地鐵屏蔽門在特殊土建狀況下的設(shè)計(jì)探討

胡紅星

（西屋月臺(tái)屏蔽門（廣州）有限公司，廣州 511447）

0 引言

地鐵屏蔽門是地鐵的重要配套設(shè)備，其將軌行區(qū)與站臺(tái)隔離開，在保障乘客乘車安全的同時(shí)，也能有效降低列車噪聲、活塞風(fēng)對(duì)站臺(tái)的影響，從而提供一個(gè)舒適、節(jié)能的乘車環(huán)境[1]。目前，國(guó)內(nèi)地鐵行業(yè)蓬勃發(fā)展，僅近十年來開通地鐵的城市就增加了21個(gè)，里程翻了4倍，地鐵總里程近4 600 km。面對(duì)如此多的建設(shè)項(xiàng)目，站臺(tái)土建情況也不盡相同，本文就典型的曲線站臺(tái)、變形縫位于有效站臺(tái)內(nèi)兩個(gè)方面對(duì)屏蔽門如何設(shè)計(jì)布置加以論述。

1 曲線站臺(tái)屏蔽門設(shè)計(jì)

與直線站臺(tái)不同，曲線站臺(tái)在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，因受多方面條件的限制，如地上地下的建筑物、文物遺址、地形地質(zhì)、管線[2]以及因盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)誤差等原因，造成曲線部分侵入有效站臺(tái)，此時(shí)在進(jìn)行屏蔽門設(shè)計(jì)時(shí)就需要相應(yīng)考慮解決。直線站臺(tái)與曲線站臺(tái)的對(duì)比如圖1所示。

當(dāng)站臺(tái)為曲線或折線時(shí)，將根據(jù)設(shè)計(jì)院規(guī)定的站臺(tái)加寬量對(duì)屏蔽門作特殊安裝處理，同時(shí)根據(jù)站臺(tái)曲率單獨(dú)編制安裝說明圖以及安裝孔位圖?？紤]列車限界及滑動(dòng)門打開時(shí)需要滑動(dòng)空間，曲線站臺(tái)在屏蔽門布置時(shí)，通常都是在車廂連接處的固定門位置實(shí)現(xiàn)折彎，而與每節(jié)車相對(duì)的屏蔽門區(qū)域是直線的。

一般情況下，曲線站臺(tái)設(shè)計(jì)的曲率都比較小，只需要在車廂連接位置的立柱打孔安裝時(shí)做折彎處理，角度通常在1°～2°左右，相對(duì)有效站臺(tái)長(zhǎng)度在115 m左右，基本可以忽略，只需在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)考慮余量，在安裝上進(jìn)行配合即可，極大減少了工作量。但在面對(duì)極少數(shù)某些曲率比較大的站臺(tái)時(shí)，就需要結(jié)合對(duì)連接處的固定門做非標(biāo)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。其中又分為曲線內(nèi)弧安裝與曲線外弧安裝2種方式，內(nèi)弧安裝時(shí)需要變窄相應(yīng)固定門的寬度（變窄是相對(duì)直線站臺(tái)而言，內(nèi)弧時(shí)弦長(zhǎng)變短，外弧時(shí)變長(zhǎng)），外弧安裝時(shí)需要相應(yīng)加寬固定門的寬度來配合站臺(tái)布置，如圖2～3所示，虛線部分為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)的位置線，由此達(dá)到曲線站臺(tái)的屏蔽門安裝需求。

圖1 直線站臺(tái)與曲線站臺(tái)

2 站臺(tái)有變形縫屏蔽門設(shè)計(jì)

變形縫是為了能夠適應(yīng)因晝夜溫差、不均勻沉降以及地震等可能引起的變形而設(shè)置的斷開[3]。屏蔽門設(shè)置區(qū)域不宜有變形縫，屏蔽門跨越變形縫時(shí)，其門體結(jié)構(gòu)應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施[4]。有變形縫的車站站臺(tái)一般都將變形縫設(shè)置在屏蔽門有效站臺(tái)外的兩側(cè)，但在實(shí)際的站臺(tái)土建中，變形縫也會(huì)出現(xiàn)在屏蔽門的安裝區(qū)域，這就需要屏蔽門專業(yè)采取適當(dāng)?shù)囊?guī)避措施。變形縫分為水平方向變形和垂直方向變形，因垂直方向變形在±20 mm以內(nèi)，相對(duì)于3 m高的屏蔽門而言，撓度可以忽略不計(jì)，故本文主要從水平方向的變形加以論述。

屏蔽門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝均需考慮結(jié)構(gòu)變形縫的影響，并滿足站臺(tái)限界要求。車站結(jié)構(gòu)變形縫的出現(xiàn)位置有3種可能，分別是變形縫位于固定門處、變形縫位于應(yīng)急門通道處、變形縫位于滑動(dòng)門通道及立柱處。針對(duì)這3種情況，分別采取的相應(yīng)解決方案。

圖2 內(nèi)弧安裝示意圖

圖3 外弧安裝示意圖

2.1 變形縫位于固定門處

變形縫位于固定門處是比較好處理的一種情況，如圖4所示的變形縫位置1，通常的處理方法是將固定門做一個(gè)能水平活動(dòng)的結(jié)構(gòu)。此時(shí)通過在地檻、固定門門體連接處、蓋板連接處、頂箱連接處等位置設(shè)置滑移組件以及活動(dòng)連接的方式來吸收變形縫的可能位移，實(shí)現(xiàn)屏蔽門對(duì)變形縫的自適應(yīng)能力。另外，屏蔽門外部可視部分將設(shè)置伸縮蓋板來遮蓋內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)，達(dá)到屏蔽門要求的可視區(qū)域的美觀度。

圖4 變形縫位置示意圖

2.2 變形縫位于應(yīng)急門通道處

應(yīng)急門為列車的停車精度過大，沒有停在滑動(dòng)門處設(shè)置的緊急通道，可以從軌道側(cè)推開應(yīng)急推桿，或者站務(wù)員在站臺(tái)側(cè)用三角鑰匙打開[5]，從而快速疏散乘客。一般情況下，每節(jié)車廂都會(huì)設(shè)置一道應(yīng)急門[6]。為確保乘客安全，應(yīng)急門的開閉都會(huì)通過行程開關(guān)接入屏蔽門的安全回路[7]，加上應(yīng)急門為活動(dòng)構(gòu)件，若變形縫剛好位于應(yīng)急門處，如圖4中的變形縫位置2，直接處理涉及的零部件較多，非標(biāo)量比較大，效果也可能無法得到保證。比如，當(dāng)變形縫出現(xiàn)比較大的位移時(shí)，應(yīng)急門開合觸點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)報(bào)警甚至延誤列車發(fā)車。此時(shí)可通過將應(yīng)急門與相鄰的固定門位置調(diào)換，然后當(dāng)做固定門來做相應(yīng)的非標(biāo)設(shè)計(jì)，從而解決變形縫的問題。該方法與變形縫位于固定門處的處理方法類似。

2.3 變形縫位于滑動(dòng)門通道及立柱處

變形縫位于滑動(dòng)門處是一個(gè)比較棘手的問題，如圖4所示的變形縫位置3。由于滑動(dòng)門立柱與頂箱形成一個(gè)整體，此處涉及門機(jī)等運(yùn)動(dòng)部件，如果在頂箱結(jié)構(gòu)上采取措施，需要非標(biāo)的地方非常多，難度較大，產(chǎn)品壽命及可靠性也難以保證。在這種情況下，變形縫如果不移到別的位置，將對(duì)滑動(dòng)門的運(yùn)行或立柱安裝產(chǎn)生較大影響。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，有兩種解決方案：一是縱向移動(dòng)整側(cè)站臺(tái)的屏蔽門，把變形縫位置轉(zhuǎn)移到相鄰的固定門位置，然后采用相應(yīng)的非標(biāo)設(shè)計(jì)零件，解決變形縫的問題，這需要地鐵公司同意；二是當(dāng)移動(dòng)整側(cè)屏蔽門安裝位置確有困難時(shí)，可考慮采用延伸支撐板的方式來處理，如圖5所示，黑色填充區(qū)域?yàn)檠由熘伟?。此時(shí)延伸支撐板搭接在變形縫之上，滑動(dòng)門及應(yīng)急門安裝在支撐板上，左邊的固定門與右整側(cè)為活絡(luò)連接，左側(cè)的滑動(dòng)門立柱安裝孔也做相應(yīng)的長(zhǎng)圓孔設(shè)計(jì)。當(dāng)變形縫發(fā)生位移時(shí)，固定門可移動(dòng)，同時(shí)延伸支撐板能保證滑動(dòng)門與應(yīng)急門的相對(duì)位置不變，從而消除變形縫位移帶給滑動(dòng)門的拉扯效應(yīng)。

圖5 滑動(dòng)門安裝于延伸支撐板上

2.4 活動(dòng)結(jié)構(gòu)處理

因固定門結(jié)構(gòu)相應(yīng)簡(jiǎn)單，涉及的零部件較少，比較容易處理，以上3種位于屏蔽門不同位置的變形縫處理的中心思想都是將變形縫移動(dòng)到固定門位置。以下將實(shí)現(xiàn)這種活動(dòng)結(jié)構(gòu)需要修改的3處典型連接結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)要敘述，主要包括門楣、地檻以及立柱包板。

（1）門楣連接處處理

門楣的一端固定在立柱上，另一端做滑動(dòng)結(jié)構(gòu)。采用定位銷與腰圓形滑動(dòng)槽的配合方式，其中定位銷固定在門楣安裝支架上，而與之配合的固定門體則加工了腰圓形滑槽，且門體滑槽增加加強(qiáng)板作加強(qiáng)處理。同時(shí)，門楣包板也加工了對(duì)應(yīng)的腰圓形槽，具體如圖6所示，此時(shí)能實(shí)現(xiàn)固定門門體及門楣能相對(duì)滑動(dòng)。

圖6 門楣的活動(dòng)連接

（2）固定門地檻連接處理

當(dāng)滑動(dòng)門打開時(shí)，滑動(dòng)門導(dǎo)靴需要在固定門地檻中滑動(dòng)。因此，當(dāng)固定門地檻在中間位置斷開時(shí)，需要通過支架連接起來。其中地檻與支架的一側(cè)固定，一側(cè)與支架滑動(dòng)連接，具體方案如圖7所示，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)地檻的活動(dòng)連接。

圖7 固定門地檻的活動(dòng)連接

圖8 固定門門體與立柱的活動(dòng)連接

（3）門體與立柱間隙處理

當(dāng)固定門發(fā)生位移時(shí)，門體與立柱之間會(huì)出現(xiàn)較大間隙，可能會(huì)因活塞風(fēng)而發(fā)生口哨聲，對(duì)空調(diào)節(jié)能也會(huì)產(chǎn)生不利影響。此時(shí)，通過在固定門側(cè)拉鉚固定一個(gè)C型板結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)鈑金搭接的形式，可隨固定門變形時(shí)一起滑動(dòng)，從而形成一個(gè)具有耐久性、安全性及美觀性的處理結(jié)構(gòu)，如圖8所示。

3 結(jié)束語

國(guó)內(nèi)的地鐵屏蔽門系統(tǒng)從2002在廣州2號(hào)線首次應(yīng)用以來[8]，發(fā)展時(shí)間還不是很長(zhǎng)。本文從特殊土建狀況的角度出發(fā)，對(duì)曲線站臺(tái)及變形縫兩方面加以論述。目前，本文所描述的曲線站臺(tái)設(shè)計(jì)已成功運(yùn)用于長(zhǎng)沙某地鐵線，變形縫設(shè)計(jì)也應(yīng)用在昆明某地鐵線，效果良好，解決了實(shí)際問題，達(dá)到了預(yù)期設(shè)定的效果。國(guó)內(nèi)的地鐵建設(shè)規(guī)格都很高，新建的地鐵線路基本都配置了屏蔽門系統(tǒng)，給乘客及車站工作人員提供了一個(gè)舒適、安全的侯車環(huán)境。屏蔽門正處在高速發(fā)展的過程中，高鐵及BRT行業(yè)的需求也在不斷增加，屏蔽門的應(yīng)用一定會(huì)越來越廣。