陈衡
摘要:在地铁站台边缘设置防踏空胶条,是保障乘客人身安全及地铁运营安全的重要措施。本文介绍武汉市轨道交通各线路站台防踏空胶条的安装及应用情况,分析满足车辆限界要求的最小间隙,针对曲线站在实际应用中的问题给出了改进措施。
【关键词】地铁;曲线站;防踏空胶条;限界
1.概述
武汉地铁集团目前运营9条线路总里程318公里,到2024年将建成总长606公里的轨道网。其中运营线路地下站都安装了屏蔽门,1号线的高架站只安装了一个站的安全门,其余线路高架站都安装了安全门。
地下站的屏蔽门全部安装了防踏空胶条,而高架站是部分车站安全门安装了防踏空胶条。(见表1)
2.设置防踏空胶条的必要性
站台边缘设置防踏空胶条,是为了缩小站台与列车间隙的宽度,从而保障乘客上下车的安全。
按照GB50157-2013《地铁设计规范》限界章节第5.3.8条规定,“车站设置站台门时,站台门的滑动门体至车辆轮廓线(未开门)之间的净距,当车辆采用塞拉门时,应采用mm;当车辆采用内藏门或外挂门时,应采用mm”。可见,普通直线车站的站台门与车门的间隙都超过了10cm,乘客特别是小孩子很容易踏空,发生安全事故,伤害人身安全。
因此,在站台边缘设置防踏空胶条是保护乘客上下车安全的重要措施。
3.防踏空胶条的技术标准和安装方式
3.1防踏空胶条构成和标准
防踏空胶条的结构由金属骨架和橡胶条组装而成,金属骨架的材料为不锈钢06Cr19Ni10,橡胶条作为踏板表面,采用柔硬适中的橡胶块。
在平行于轨道方向具有低刚度、柔软特性,能够保证车辆运行时可能出现的碰擦安全,确保车辆不被刮伤。
目前武汉已开通运营9条线路中,2号线一期(见图1)、2号线北延线高架站、21号线高架站的防踏空胶条是安装在站台结构上。其余线路的防踏空胶条均安装在屏蔽门门槛侧面结构上(见图2),充分利用门槛自身受力条件,通过螺栓紧固。
3.2两种安装方式的比较(表2)
缺点 安装比较费时,对土建站台板施工质量要求较高 对门槛的結构强度要求较高,否则会引起门槛侧面变形,且造价较高
3.3产品技术标准
符合GB/T531-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》、GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》、GB/T1040-2006《塑料拉伸性能的测定》、GB/T11211-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶与金属粘合强度的测定(拉伸法)》、GB/T1682-2014《硫化橡胶低温脆性的测定(单试样法)》、GB/T1689-2014《硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗试验机)》、GB/T3512-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》、GB/T7762-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验》、GB/T10707-2008《橡胶燃烧性能的测定》、GB/T700-2006《碳素结构钢》。
3.4橡胶材料的性能指标应满足下表(表3)
4.曲线站防踏空胶条的特殊情况
按照GB50157-2013《地铁设计规范》限界章节第5.3.9条规定,“曲线站台边缘至车门门槛之间的间隙,应按站台类型、车辆参数和曲线半径计算确定。曲线车站站台边缘与车厢地板面高度处车辆轮廓线的水平间隙不应大于180mm”。曲线车站站台的站台门与车门的间隙更大。
按照第5.3.9条的条文解释,曲线站台边缘至车门门槛之间的间隙,见下表(表4):
黄浦路站内采用的是R1000的曲线半径进站,武汉地铁8号线车辆为A型车,黄浦路上行为凹站台,站台边缘至车门门槛间隙应控制在163mm以内,下行为凸站台,站台边缘至车门门槛间隙应控制在151mm以内。
以上数值是在直线站台边缘至车门间距100mm的情况下进行加宽的计算值,直线站在站台边缘加装防踏空胶条(8号线一期为45mm)后,防踏空胶条边缘至车门之间间隙为55mm。类比曲线站,上行凹站台防踏空胶条边缘至车门之间可控制在163-45=118mm,下行凸站台防踏空胶条边缘至车门之间可控制在1151-45=106mm。(见表5)
163mm和151mm是设计规范的理论值,是基于理论上的光滑曲线计算来的。然而黄浦路站屏蔽门的实际情况,并不是光滑曲线,是60根线段首尾连接组成的简单折线。
实际数据显示,车辆到站停车时的静态数值,有一大半数据是超过163mm和151mm的。当然,这也跟车辆自身状态有关,新旧程度、荷载、进站速度都对数据有较大影响,就算同一时刻、同一辆车,不同测量员测量同一个门,测量的数据都不一定相同。
8号线一期列车进入曲线站台的时候,可以把车辆看成是6个长度22.8m的线段组成的简单折线,相对应的屏蔽门则是60个线段组成的简单折线。
每节车厢与5道滑动门相对应,对凹站台而言,单节车厢1号门或者5号门距离滑动门最近(见图3),1号门在进站和出站的过程中会经过站台所有的滑动门,在测量列车门与屏蔽门间隙时,如果只考虑列车停靠站台时的静态数值,数据统计不完整,加宽防踏空胶条有可能会导致车厢1号门与其它滑动门的胶条发生碰擦;对凹站台而言,单节车厢3号门距离滑动门最近。
研究列车每一道门距离哪一道滑动门最近,可以通过最大限度的加宽防踏空胶条,来保证乘客安全,同时也保障列车不被碰擦。
5.针对曲线站的防踏空胶条的改进措施
对于曲线站,不论是缓和曲线还是圆曲线,又或者是复曲线,列车进站停车后,列车门和屏蔽门之间间隙会比直线站更大。这个时候防踏空的宽度必须得更宽,才能有直线站那样的间隙,从而降低乘客上下车踏空的风险。
以黄浦路站举例,整个有效站台是R1000的圆曲線,列车门与屏蔽门门槛间隙的实测值最小值为12.3cm,比直线站台边缘至车门间距10cm还要大。
类比直线站,那么左线6号门需加宽防踏空胶条2.4cm,左线13号门需加宽防踏空胶条9.1cm。基本上每一个门的加宽量都不一样,防踏空胶条又是一体化集成的产品,针对每一个门生产不同规格的防踏空胶条的话,那么费用就会很高。
作为建设单位,在安全第一的前提下考虑工期的同时,最重要的就是成本控制了。
黄浦路站的4.5cm宽防踏空胶条是安装在门槛上的,如果可以标准化生产1cm宽的纯胶条,预留和目前使用4.5cm宽胶条相同的孔位,那么减小列车门与屏蔽门门槛间隙就只需要把1cm宽胶条穿到门槛和4.5cm宽胶条中间就行了。通过加装1cm宽的胶条,每道滑动门加装的数量可以控制,结合现场实际测量数据以及车辆参数对限界进行核算,确定加装后的防踏空胶条不侵入车辆限界。另外,这种标准化小规格尺寸叠加的加装方法,安装起来很便捷,且造价比生产多个规格尺寸的胶条会低很多。
6.结束语
曲线车站的屏蔽门与列车门间隙相较直线车站会大很多,防踏空胶条加宽可以有效解决这个问题。通过加装标准规格的1cm宽胶条,能保证曲线站的每一扇屏蔽门与每一扇列车门的间隙达到最小,既保证乘客安全,也能保证列车的安全。同时,随着列车运行久了后,列车镟轮会导致列车门与屏蔽门间隙减小,胶条有可能会擦车,对列车造成损伤,这个时候只需要减小1cm胶条就能解决这个问题。所以,不论是直线站还是曲线站,不论是加宽还是缩短防踏空胶条,通过标准化生产1cm宽的胶条,可用于规范防踏空胶条的选型安装,能直接指导工程实践。
【参考文献】
[1]周芃.站台边缘防踏空橡胶条设置方案[J].现代城市轨道交通,2011(03):77-78.
[2]邱绍峰.地铁车站防踏空胶条安装探讨[J].铁道标准设计, 2015(11):97-99.
[3]钟国宁.地铁屏蔽门防踏空方案浅谈[J].技术与市场, 2012, 19(6):87-87.
[4]王亮平.南京地铁屏蔽门防踏空胶条浅谈[J].军民两用技术与产品, 2016(16):66-66.
[5]周蔚然.轨道交通地下车站屏蔽门与列车间隙的分析探讨[J].地下工程与隧道, 2008(3):52-54.
[6]王锋,余惠林,赵晓华,等.关于地铁车站站台限界的探讨[J].铁道标准设计, 2009(2):81-82.
[7]孙佳.浅谈屏蔽门防踏空胶条问题[J].科学与财富, 2014(8):126-127.
[8]石锦.成都地铁屏蔽门与列车间隙安全防护措施[J].城市建设理论研究:电子版, 2011(30).
[9]卢昌仪.防止地铁屏蔽门与列车间隙夹人的方案[J].都市快轨交通, 2008, 21(5):82-84.
[10]王永坤,程祖国,孙德明,等.地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的可靠性再分析——地铁列车与屏蔽门间隙测试[J]. 城市轨道交通研究, 2010, 13(4):58-59.