地铁车站站台门模块化装配的设计研究

沈旭蕾

摘要：近些年，随着装配式技术在建筑领域的不断发展，技术体系趋于成熟，装配式地铁车站的实施方案也开始向可持续发展方向转变，很多优势被逐渐挖掘，越来越受轨道交通建设行业管理人员青睐。因此，本文通过对地铁车站站台门模块化装配现状和设计方案进行详细论述，明确具体的配置和力学原理，帮助工作单位明确管理难点和优化方向，为未来行业发展和社会进步保驾护航。

关键词：地铁车站;站台门;模块化装配;设计研究

这些年随着装配式技术的不断应用，整体工作体系逐渐成熟，在地铁车站的应用方案也不断优化，建立以绿色高效节能环保利于周期管理的全新特点，优势的工作体系，慢慢被各个部门采纳接受成为主流建设方向。但提升工作效率的同时，装配式车站实施方案也对站台门的运输和安装等工作提出更高的工作要求。装配式建筑不同于传统的建筑模式，工艺复杂，结构精细，作用于轨道交通工程中事半功倍，是未来发展的主流方向，也是当前建设工作人员所需要深刻研究的话题。

一、地铁车站站台门模块化装配现状

现阶段，站台门安装主要采用阵列式预留预埋或现场打孔的方式，进行预制件摆放，然后再以零部件规则组装为基础工艺进行现场拼装，实时进行质量监控，虽说这样工作效率较高，但是工业化程度低，质量稳定性不足，劳动力需求极大且材料和能源消耗量极大，无法满足当前车站节能环保的要求。因此，针对现有站台门安装时存在的问题，结合装配式建筑的特点，以及机电安装的总体需求，工作单位必须定向优化安装方案，以站台门模块化为核心工作理念，实现工作内容单元划分模块零部件在厂家进行组装测试，经过特殊的运输方式送达现场，经历质量检查，投入现场使用。这种工作模式充分提升站台门系统的稳定性，节省人力物力，缩短安装周期，有效节约成本，实现可持续发展[1]。目前已知的国外采用模块化方案安装的项目有巴黎地铁4号线加装项目及蒙特利尔REM项目，我们通过学习和研究国外的先进技术进而转化为自己的技术。

二、设计方案

站台门模块装配的设计要确保基本功能的正常运行，同时还要满足每个模块单元，具有足够的韧性，在现场施工时可以进行合理调配，基于此，站台门模块化装配的设计内容主要分为三点：

（一）门单元模块的设计

当前我国轨道城市交通车辆有许多车型，每种车型的车门和站台门之间的间距开合度都存在差异，所以站台门在进行布局时，需要明确当前列车车辆车型相对应的调整站台门安装位置。

（二）测试试验和数据收集

站台也是需要注意的一项工作内容，传统的站台布局对应不同车型会设置不同尺寸的站台门单元，但这种工作程序会导致产品过于繁琐，不利于快速生产，因此，经过不断的试验和数据收集，指定固定车型的安全距离，以此作为参考，大幅降低人力物力，省略实际测量环节。

（三）门单元模块运输方案

因为站台门使用装配式技术进行安装，其工艺较为复杂，需要接触很多不同的安装技术，并且结构需要绝对精确，否则就会使得整体质量无法得到保障，甚至出现安全隐患。因此工作人员在进行站台门运输过程中，要在生产厂家做好尺寸测量和质量检测工作，确保其符合运输条件，不会在颠簸过程中出现形变或碎裂的现象。然后对其规格和韧性进行测验，确保每一组工作模块尺寸相同，韧性相同，在使用同等工艺进行安装的前提下，不会出现质量问题。最后要根据环境情况制定运输方案，部分地铁站处于道路条件恶劣的环境下，如果长期使用常规的运输车辆进行站台门产品运输，很容易出现磕碰，工作人员必须明确当地运输条件和天气情况，分析可能发生的突发事故，针对性的制定解决方案[2]。

三、模块配置

最常用的站台门单元模块由立柱、门槛、滑动门、固定门、应急门、门楣、机构、顶箱盖板、密封组件等组成。根据材质和功能分类如下：

首先是站台门单元模块钢结构，钢结构是主要的框架，结构包括立柱上横梁、机构、门楣和门槛。连接处由螺栓连接组成一个完整的矩形结构，承载能大幅提升，行驶过程中承载活塞风压和乘客挤压，符合规格的钢结构可以确保在安装、运输和使用过程中不会出现形变问题。其次是底部支座，站台门单元模块底部支座为几字形，通过垫片和支架组成，其主要原材料为碳钢，强抗弯曲度高，并且在制作上加装腰形孔，可以实现结构调节、调整高度、找平等等。再然后是顶部支撑，主要结构为C型支架伸缩销轴和连接柱，组建过程中也是为C字形和顶梁连接端调节吸收作用力。最后是门体，门体就是最直观的外部门结构，包括滑动门、固定门和应急门，接着相互通过门机挂件连接滚轮在导轨座往复运动，实现滑动门的开关。固定门则是使用插销安装方式，其底部通过插销形状固定，顶部则是利用插销和螺栓固定在立柱上，维护和更换工作可以在站台一侧完成，较为便利。如果固定门更换为应急门，则需要上下同时使用插销固定方法，插销顶部和底部分别固定在门楣和门槛上，关闭时则是通过上下同时闭锁的推杆锁闭合来控制，其维护和更换工作也可以在一侧完成。

四、力学原理分析

站台门模块化装配技术的关键在于确保结构轻量化，建立科学的力学模型，分析强度以及形变量满足工作需求。基于此，首先需要进行站台门单元模块荷载能力分析，工作人员先要明确活塞风载所提供的内部应力，以及乘客核载数量。然后要考虑到车辆行驶过程中乘客移动带来的冲击力和突发状况，带来的内部应力，并根据实际情况建立不同条件下的荷载参数，确保安全稳定。其次要进行站台门单元模块技术建模，充分了解模型，简化和安装实施所需要的步骤，并对其核心结构进行特征简化和中性面抽取。经过简化后的模型，进一步进行功能划分和工艺计算，赋予厚度信息，划分为标准的网格工作模式。最后要合理的计算结果，明确当前站台的荷载力以及自重，模拟最恶劣情况下站台门的运行情况，确保安全稳定。

结论：综上所述，通过对城市轨道交通地铁站台门模块化装配方案进行建模分析，明确形变情况和受力情况，为后续工作开展提供理论基础。基于此，本文明确站台门模块装配门单元设计方案的结构和后续的优化方向，帮助工作单位提升工作质量，保障工作效率，为未来行业发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]姜翼. 地铁车站站台门模块化装配的设计研究[J]. 低碳世界， 2020， v.10;No.200（02）：174-176.

[2]付思， 魏奇， 于鑫，等. 城市軌道交通屏蔽门监控管理系统的设计[J]. 铁路计算机应用（9）：4.