城市轨道屏蔽门技术毕业论文 下载本文

哈尔滨铁道职业技术学院城市轨道交通分院毕业论文

吉隆坡、曼谷、香港地铁等,为了增加地铁乘客的安全,也纷纷采用了屏蔽门这一系统,取得了良好的运行效果。在保证乘客安全的前提下,为了降低地铁的运营管理成本,日本在东京地铁南北线和东京多摩线上安装了半封闭式屏蔽门。在东京地铁南北线上,站台几乎都设在400m一500m半径的曲线上,这样从车头或车尾都无法看到列车全长,如果采用站务人员人工监视列车的方法就必须增加车站工作人员。设置了屏蔽门之后,站台上无需站务人员维持秩序,只需司机一人操作就可保证安全,减少了站台上的工作人员,降低了地铁的运营成本。

3.1 屏蔽门系统在国内外已运营线路上的应用举例

香港地下铁机场线 Faiveley HK Ltd上悬式已完成 将军澳线 Nissho IwaiNabco Consortium上悬式已完成 荃湾线 KABA上悬式旧线加装中

香港九广铁路西铁线 Nissho IwaiNabco Consortium上悬式已完成 东铁马安山线 上悬式施工中

新加坡地铁地铁捷运 Westinghouse下支撑式已完成 Circle Line Westinghouse下支撑式施工中 Marina Line Westinghouse下支撑式施工中

英国地铁 Jubilee LineWestinghouse 下支撑式已完成 法国地铁14号线 Faiveley 下支撑式已完成

广州地铁2号线 广州奥的斯(OTIS)/Westinghouse下支撑式已完成 广州地铁3号线 深圳方大集团/Faiveley下支撑式设计中 广州地铁1号线加装工程 深圳方大集团/Faiveley设计中

深圳地铁首期工程 广州奥的斯(OTIS)/Westinghouse下支撑式接近完成

3.2 屏蔽门系统在广州地铁的应用概况

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屏蔽门系统在广州地铁2号线的实际应用

3.2.1 屏蔽门系统的整体功能

(1) 屏蔽门功能门的组成

屏蔽门功能门一般应由固定门、滑动门、应急门及端门组成。滑动门在数量及位置上的设置应与车辆门一一对应。在两对滑动门之间的屏蔽结构由固定门组成。固定门是不能打开的。应急门是当列车进站的停车误差超过了设计时所考虑的停车误差而列车又刚好不能再进行位置调整时的疏散通道(其中包括列车未完全进站或未完全出站发生的意外情况)。端门设置在站台两端,与靠站台而设的屏蔽门垂直接壤,并与它们一起与设备房外墙构成一个全封闭的屏蔽系统。端门主要用作站务人员出人站台公共区与非公共区的通道,紧急情况下也可用作乘客疏散通道.

(2) 屏蔽门系统的气密性

屏蔽门系统应采取密封措施以防止在屏蔽门两边有压差的情况下气流交换量过大,以提高系统的整体性能。在任何两个功能门之间、门体与顶箱及门槛之间、滑动门上端滑靴两侧与顶箱面板结合处、门体与结构的接口等,都必须考虑静态或动态密封方式进行密封。屏蔽门系统的气密性可以直接反映出整个系统在制造、安装及功能上达到的水平。正常情况下,无论屏蔽门两侧压力差有多大,都不能出现能明显感觉到的气流束。广州地铁2号线选用的屏蔽门气密性标准,则要求安装完成后的屏蔽门各条问隙不透光。香港新机场线则有具体的数字标准:在屏蔽门两边压差在300 Pa的情况下,系统不动作的屏蔽区域每小时每平方米面积上泄露量不超过2.74立方米;而经常动作的屏蔽区域每小时每米长度上的泄露量不超过3.4立方米。

(3) 屏蔽门系统动作的故障率

屏蔽门布置在站台边缘,是乘客上、下列车时必须动作的设备;井且屏蔽门

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系统动作次数比较频繁,每年运行365大,每天连续动作20小时,高峰期每2分钟开或关1次。地铁最大特点是准时、快捷。屏蔽门系统的安装不能影响地铁的运营计划或延迟列车在车站的发车时间。所以屏蔽门系统的可靠性是最至关重要的。系统的故障率通常用平均无故障次数n(MCB动来衡量(n(. C.,)=系统所有门单元动作总次数故障次数)。n(MCne)是反映系统综合性能的重要指标,它的大小与整个系统的设计及制造都有很大关系。像控制系统的信道传输质量、误码率及机械系统的设计及加工水平等。由于屏蔽门系统与列车的运营有紧密的联系,n(MCBF)在可能的情况要尽量地大。广州地铁2号线首期工程16个车站,34侧站台安装有屏蔽门,每侧站台30个单元,n(-u 1)定为60万次在运营正常的情况下,大约每天全线的所有屏蔽门会有一次故障,运营部门基本上是可以接受的。香港地铁旧线改造工程共74侧站台,每侧站台38套屏蔽门单元,从系统的角度来讲,其精度及要求要稍高于广州地铁2号线。

3.2.2 屏蔽门系统的带载运营

屏蔽门的运营环境为地下车站。其所承受荷载主要有三个来源:车站及隧道内设有地铁环控系统所必须的各种风机类负载,因此会造成在屏蔽门的站台侧卜j轨道侧存在静态压差;列车进人及离开车站时由于列车速度所产生的气流局部压缩及局部真空而造成的活塞风对屏蔽门的风压负载,特别要考虑到列车在有些情况下高速过站所引起的更大负载;候车乘客或意外人群对门体的冲击力及挤压力等。所以,当屏蔽门从被完全安装完毕后开始运营的一刻开始,就一直处在带负载运营状态。系统的梁柱结构(包括门框、立柱、玻璃、门机梁、顶箱面板及门槛)上都承受着大小不同的负载。根据广州地铁2号线地下车站环控设备设置情况再结合土建结构的实际情况,列车过站速度以70km/h考虑,作为设计人员或业主,其各种负载类型及大小的考虑情况应该在设计时进行相应考虑。所以一个真正适合在地铁环境应用的屏蔽门系统,首先应满足地铁环境中荷载的要求。在四类负载作用下,屏蔽门单元的结构框架及门体在强度及刚度上均必须达到一定的要求;玻璃与门框的粘结强度应足够;门体、顶箱面板、立柱在内所有构件上的每一点的弹性变形及残余变形均应满足所规定的挠度要求及残余变形要求。对

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整个系统而言,受载后屏蔽门结构轨道侧上任何一点都要保证与列车动态包络线之间的安全距离;另外,在结构处于受载状况下,驱动系统及门体上各部件的变形必须保证滑动门的顺利打开,不能因结构受载而影响滑动门的打开速度及改变滑动开门力的大小。对于不同的列车运营速度、不同的环控模式及不同的隧道结构形式,所产生的各类负载就有区别。例如香港新机场线性质为快线,运营最高速度达100 km/h以上,所以其各类负载较广州地铁2号线大。

3.2.3 屏蔽门材质的选择

屏蔽门直接面对乘客,是地铁车站占用面积最大、最醒目的设备,因此,对屏蔽门外表的装饰及制造工艺应有严格的要求。屏蔽门材料通常采用铝合金挤压型材外加表面处理或直接使用不锈钢饭金属件。对于铝合金型材,一般采用可热处理的强化型的变形铝合金,具有密度小、强度高、导电性能良好等特点。其中用于挤压为各种规格型材的型5主要是LD31(即6063合金)。LD31具有中等强度,有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性,无应力腐蚀裂倾向,可阳极氧化,适合作建筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件。如果用LD31制造屏蔽门门体,则要先对其进行阳极氧化处理,然后对其表面进行氟碳喷涂或静电喷涂等防腐措施。它的最大优点是可以根据不同需要来选择所需喷涂的颜色,但也需采用严格的喷涂工艺来保证喷涂的质量及寿命。采用不锈钢材料制作屏蔽门门体,一般采用奥氏体系列不锈钢(304L,316等材料)。奥氏体不锈钢的韧性、塑性及工艺性能相对于其它类不锈钢来说都比较好,且硬度适中,焊接性能较强,表面抗污力强;但在焊接中可能会出现晶间腐蚀,所以要采用较好的焊接工艺来预防或减少品间腐蚀及应力腐蚀。其中的304L,国内牌号为000rl8Ni10,抗晶间腐蚀及应力腐蚀性能优越,焊后可不进行热处理,且其室温机械性能,无论硬度、强度或其它各项机械性能指标均优于.D31,所以,采用刷纹不锈钢就一次解决了美观与防腐的问题.

3.2.4 屏蔽门的控制系统

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