基于专用测量仪的新型城市轨道交通站台门测量安装及精度控制技术

李建楼 LI Jian-lou；朱伟 ZHU Wei；李博 LI Bo；潘磊 PAN Lei

（中船海为高科技有限公司，郑州 450052）

0 引言

站台门系统是城市轨道交通系统的重要组成部分，其安全性和精度直接关系到乘客的生命财产安全和轨道交通的运行效率。传统的站台门测量安装及精度控制技术存在一定的局限性，例如测量工具简单、测量精度低、安装过程繁琐等，这些问题不仅影响了站台门系统的稳定性和可靠性，也给城市轨道交通的安全运行带来了潜在的安全隐患。随着城市轨道交通的快速发展，对站台门系统的性能和精度要求也越来越高。为了满足这些要求，本研究提出了一种基于专用测量仪的新型城市轨道交通站台门测量安装及精度控制技术。该技术采用了先进的测量设备和安装方法，可以在高精度的条件下完成站台门的测量和安装工作，有效地提高了站台门系统的稳定性和可靠性。该技术的实施具有重要的现实意义。高精度的测量和安装可以提高站台门系统的性能和质量，减少故障率，提高城市轨道交通的运行效率和安全性。此外，该技术可以缩短施工周期，降低施工成本，符合现代城市轨道交通建设的经济性要求。该技术还可以提高城市轨道交通的科技水平，推动相关产业的发展，为城市轨道交通的可持续发展提供有力的技术支撑。

通过本文的介绍，我们可以了解到基于专用测量仪的新型城市轨道交通站台门测量安装及精度控制技术的重要性和实用性。该技术的应用将为城市轨道交通的发展带来很多好处，不仅可以提高城市轨道交通的运行效率和安全性，还可以推动相关产业的发展，具有重要的社会意义和价值。

1 站台门系统组成及安装现状

1.1 站台门系统的组成

城市轨道交通站台门系统由门体、控制系统、传感器和电源等组成。门体包括立柱、滑动门、应急门、固定门、端门、密封条等组件，可有效隔断列车与站台之间的气流，如图1。控制系统主要负责门的开关和监控等操作，有就地控制盘和远程控制盘。传感器则负责检测门的开关门状态和故障，以及检测站台门的电气故障。电源则提供电力给站台门系统，通常采用AC220V 或DC110V 电源。

图1 站台门系统机械部分组成示意图

图2 专用测量仪模型示意图

在测量安装及精度控制技术方面，需要使用专用测量仪器对门体、控制系统、传感器和电源等进行精确测量和安装调试，以确保站台门系统的稳定性、可靠性和安全性。在安装过程中，需要精确控制门的安装位置和质量，确保门体的平衡和稳定性，保证安全使用。同时，也需要注意安装调试站台门系统的电气部分，确保站台门系统能够正常运行。

1.2 站台门系统的安装现状

站台门系统的安装是一个精确且复杂的过程，涉及多个关键步骤。为了确保站台门系统的稳定性、可靠性和安全性，以下措施和技术的应用至关重要：施工测量：在安装前，进行现场确认，确保每侧站台门都设置了轨道中心线、有效站台中心线以及至少3 个轨道控制基标点。门槛及立柱的安装：这一步骤确保了整个门体系统的基础稳固，是后续安装工作的前提。门机和钢结构的安装及调整：确保门机和相关钢结构的垂直度、平整度等参数满足设计要求，这对于站台门的外观和顺畅运行至关重要。封板和线缆的安装：正确安装封板和线缆，保证电气连接的安全和准确。门体的安装：精确安装门体，确保开关顺畅，外观整洁。电气控制系统的安装和调试：安装并调试电气控制系统，以确保站台门的正确运行和故障监测。系统测试和综合联调：进行全面的系统测试和调整，确保各部分协调工作，满足设计和安全要求。为提高安装精度和稳定性，需要采用高精度的测量设备如激光测距仪、水准仪等，并结合先进的施工工艺和自动化控制系统。这些技术的应用可以减少人为误差，提高安装效率和精度。同时，对作业人员进行技术培训和交底，以提高他们的技能水平和质量意识，是确保安装过程中精度和质量的关键。通过这些综合措施，可以有效提升站台门系统的整体性能，确保其安全稳定地运行。

2 新型站台门安装技术的精度控制

2.1 底座安装精度控制

成都轨道交通6 号线在站台门底座的安装过程中采取了精确和科学的方法，确保了安装的准确性和系统的稳定性。以下是该过程的主要步骤和特点：确定基准底座点：首先，根据6 号线列车的编组（8 节编组A 型车）和有效站台长度（180 米），以有效站台中心线为基准，向两端对称布置底座作为安装原则。采用红外发射器进行对称发射，选定站台中心向两端44，320 毫米处的底座作为两个基准底座点。使用专用测量仪器：选定基准底座点后，采用包括基座、高精度水平仪、红外发射器及带刻度的安装卡件等组成的专用测量仪器进行底座安装测量。这种专用仪器能够一次性准确定位基准点，提高安装精度。底座初步调整：使用该测量仪器，可以将选定的底座初步调整至设计位置。这不仅提高了工作效率，还避免了误差的累积。精确布置和安装：遵循上述原则和方法，底座被精确布置和安装，保证了整个站台门系统的平衡和对称性，有助于确保整体系统的运行效率和安全性。

综合这些措施，成都轨道交通6 号线站台门底座的安装过程不仅确保了底座安装的精度和质量，还为整个站台门系统的稳定运行和使用安全提供了坚实的基础。这种精确和高效的安装方法对于其他城市轨道交通项目也具有借鉴意义。

在成都轨道交通6 号线站台门底座的安装过程中，如图3 所示，使用专用测量仪器进行精确定位和调整是至关重要的。该过程的主要步骤和要点包括：测量仪器的放置：首先，将测量仪放置在选定的两个基准底座的顶部。这一步骤是确保底座位置准确的关键。调整底座的平面度误差：使用水平尺对底座的平面度进行调整，确保其误差范围控制在0.02mm 以内。这一精度非常高，有助于确保站台门的稳固安装和平滑运行。高度的调整：根据站台板边缘的标高基准线，调整底座的高度，使其达到设计位置。这一步骤确保站台门与站台板之间的对齐精确，从而提升整体安装的准确性。这样的安装方法能够确保站台门的安装不仅准确无误，而且稳固可靠，为乘客提供安全和顺畅的乘车环境。精确的底座安装是确保站台门整体系统稳定运行的基础，这对于提高城市轨道交通的效率和乘客的安全至关重要。

图3 底座安装测量示意图

完成基准底座的调整后，使用激光发射器进行精确的水平和竖向定位是确保站台门系统安装准确性的关键步骤。以下是该过程的详细说明：激光定位：启动激光发射器，在水平和竖直方向上进行定位。这个步骤是为了确保站台门在安装时的位置准确无误。测量点的设置：以两个基准底座为中心，分别向两端添加测量点。每隔20 米设置一个测量点，以确保整个站台门系统的均匀布置和对称性。调整激光平面线的高度：如图4 所示，将激光发射的平面线的高度与站台板边缘的标高基准线之间的相对误差调整到1.5mm 以内。这一步骤确保了水平位置的准确性。调整激光竖面线的位置：随后调整激光发射的竖面线，使其与定位钢钉点之间的相对误差也控制在1.5mm 以内。这一步骤确保了竖直方向的精确对齐。通过这些精确的调整，可以保证站台门在安装时的位置准确，确保安装后的站台门系统牢固、稳定。这些精细的测量和调整步骤对于提高站台门的整体质量和性能至关重要，尤其是在保障乘客安全和提升运行效率方面发挥着重要作用。

图4 激光发射平面线、竖面线的安装精度控制

完成激光发射器的调整之后，对站台门底座进行精细的标高和垂直度调整是至关重要的。以下是调整过程中的关键步骤和要点：使用激光线作为基准：如图5 所示，这个过程中，激光发射器的平面线和竖面线被用作调整的基准。这些激光线为底座的精确调整提供了可靠的指导。底座调整块的放置：在调整过程中，需要将底座调整块放置在底座的顶面。这是为了确保底座的四个角都与底座调整块顶面的下刻度线范围保持一致，从而保证底座在水平方向的平整度。保证底座外端面的准确性：最后一步是根据激光发射的竖面线来调整底座的外端面，确保其处于设计规定的范围内。这一步骤确保了底座的垂直度，对于整个站台门系统的稳定性和运行效率至关重要。通过这些精细的调整步骤，可以确保底座在水平面上的平整和垂直度，从而进一步保证站台门的安装质量和精度。这些步骤是整个站台门安装过程中的关键环节，对于确保整个站台门系统的稳定性、安全性和长期运行效率具有重要意义。

图5 底座标高和垂直度的安装精度控制

2.2 立柱安装精度控制

在城市轨道交通站台门系统的安装过程中，立柱的安装是关键步骤之一。正确安装立柱对于保证整个站台门系统的稳定性和精度至关重要。以下是立柱安装过程中的主要步骤和要点：立柱的组装定位：将立柱组装到指定位置。如图6 所示，这通常涉及将立柱安置在基准底座处。使用测量仪器：将测量仪放置在基准底座处的立柱底部，使用水平尺调整立柱底板的平面度误差，确保其在0.02 毫米以内。这一精度非常高，有助于保证立柱安装的准确性和稳固性。调整立柱高度和垂直度：根据站台板边缘的标高基准线，调整底板高度至设计位置。立柱应垂直于轨道面，如果轨道有坡度，底座平面需要按轨道坡度同步倾斜以匹配。测量点的设置：完成基准立柱底板的调整后，以两个基准底座为中心，分别向两端添加测量点（每隔20 米设一个测量点）。这有助于确保整个站台门系统的均匀布置和对称性。调整每个测量点：在每个测量点上，需将站台板边缘的标高基准线、激光水平线的误差范围调整至1.50 毫米以内。这一步骤是为了确保每个立柱的高度和垂直度都符合设计要求。通过这些精细的调整步骤，可以确保立柱的位置和垂直度，从而使站台门的整体安装更加精确和稳固。这些步骤是保证站台门系统稳定运行和长期可靠性的关键。

一旦基准立柱底板调整完毕，我们便开始对各个立柱的垂直度进行精细的调整。为了确保立柱的垂直度，我们采用了激光发射的竖直面线作为基准。在调整过程中，我们将立柱调整块放置在立柱底板高度为200 毫米和2200毫米的两个位置进行测量，以确保立柱至立柱调整块端面、立柱至下刻度线的距离均符合设计要求。这种调整方法不仅确保了立柱的垂直度，而且避免了安装后的立柱出现倾斜或不垂直的情况。通过这种方法，我们可以大大提高站台门系统的安全性和稳定性，确保乘客的安全。

2.3 门机安装精度控制

调整立柱的垂直度是确保站台门系统安全稳定的重要步骤。以下是调整过程中的关键步骤和要点：使用激光竖面线作为基准：如图7 所示，立柱垂直度的调整应以激光发射的竖面线为基准。这种方法提供了一个精确且可靠的参考，以确保立柱的垂直性。立柱调整块的定位：在调整过程中，将立柱调整块分别放置在立柱底板高度为200 毫米和2200 毫米的两个位置。这样做是为了从不同高度确保立柱的垂直度。确保距离在设计范围内：调整时，需要确保立柱至立柱调整块端面、立柱至下刻度线的距离均符合设计规定的允许范围内。这是为了保证立柱整体的垂直度和稳定性。防止安装后倾斜：这种精细的调整方法可以有效避免安装后立柱出现的倾斜或不垂直现象，从而确保整个站台门系统的安全和稳定。通过这些步骤，可以确保站台门立柱在安装过程中的垂直度，这对于整个站台门系统的稳定性、安全性以及长期的可靠性至关重要。正确安装的立柱将为站台门系统的顺畅运行和乘客安全提供坚实的基础。（图8）

图7 立柱垂直度的安装精度控制

图8 门机垂直度和平行度的安装精度控制

2.4 门槛安装精度控制

在站台门系统的安装中，门槛的准确安装至关重要，它不仅关系到站台门的整体美观性，还直接影响到乘客的安全。按照图9 的指导，以下是门槛安装过程中的关键步骤和注意事项：门槛端面与激光线的测量：保持测量仪固定不动，首先测量门槛端面（靠轨道侧）与激光定位的竖面线之间的距离。调整门槛与激光线的误差：通过调整门槛两端的距离，使其与竖面线的误差小于1.00 毫米。同时，需要确保相邻两个门槛端头到竖面线的距离误差小于0.50 毫米。调整门槛的高度与水平度：根据平面线调整门槛的高度和水平度，使门槛上表面与纵向轨顶面保持平行。这一步骤是为了保证门槛在整个站台范围内的平整和一致。控制平行度误差：门槛的高度和水平度的调整应控制在平行度小于0.5 毫米每米的范围内。全长范围内的误差控制：逐个调整整个侧面的门槛高度和平度，将全长范围内的误差控制在0 到5.00 毫米之间。通过这些细致的调整步骤，可以确保站台门的侧面门槛安装的准确性和一致性，从而提高站台的安全性和美观度。正确安装的门槛不仅为乘客提供安全的上下车环境，还能确保整个站台门系统的稳定性和长期可靠性。

图9 门槛距离与水平度的安装精度控制

2.5 滑动门安装精度控制

在滑动门安装过程中，首先要确保导靴支架正确插入前后门槛的导槽内。此步骤需要经验丰富的技术人员进行操作，以确保支架与导槽的配合良好，确保滑动门的平稳运行。接下来，使用特定的外六角螺栓将门机梁挂板与滑动门牢固地连接在一起。这一步需要用力矩扳手等工具来确保螺栓紧固度适中，以避免滑动门在运行过程中产生松动或异响。关闭左右滑动门并锁紧后，开始进入调整阶段。通过调整门机梁挂板的上下位置以及挂板与滑动门连接螺栓的前后位置，使得左右滑动门锁钩与电磁锁钩的上下间隙在3-5 毫米范围内。这个调整过程需要使用专业工具进行操作，以确保间隙的准确性。随后，需要检查左右滑动门的平整度。着重观察胶条缝隙是否均匀，以及滑动门与滑动门立柱之间的间隙是否小于6 毫米。这一步骤对于确保滑动门的密封性能和外观质量至关重要。对站台门的开关门功能进行测试。如果开关门操作顺畅无阻，那么就代表站台门的安装全部完成。在整个过程中，准确而精细的调整是关键，这有助于确保滑动门的平稳运行和可靠密封，为乘客提供安全舒适的乘车环境。（图10）

图10 滑动门的安装精度控制

2.6 站台门安装精度控制技术分析

使用专业仪器对站台门进行精准测量和定位，可避免多次定位带来的误差，同时提高测量效率。新型安装技术较传统技术更简便快捷，且能更好地控制施工质量。对比表显示，新型技术在精度控制方面具有更高优势，能更好地满足施工要求。

表1 新型站台门安装技术和传统站台门安装技术的对比

新型站台门安装技术可一次性定位主要构配件，提高精度，缩短施工周期，降低成本。相比传统技术，更具优势，更符合现代工程需求。

3 应用案例

成都地铁6 号线三期是一个大型地下轨道交通项目，包含23.37 千米的线路和18 座地下车站。站台门安装是此工程的关键任务。为提高精度和效率，施工人员使用高精度定位仪进行测量和定位。这种一次性定位方式避免了累计误差，减少了重复工作。施工过程表现出许多优点，如提高施工效率，使站台门系统安装比原计划提前3 个月完成，整体工期缩短30%。在调试和开关门测试中，各站的站台门系统及监控软件运行稳定，无故障。该工程全线站台门安装一次性合格率达99.5%，安装成本降低15%，体现了工程管理和成本控制的成效。

综上，成都轨道交通6 号线三期工程中站台门安装施工的实践证明了高精度定位仪在提高施工效率和精度控制方面具有显著优势。这一技术的应用不仅缩短了施工周期，降低了成本，而且为地铁线路的安全稳定运行奠定了坚实基础。

4 结语

本文介绍了基于专用测量仪的站台门测量安装及精度控制技术，可实现主要构配件一次性定位安装，提高施工效率。成都轨道交通6 号线三期工程成功应用，证明了技术的可靠性和适应性。该技术可大幅缩短施工周期，缓解城市轨道交通项目建设压力，适应新技术发展趋势和推广要求，值得在城市轨道交通工程建设中进行推广应用。