體，長(zhǎng)期處于懸掛狀態(tài)，主要由鋼絲繩承擔(dān)門體重力，致使其極易產(chǎn)生疲勞損傷；而在日常檢修維護(hù)過(guò)程中，沒(méi)有相應(yīng)的檢修內(nèi)容，也較難對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，因此存在一定的安全隱患。

1.3 無(wú)備用提升裝置的安全隱患

防淹門均無(wú)備用提升裝置，如果卷?yè)P(yáng)機(jī)在緊急情況下發(fā)生故障，或出現(xiàn)停電情況，將無(wú)法對(duì)門體進(jìn)行提升和下降操作，存在極大的安全隱患。

2 防淹門性能參數(shù)與受力分析

2.1 地鐵2號(hào)線的狀況

（1）閘門設(shè)備表（見(jiàn)表1）。

表1 地鐵2號(hào)線閘門設(shè)備表

（2）受力分析。依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定（參考文獻(xiàn)GB/T16762-1997，一般用途鋼絲繩吊索特性和技術(shù)條件），Ф16mm的鋼絲繩在卷?yè)P(yáng)起重安全系數(shù)范圍內(nèi)，可以起吊總質(zhì)量2.2 t的物體（產(chǎn)生的重力為2.2×9.80665 kN）。在實(shí)際門體起吊過(guò)程中，是由6根Ф16mm的鋼絲繩進(jìn)行門體升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是

從以上計(jì)算數(shù)據(jù)得知，現(xiàn)有的鋼絲繩強(qiáng)度，能夠滿足防淹門門體的升降需求。在日常的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中，2號(hào)線的防淹門門體是由門體下端的鎖閉機(jī)構(gòu)（電機(jī)+槽鋼）承擔(dān)主要的門體重力，基本可以忽略鋼絲繩的受力；而只有在進(jìn)行門體升降時(shí)，鋼絲繩才會(huì)承擔(dān)門體的重力。

2.2 地鐵3號(hào)線的狀況

（1）設(shè)備特性表（見(jiàn)表2）。

表2 地鐵3號(hào)線閘門技術(shù)特性表

（2）受力分析。地鐵3號(hào)線防淹門在實(shí)際門體起吊過(guò)程中，是由8根Ф16mm的鋼絲繩進(jìn)行升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是

從以上計(jì)算數(shù)據(jù)知，現(xiàn)有的鋼絲繩強(qiáng)度能夠滿足防淹門門體的升降需求。而在日常的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中，3號(hào)線的防淹門門體則是由8根鋼絲繩進(jìn)行懸吊的，鎖閉裝置（槽鋼）則處于備用狀態(tài)，因此鋼絲繩則長(zhǎng)期處于拉力工作狀態(tài)中。

2.2 地鐵4號(hào)線的狀況

（1）設(shè)備特性表（見(jiàn)表3）。

表3 地鐵4號(hào)線閘門技術(shù)特性表

（2）受力分析。地鐵4號(hào)線防淹門在實(shí)際門體起吊過(guò)程中，是由8根Ф16mm的鋼絲繩進(jìn)行升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是：

從以上計(jì)算數(shù)據(jù)知，現(xiàn)有的鋼絲繩強(qiáng)度，能夠滿足防淹門門體的升降需求。在日常的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中，3號(hào)線的防淹門門體是由8根鋼絲繩進(jìn)行懸吊的，鎖閉裝置（槽鋼）則處于備用狀態(tài)，因此鋼絲繩則長(zhǎng)期處于拉力工作狀態(tài)中。

3 對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題采取的措施和改進(jìn)建議

針對(duì)上述存在問(wèn)題，應(yīng)采取的措施和改進(jìn)建議：

（1）針對(duì)目前防淹門無(wú)法進(jìn)行門體下降的檢修狀況，擬計(jì)劃在鎖定橫梁上方對(duì)門體進(jìn)行升降動(dòng)作和手動(dòng)釋放測(cè)試，同時(shí)在門體下方墊裝槽鋼，以進(jìn)行安全防護(hù)，確保區(qū)間設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）針對(duì)目前3號(hào)、4號(hào)線采用的門體懸掛方式，卷?yè)P(yáng)機(jī)抱閘裝置和鋼絲繩長(zhǎng)期處于受力狀態(tài)，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，建議更改為2號(hào)線的安裝方式。

（3）對(duì)于2號(hào)線防淹門，目前無(wú)手動(dòng)釋放裝置，建議增加手動(dòng)釋放裝置，以防止卷?yè)P(yáng)機(jī)故障、通訊故障等原因而造成門體無(wú)法釋放的情況發(fā)生。

（4）對(duì)于目前普遍存在的卷?yè)P(yáng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、吊具等主承力構(gòu)件維修空間狹小或無(wú)法維修的情況，建議進(jìn)行設(shè)計(jì)整改，擴(kuò)大維修空間和搭建維修平臺(tái)，以方便主承力構(gòu)件的維修更換。

（5）對(duì)于防淹門無(wú)備用提升裝置，擬計(jì)劃在新線設(shè)備中增加手拉葫蘆提升裝置，在新線建設(shè)中即安裝相關(guān)提升設(shè)備，并做好預(yù)埋件設(shè)備。

4 對(duì)完善檢修規(guī)程的建議

（1）增加防淹門卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩等關(guān)鍵機(jī)械部件的檢修周期、工作內(nèi)容、壽命周期以及報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對(duì)防淹門門體應(yīng)定期進(jìn)行全程的升降動(dòng)作測(cè)試，確保升降設(shè)備的安全可靠性。

（3）在維保內(nèi)容中，增加卷?yè)P(yáng)機(jī)與電動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)的性能測(cè)試，并針對(duì)齒輪箱等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑和實(shí)驗(yàn)調(diào)試的方法進(jìn)行研究論證。

（4）在維保內(nèi)容中，增加限位開(kāi)關(guān)、限火位等機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行性能測(cè)試，以確保行程開(kāi)關(guān)的可靠性。

5 對(duì)新線防淹門系統(tǒng)設(shè)計(jì)的建議

（1）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)安裝時(shí)，考慮卷?yè)P(yáng)機(jī)、齒輪箱、鋼絲繩等關(guān)鍵機(jī)械部件的檢修需要，預(yù)留檢修口、檢修空間，且盡量將卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝于機(jī)房地面上，以便在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中根據(jù)設(shè)備需要進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)檢修。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)目前運(yùn)營(yíng)期間難以進(jìn)行門體下放的實(shí)際情況，結(jié)合廠家的產(chǎn)品特性，制定有效可行的設(shè)備維護(hù)檢測(cè)方案。

（2）建議在設(shè)計(jì)中采用2號(hào)線的方式，將門體放置于鎖定裝置上，以避免卷?yè)P(yáng)機(jī)和鋼絲繩等機(jī)械裝置因長(zhǎng)期受力而疲勞受損，或增設(shè)可手動(dòng)釋放的液壓承重裝置。

（3）由于防淹門是重要的安全設(shè)備設(shè)施，而且可能對(duì)正常行車造成重大影響，因此建議對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)等核心動(dòng)力部件設(shè)置備用裝置或者手動(dòng)起吊裝置，以便在緊急情況下對(duì)門體的起降進(jìn)行控制。

6 結(jié)束語(yǔ)

防淹門系統(tǒng)的核心價(jià)值，是在發(fā)生事故時(shí)能緊急關(guān)閉閘門，封閉過(guò)江隧道，保護(hù)地鐵站內(nèi)人身和設(shè)備的安全。隨著地鐵線網(wǎng)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，以及城市給排水系統(tǒng)的逐步完善，防淹門系統(tǒng)將占據(jù)越來(lái)越重要的位置，并將得到逐步完善，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范的誕生。伴隨著控制系統(tǒng)、電氣技術(shù)及機(jī)械零部件的發(fā)展與應(yīng)用，防淹門系統(tǒng)將成為地鐵防水系統(tǒng)的重要一環(huán)，并將與列車運(yùn)行、通信系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙聯(lián)動(dòng)。

[1]GB 50157-2003，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB/T16762-1997，一般用途鋼絲繩吊索特性和技術(shù)條件[S].

[3]傅 華，龔 飛.軌道交通隧道防淹門系統(tǒng)及門扇受力分析計(jì)算[J].地下工程與隧道，2008，(2)：58-59,62.

[4]倪士浩.基于液壓技術(shù)的地鐵防淹門系統(tǒng)方案[J].城市軌道交通研究，2008，(8)：47-52.