王小軍 何丹峰 李 磊 姜美琴 江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司
地鐵人防隔斷門一般按授電方式、功能特點(diǎn)及門扇數(shù)量進(jìn)行分類。按授電形式分類有:接觸軌(三軌)隔斷門、柔性接觸網(wǎng)授電方式隔斷門、剛性接觸網(wǎng)授電方式隔斷門、跨座式單軌授電方式隔斷門。按功能特點(diǎn)分類有:出入段線區(qū)間隔斷門(防護(hù)密閉門、密閉門)、區(qū)間防護(hù)密閉隔斷門、區(qū)間防淹防護(hù)密閉隔斷門[1]。地鐵區(qū)間防護(hù)密閉隔斷門作為地鐵工程的重要防護(hù)設(shè)備之一,它和口部防護(hù)密閉門和密閉門相比較,還有許多不同的特點(diǎn):首先,它作為兩個(gè)防護(hù)單元之間的隔斷門,必須滿足能夠雙向承受沖擊波荷載的要求;其次,地鐵區(qū)間防護(hù)密閉隔斷門設(shè)在隧道區(qū)間內(nèi),上有用于列車授電的剛性接觸網(wǎng)(或旁有接觸軌),下有軌道鋼軌和道床,戰(zhàn)時(shí)在不斷開剛性接觸網(wǎng)(或不影響接觸軌)和軌道鋼軌的情況下,必須保證這兩個(gè)位置的完全密閉。地鐵區(qū)間防護(hù)密閉隔斷門除了密閉性能以外,其開啟狀態(tài)下的安全固定裝置至關(guān)重要。2019年1月,重慶地鐵由于人防門侵入限界(人防門侵入界限指的是這道門沒有處于正常地打開狀態(tài)),導(dǎo)致地鐵與人防門相撞,列車車頭嚴(yán)重?fù)p壞,車內(nèi)四名人員受傷。
目前地鐵人防隔斷門通常是通過以下三種安全裝置來保證人防門正常地打開狀態(tài),一種是千斤頂螺桿,一種是擋板,另外一種是鏈條鉤環(huán),操作步驟如下:門扇平時(shí)處于開啟位置,轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋千斤頂螺桿,使之伸出插入限位器支座中,這樣既可防止門扇的左右轉(zhuǎn)動(dòng),又起到對門扇的支撐作用。門扇上和對應(yīng)的側(cè)墻還設(shè)有鏈條鉤環(huán),將門扇和鉤環(huán)用鏈條鏈好后再用鏈鎖鎖定,以確保門扇處于開啟位置。三重保障可確保行車安全[2]。
圖1 區(qū)間隔斷門安全裝置(一)
圖2 區(qū)間隔斷門安全裝置(二)
圖3 區(qū)間隔斷門安全裝置(三)
圖4 區(qū)間隔斷門安全裝置(四)
這三種安全裝置可以很好地保證地鐵人防隔斷門的正常開啟狀態(tài),但目前還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范來表征這三種安全裝置的可靠性,沒有具體的檢測方法??紤]到地鐵在隧道內(nèi)高速運(yùn)行產(chǎn)生的正負(fù)壓,地鐵人防隔斷門的三種安全裝置是否能抵住地鐵運(yùn)行過程中最大壓力影響,需要科學(xué)地進(jìn)行論證。目前國內(nèi)許多大城市地鐵最高時(shí)速一般不大于80km/h,平均速度為35km/h。有文獻(xiàn)指出,在利用SES程序模擬計(jì)算分析過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)高速運(yùn)行的列車通過中間風(fēng)井時(shí),若不對中間風(fēng)井處進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚熊囓囶^、車尾處的壓力變化率相當(dāng)高,這在某些已運(yùn)行的快速軌道交通系統(tǒng)中是存在此種現(xiàn)象的,乘客有非常明顯的耳膜陣痛感。以廣州地鐵3號線為例,當(dāng)列車以120km/h的速度沖入距前方車站約2km且不作處理的隧道口時(shí),其車頭壓力變化率高達(dá)1000Pa/s,車尾壓力變化率也高達(dá)近600Pa/S。一般情況下國內(nèi)地鐵盾構(gòu)區(qū)間的直徑為5400mm,其有效斷面積約為21.3m2。按1000Pa/s此計(jì)算,其產(chǎn)生的質(zhì)量換算為2130kg,約為2.1t。地鐵人防隔斷門三種安全裝置是否能經(jīng)受住2.1t左右的沖擊力,以最薄弱的鏈條鉤環(huán)作為檢測對象,進(jìn)行安全固定裝置錨固件拉拔試驗(yàn)。
城市軌道交通人防工程按“一站加一相連區(qū)間為一防護(hù)單元”的原則,防護(hù)單元間以區(qū)間防護(hù)密閉隔斷門為界,一個(gè)站點(diǎn)有兩個(gè)區(qū)間隔斷門。每個(gè)區(qū)間隔斷門上有2個(gè)鎖鏈安全裝置,大門一個(gè),小門一個(gè)(具體見照片1、2)。整條地鐵線經(jīng)過湖泊時(shí)需要設(shè)置防淹門,每個(gè)防淹門上有1個(gè)鎖鏈安全裝置。每個(gè)鎖鏈安全裝置有四個(gè)錨固件,隨機(jī)抽取其中一個(gè)作為試驗(yàn)對象,按照J(rèn)GJ 145—2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》附錄C的方法進(jìn)行非破損檢驗(yàn),結(jié)果判定:錨固拉拔承載力是否符合檢驗(yàn)荷載值的要求。M12膨脹螺栓施工后,破壞荷載一般在16kN~20kN范圍內(nèi)。根據(jù)國標(biāo)圖集《室內(nèi)管道支架及吊架》03S402中表1的要求。
當(dāng)采用本圖集的錨栓固定型式管架時(shí),其安裝應(yīng)符合國家有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范;采用的錨栓應(yīng)符合國家有關(guān)的產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)的使用規(guī)定。本圖集設(shè)計(jì)采用的錨栓荷載見表1,安裝時(shí)所用錨栓的機(jī)械性能不得小于該荷載。
表1 錨栓極限荷載表
請自行核算。
考慮到保守系數(shù)按照上表中極限抗拉荷載的2倍即9.66kN作為檢驗(yàn)荷載值(非破壞性試驗(yàn))。人防門按照現(xiàn)場同樣施工工藝,在同樣強(qiáng)度混凝土構(gòu)件上做一個(gè)樣件,現(xiàn)場進(jìn)行拉拔,進(jìn)行破壞性試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
對該工程所用膨脹螺栓進(jìn)行現(xiàn)場拉拔試驗(yàn),試驗(yàn)部位均由委托方指定,現(xiàn)檢測結(jié)果見表2所示。
表2 化學(xué)錨栓拉拔試驗(yàn)結(jié)果匯總表
圖5 現(xiàn)場化學(xué)錨栓拉拔試驗(yàn)
由此可見,每個(gè)螺栓可以承受4t左右的拉力,四個(gè)螺栓可以承受16t左右的拉力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于列車以120km/h的速度沖入距前方車站約2km且不作處理的隧道口時(shí)產(chǎn)生的2.1t左右的沖擊力,除了鏈條鉤環(huán)安全固定裝置以外,還有千斤頂和擋板。足以保證地鐵人防隔斷門的正常開啟狀態(tài)安全性。
地鐵人防隔斷門由于其安裝在地鐵運(yùn)行過程中的區(qū)間內(nèi),其正常開啟狀態(tài)下的安全固定裝置至關(guān)重要,目前主要通過三種安全固定裝置(千斤頂螺桿,擋板和鏈條鉤環(huán))來保證安全性。通過對安全裝置錨固件拉拔試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),四個(gè)螺栓可以承受16t左右的拉力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于列車以120km/h的速度沖入距前方車站約2km且不作處理的隧道口時(shí)產(chǎn)生的2.1t左右的沖擊力,除了鏈條鉤環(huán)安全固定裝置以外,還有千斤頂和擋板,足以保證地鐵人防隔斷門的正常開啟狀態(tài)的安全性。