地铁疏散平台及轨旁设备布设方案的优化

陈 园

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,710043,西安∥工程师)



地铁疏散平台及轨旁设备布设方案的优化

陈 园

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,710043,西安∥工程师)

摘 要地铁在空间狭长的隧道或者桥梁上运行,人流量大,人员构成复杂。当地铁列车遇到恐怖袭击、输电系统故障以及发生火灾等事故时,为了能迅速、有序地从区间组织乘客尽快疏散至车站,地铁区间需设置应急疏散平台。针对地铁疏散平台不同的设置方法与区间轨旁设备的敷设路径进行了研究,并分析了疏散平台对设备安装空间的影响及优缺点,为后期施工设计及设备安装提供了参考依据。

关键词地铁;疏散平台;建筑限界;设备管线

Author′s address China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.,710043,Xi’an,China

当发生列车故障及灾害事故时,为保证乘客迅速、有序地从区间隧道内尽快疏散,消除或减少因疏散通道不通畅造成的伤亡,在地铁隧道正线设置紧急疏散平台越来越被广泛应用。

当隧道设置疏散平台及联络通道时,平台或通道位置会对轨旁设备的安装及敷设路径均有影响。为此,应从限界及管线综合设计的角度出发,对平台的布置方式进行综合分析,以保证轨旁设备的敷设安装及人员疏散的消防要求。

1　疏散平台设置方案分析

地铁疏散应以疏散平台为基础,在灾害情况下,列车侧门打开,乘客借助疏散平台通向车站进行疏散或乘客通过列车端门下至道床进行疏散,两种方法相结合,可以提高疏散效率。因此应对疏散平台(设置位置、平台高度及平台宽度)进行优化设计,以保证乘客疏散的成功和安全。

疏散平台在区间主要有在行车方向左侧与右侧两种设置方式(以盾构区间为例)。

单线区间内,通常在行车方向左侧墙上,安装强电电缆支架、电源箱、照明灯等;在行车方向右侧墙上,安装弱电电缆支架、信号机、区间电话、漏泄同轴电缆等。强电侧的设备较弱电侧少,更有利于空间的重新分布。若平台布置在弱电侧,疏散安全空间的占用使得设备布置空间大幅减小,很难满足各种电缆、设备的抗干扰距离,同时安装的设备会与疏散空间产生冲突。因此,将疏散平台设置在强电侧更为合理。图1为隧道单线区间疏散平台设置方案示意图。

高架双线区间,则主要有设置在两线之间与设置在线路两侧两种方案,如图2所示。当疏散平台设置在线路两侧(即桥梁边缘)时,可以充分利用疏散平台的下部空间和桥梁围栏,不增加线间距及工程量。但乘客疏散时会产生高空恐惧感,若再安装安全围栏,则会增加工程造价,并影响城市景观。

将疏散平台设置在两线之间,大幅提高了平台本身的通过能力(即将两侧平台合二为一),减少了高空恐惧感,有利于保持疏散秩序,景观效果也更好。因此,在双线高架桥区间,疏散平台设置在两线之间更合理,更加有利于疏散。

图1　隧道单线区间疏散平台设置方案示意图

图2　高架桥双线区间疏散平台设置方案示意图

2　疏散平台的材料及类型

根据疏散平台设计要求及区间施工的难易程度,针对平台在材料、型式等方面的不同,一般分为4种设计方案。

2.1复合材料疏散平台

复合材料疏散平台主要以树脂为基体材料,有良好的电气绝缘性、耐腐蚀性,平台结构简单,可根据需要现场切割,尺寸调节方便。尤其整个结构质量轻,安装简单,施工进度快。

2.2钢结构和预制钢筋混凝土板

此方案的整体刚度较好,采购比较方便,但钢结构平台质量大,在隧道内成品运输工程量较大,在隧道内进行钢平台支架与平台板安装的工程量较大,施工安装进度较慢。

2.3纯钢筋混凝土结构

平台立柱、牛腿采用在隧道结构壁上植筋,立柱钢筋混凝土与道床混凝土一起现浇。平台内可用作放置系统电缆的电缆沟,隧道内整体美观。但此方案要求疏散平台与道床施工时一起现浇、钢筋绑扎、立模、浇筑,施工工期长,工作量较大。

2.4纯钢结构

纯钢结构平台刚度好,但钢材极易导热导电,使得纯钢结构的疏散平台有产生二次灾害的危险,且平台质量较大,现场安装工作量大。

综上,4种设计方案各有优劣,需从综合指标进行分析比选。

3　联络通道与疏散平台的位置关系

3.1联络通道的设置原则

根据GB 50157—2003《地铁设计规范》及消防救援要求,两条单线区间隧道之间,当隧道连贯长度＞600 m时,应设联络通道并在通道两端设双向开启的甲级防火门。当发生火灾等紧急情况下,乘客及救援设备可从联络通道转移至另一隧道进行疏散救援。

地铁联络通道一般处于区间隧道的中部和线路的最低处,且通常与集、排水泵站连在一起合并建设(如图3所示),共同起着两隧道连接、集水、排水和防火等作用。

图3　地铁联络通道及泵房横剖面图(盾构区间)

3.2联络通道与疏散平台的位置关系

由于两单线隧道之间联络通道也设置于左右线行车方向的左侧(顺着行车方向看),故联络通道与疏散平台位置关系可分为2种情况。

(1)联络通道底面与轨面线平齐,疏散平台在联络通道处断开,在疏散平台断开位置设置手扶栏杆,方便乘客下至道床中心进行疏散,见图4a)。

(2)联络通道底面与疏散平台平齐,疏散平台纵向不断开,同时在联络通道管片开口位置设置垂直于线路方向的钢梯,连接道床与疏散平台,见图4b)。

图4　联络通道与疏散平台相对位置图

4　联络通道与疏散平台设置方式对轨旁设备布置方案的影响

轨旁设备管线的布置方案在没有疏散平台的条件下形成了比较成熟的模式。但当设置疏散平台后,对原有轨旁设备管线的布置会产生较大的影响。

西安地铁2号线采用B2型车,其轨旁管线设备布置断面如图5所示(以矩形隧道为例)。

矩形隧道行车方向右侧布置了弱电电缆支架、信号灯、FAS(防灾报警系统)/BAS(设备监控系统)漏缆及消防水管等。行车方向左侧布置了强电电缆支架、动力检修箱、照明灯、排水管等。

当设置疏散平台后,其上700 mm×2 000 mm是不可侵入的疏散空间,除了扶手、疏散指示灯等辅助疏散设备外,不能布置任何设备和电缆,故同侧电缆及设备需要重新布置,如图6所示。

图5　西安地铁2号线矩形隧道设备布置图

图6　管线布置空间关系图

(1)对于地下区间,当设置疏散平台后,疏散空间的上下方各有一个较为集中的空间可以用于电缆及设备的布置,如图6所示。西安地铁强电电缆采用支架明敷,支架高度均在1 100 mm左右,不能完全转移到平台上下方的可用空间内,需要对电力电缆进行分散敷设。由于35 k V环网电缆较重,为了便于施工,应将其敷设在平台下方,同时将排水管移至右侧消防水管下侧。当疏散平台设置于轨面上900 mm高度时,考虑平台下方空间,设置三层间距250 mm电缆支架,如图7所示。其它电缆如动力照明、电力监控电缆则敷设在疏散安全空间上方。照明灯根据电缆支架位置适当调整(见图8)。

图7　平台下方电缆支架布置图

图8　设置疏散平台时轨旁设备布置图

(2)对于高架区间,设备布置对高架区间电缆的影响相对较少,弱电电缆一般敷设在疏散平台下方的电缆支架上,强电电缆则敷设于远离疏散平台的桥梁两侧支架。这样的设计可以使得弱电电缆处于平台及其支座的保护中,同时,可以确保乘客在疏散过程中免受高压电击。

隧道内强电电缆敷设在行车方向左侧,到达高架段时需移至右侧(线路两侧,如图9所示),而弱电电缆需移至两线之间,当高架区间长度较短时,为减小过渡段电缆过轨量,高架桥面强电电缆可优化为延续隧道内的敷设路径(见图10),即放置于疏散平台下方的支架上,弱电电缆则敷设在桥面两侧。

图9　隧道与高架段电缆敷设路径示意图

图10　优化后隧道与高架段电缆敷设路径示意图

(3)对于疏散平台与联络通道结合处的管线设备布置,根据第4章节内容,当联络通道与轨面平齐时(见图4a)),疏散平台下方空间可作为供电电缆敷设通道(见图7)。在疏散平台断开处,疏散平台下方电缆支架可向上过渡至联络通道顶部位置敷设(见图11),以避开联络通道结构开口,以免影响疏散效果。

当联络通道与疏散平台平齐时(图4b)),疏散平台下方空间可作为环网电缆敷设通道(见图12)。疏散平台上方电缆支架可向上过渡至联络通道顶部位置,以避开联络通道结构开口。

5　结语

介绍了地铁疏散平台及联络通道的设计原则及材料,并针对不同的设置方案进行了对比分析。其次,论述了区间联络通道与疏散平台的位置关系,并详细分析了疏散平台的设置对断面空间的影响。最后进行了区间较短高架过渡段时的强弱电缆敷设路径的调整研究,同时还针对疏散平台与联络通道接口处的电缆设备进行了优化布置方案,为后期施工设计及设备电缆敷设安装提供了施工资料和参考依据。

图11　联络通道(与轨面平齐)处强电电缆布置示意图

图12　联络通道(与疏散平台平齐)处强电电缆布置示意图

参考文献

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[4] 贺利工,史聪灵,钟茂华,等.浅谈地铁地下区间侧向疏散平台疏散[J].中国安全生产技术,2013,9(7):50.

[5] 朱莫夫,李志南.复合材料在地铁安全疏散平台设计的应用[J].珠江现代建设,2004,10(5):18.

[6] 古晋.地铁隧道火灾疏散救援问题的研究[J].城市轨道交通研究,2007(2):37.

[7] 李毅雄,刘书春.装有侧向疏散平台的地铁区间乘客疏散[J].都市快轨交通,2007(4):13.

Design of Metro Evacuation Platform and Optimization of Trackside Equipment Installation

Chen Yuan

AbstractMetro operation is always in narrow tunnels or on a bridge,the passenger flow is large and complicated.In order to evacuate passengers quickly and orderly in case of a terrorist attack,transmission system fault or fire accident,an evacuation platform should be installed at metro sections.According to different metro evacuation platform designs and trackside equipment installation paths,the advantages and disadvantages of evacuation platform design scheme and its effect over the equipment installation space are analyzed.This study could provide a reference for future construction and equipment installation on evacuation platform.

Key wordsmetro;evacuation platform;structure gauge; equipment pipeline

(收稿日期:2015-04-14)

DOI:10.16037/j.1007-869x.2016.02.013

中图分类号U 231.96