廣州地鐵防淹門系統的應用淺析

田 華

（廣州地鐵集團公司，廣東 廣州 510030）

廣州地鐵2號、3號、4號線防淹門，均采用閘門形式。閘門型防淹門系統，由機械設備和控制系統兩部分組成。機械設備主要包括門葉、門槽埋件、啟閉機、鎖定裝置以及卷揚機升降裝置等。控制系統是指對防淹門系統的機械設備進行監視和控制的設備系統。

目前尚無專用的防淹門系統設計規范，而國內使用防淹門系統較少，且使用年限短，故對其整體特性有待進一步研究分析。本文針對目前運行的廣州地鐵2、3、4號線閘門型防淹門的維護使用現狀進行分析，探討卷揚機維修特性、門體應急起降操作步驟、鋼絲繩安全特性、設備維修安全防護措施以及控制柜密閉防塵措施等。

1 地鐵防淹門設備的現存問題

1.1 現有維保規程與廠家維護建議存在差異

在廠家維護建議中，要求對機械機構和電氣控制部件均進行維保，且偏重于機械機構部件的檢修維保。但在地鐵維保中，偏向于電氣控制部件，而對相關機械部件性能則沒有進行實質性的檢測和維護。

（1）廠家維護建議中要求每月對門體進行全程的升降操作，檢查門體運行是否正常、制動可靠，限位是否靈活、準確。而目前2號、3號、4號線在日常檢修過程中，因接觸網難以在短時間內進行拆除和恢復，則主要采用模擬檢測的方式，即斷開主回路電源，針對控制回路進行檢修和調試，而無法對其他相關機械部件進行有效的動態檢驗。

（2）在廠家維護建議中要求每月對手動釋放裝置進行操作，檢測緊急操作方案的安全穩定性，確保手動釋放裝置的靈活性、門體應急降落的穩定性，以及相關部件的配合協調性。但出于安全考慮（防止門體下放后不能提升，影響地鐵運營），3號、4號線，只在門體鎖臂梁上約15 cm范圍內動作試驗；2號線設計時無手動釋放裝置，在實際運行過程中，如果控制系統出現故障，則無法進行門體的自動升降。

（3）在廠家維保內容中，要求定期對齒輪箱、鋼絲繩等傳動機構進行潤滑和實驗調試，但由于現場設備處于密封和盤起狀態，維修空間狹小、維修難度大等原因，難以按照維保要求對齒輪箱進行性能檢測、齒輪咬合、潤滑情況檢查，以及對鋼絲繩的磨損情況檢查和密閉盤起部分的拆卸維護和運轉調試。

1.2 由鋼絲繩承擔門體重力的安全隱患

廣州地鐵3號、4號線防淹門門體，長期處于懸掛狀態，主要由鋼絲繩承擔門體重力，致使其極易產生疲勞損傷；而在日常檢修維護過程中，沒有相應的檢修內容，也較難對其進行性能測試，因此存在一定的安全隱患。

1.3 無備用提升裝置的安全隱患

防淹門均無備用提升裝置，如果卷揚機在緊急情況下發生故障，或出現停電情況，將無法對門體進行提升和下降操作，存在極大的安全隱患。

2 防淹門性能參數與受力分析

2.1 地鐵2號線的狀況

（1）閘門設備表（見表1）。

表1 地鐵2號線閘門設備表

（2）受力分析。依據國家有關規定（參考文獻GB/T16762-1997，一般用途鋼絲繩吊索特性和技術條件），Ф16mm的鋼絲繩在卷揚起重安全系數范圍內，可以起吊總質量2.2 t的物體（產生的重力為2.2×9.80665 kN）。在實際門體起吊過程中，是由6根Ф16mm的鋼絲繩進行門體升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是

從以上計算數據得知，現有的鋼絲繩強度，能夠滿足防淹門門體的升降需求。在日常的設備運行狀態中，2號線的防淹門門體是由門體下端的鎖閉機構（電機+槽鋼）承擔主要的門體重力，基本可以忽略鋼絲繩的受力；而只有在進行門體升降時，鋼絲繩才會承擔門體的重力。

2.2 地鐵3號線的狀況

（1）設備特性表（見表2）。

表2 地鐵3號線閘門技術特性表

（2）受力分析。地鐵3號線防淹門在實際門體起吊過程中，是由8根Ф16mm的鋼絲繩進行升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是

從以上計算數據知，現有的鋼絲繩強度能夠滿足防淹門門體的升降需求。而在日常的設備運行狀態中，3號線的防淹門門體則是由8根鋼絲繩進行懸吊的，鎖閉裝置（槽鋼）則處于備用狀態，因此鋼絲繩則長期處于拉力工作狀態中。

2.2 地鐵4號線的狀況

（1）設備特性表（見表3）。

表3 地鐵4號線閘門技術特性表

（2）受力分析。地鐵4號線防淹門在實際門體起吊過程中，是由8根Ф16mm的鋼絲繩進行升降，因此每根鋼絲繩承受的重力是：

從以上計算數據知，現有的鋼絲繩強度，能夠滿足防淹門門體的升降需求。在日常的設備運行狀態中，3號線的防淹門門體是由8根鋼絲繩進行懸吊的，鎖閉裝置（槽鋼）則處于備用狀態，因此鋼絲繩則長期處于拉力工作狀態中。

3 對現存問題采取的措施和改進建議

針對上述存在問題，應采取的措施和改進建議：

（1）針對目前防淹門無法進行門體下降的檢修狀況，擬計劃在鎖定橫梁上方對門體進行升降動作和手動釋放測試，同時在門體下方墊裝槽鋼，以進行安全防護，確保區間設備的穩定運行。

（2）針對目前3號、4號線采用的門體懸掛方式，卷揚機抱閘裝置和鋼絲繩長期處于受力狀態，存在一定的安全風險，建議更改為2號線的安裝方式。

（3）對于2號線防淹門，目前無手動釋放裝置，建議增加手動釋放裝置，以防止卷揚機故障、通訊故障等原因而造成門體無法釋放的情況發生。

（4）對于目前普遍存在的卷揚機、傳動機構、吊具等主承力構件維修空間狹小或無法維修的情況，建議進行設計整改，擴大維修空間和搭建維修平臺，以方便主承力構件的維修更換。

（5）對于防淹門無備用提升裝置，擬計劃在新線設備中增加手拉葫蘆提升裝置，在新線建設中即安裝相關提升設備，并做好預埋件設備。

4 對完善檢修規程的建議

（1）增加防淹門卷揚機、鋼絲繩等關鍵機械部件的檢修周期、工作內容、壽命周期以及報廢標準。

（2）對防淹門門體應定期進行全程的升降動作測試，確保升降設備的安全可靠性。

（3）在維保內容中，增加卷揚機與電動鎖定機構的性能測試，并針對齒輪箱等傳動機構進行潤滑和實驗調試的方法進行研究論證。

（4）在維保內容中，增加限位開關、限火位等機械構件進行性能測試，以確保行程開關的可靠性。

5 對新線防淹門系統設計的建議

（1）在產品設計安裝時，考慮卷揚機、齒輪箱、鋼絲繩等關鍵機械部件的檢修需要，預留檢修口、檢修空間，且盡量將卷揚機安裝于機房地面上，以便在運營過程中根據設備需要進行相應的維護檢修。同時在設計過程中，針對目前運營期間難以進行門體下放的實際情況，結合廠家的產品特性，制定有效可行的設備維護檢測方案。

（2）建議在設計中采用2號線的方式，將門體放置于鎖定裝置上，以避免卷揚機和鋼絲繩等機械裝置因長期受力而疲勞受損，或增設可手動釋放的液壓承重裝置。

（3）由于防淹門是重要的安全設備設施，而且可能對正常行車造成重大影響，因此建議對卷揚機等核心動力部件設置備用裝置或者手動起吊裝置，以便在緊急情況下對門體的起降進行控制。

6 結束語

防淹門系統的核心價值，是在發生事故時能緊急關閉閘門，封閉過江隧道，保護地鐵站內人身和設備的安全。隨著地鐵線網的發展和新技術的應用，以及城市給排水系統的逐步完善，防淹門系統將占據越來越重要的位置，并將得到逐步完善，進而促進系統設備規范的誕生。伴隨著控制系統、電氣技術及機械零部件的發展與應用，防淹門系統將成為地鐵防水系統的重要一環，并將與列車運行、通信系統、給排水系統、消防系統實現無縫隙聯動。

[1]GB 50157-2003，地鐵設計規范[S].

[2]GB/T16762-1997，一般用途鋼絲繩吊索特性和技術條件[S].

[3]傅 華，龔 飛.軌道交通隧道防淹門系統及門扇受力分析計算[J].地下工程與隧道，2008，(2)：58-59,62.

[4]倪士浩.基于液壓技術的地鐵防淹門系統方案[J].城市軌道交通研究，2008，(8)：47-52.