屏蔽門頂部結構與土建風道梁連接方式分析

袁曉安 史和平

(上海嘉成軌道交通安全保障系統有限公司，200062，上海∥第一作者，工程師)

目前，在城市軌道交通地下車站站臺屏蔽門安裝工程中，困擾供應商的問題有:土建制作誤差大、設備安裝調試工期緊、鋪軌時間延后導致設備安裝周期縮短等。在眾多問題中尤以屏蔽門與風道梁接口問題相對比較棘手，不同連接方式選擇會直接影響到屏蔽門的安裝和使用效果。本文節選了幾種傳統安裝方案，分析每種方案的優缺點。土建風道梁與屏蔽門頂部連接主要分為:頂部承重結構與風道梁連接、后封板與風道梁連接、頂封板與風道梁連接3 個部分，如圖1所示。

圖1 屏蔽門頂部結構與風道梁連接示意圖

1 屏蔽門安裝方案一

屏蔽門頂部承重結構與風道梁連接是通過工字鋼結構梁的上部與風道梁連接，下部與屏蔽門伸縮裝置連接的安裝方式來實現的。前、后蓋板支架用壓塊直接固定在工字鋼結構梁上，然后再分別安裝后蓋板和頂蓋板。后蓋板和頂蓋板前后位置的調節主要由前后蓋板支架上的長腰孔來實現，但是，由于該工件腰孔長度受設備結構限制，一般調節范圍為±30 mm。當風道梁偏差較大時必須通過做非標工字鋼結構梁來解決梁偏差問題，實現頂部承重結構與風道梁的連接。該連接方案的安裝示意圖如圖2所示。高度調節裝置通過壓塊與上部結構梁連接，而上部結構梁用T 螺栓直接與風道梁連接。頂蓋板、后蓋板支架通過壓塊與上部結構梁連接，然后將后蓋板通過螺栓安裝在支架軌行區邊，將頂蓋板安裝在該支架站臺邊。

該方案的優點是結構簡單、連接可靠，沿軌行方向高度調節裝置和前后蓋板支架可以在任意位置安裝和調節。

圖2 屏蔽門頂部結構與風道梁具體連接示意圖

該安裝方案的缺點是:①由于采用結構梁工字鋼作為固定裝置，運輸和安裝都存在很大的困難，因為屏蔽門每單元長度都在4～5 m，每根頂部結構梁工字鋼都有250 kg 左右。②頂部結構梁工字鋼在全長范圍都存在，由于安裝調整長度要求必須是與屏蔽門一致，因此要消耗大量材料。③由于位置限制和固定困難，頂部密封板的密封范圍有限，會有盲區存在，很難做到可靠的密封。④ 如果風道梁偏差，調節余量不足時，則需要制作非標工字鋼。⑤由于頂蓋板、后蓋板共用同一個支架，當風道梁厚度偏厚時，前蓋板和后蓋板位置調節難以兼顧。

2 屏蔽門安裝方案二

屏蔽門頂部結構與風道梁的連接方式同方案1，前后蓋板的安裝方式是:將滑竿固定在頂部結構上，再將蓋板支架安裝在滑竿上，根據安裝要求將前、后蓋板支架固定在滑竿相應位置，最后在蓋板支架上安裝頂蓋板和頂后蓋板。圖3 為前后蓋板安裝示意圖。

與方案一相比，該安裝方案的優點是結構簡單，安裝、調整和固定均十分方便，性能可靠，成本低。

該安裝方案的缺點是:①由于風道梁土建誤差原因，整個頂部結構和滑竿均要隨著風道梁的變化而調節，當梁體達到不可調范圍時只能夠做非標件滿足安裝要求;否則只能隨風道梁變化情況，后封板與梁體間保留有間隙貼合不緊密，達不到密封要求。② 由于滑竿較長，一般為2.5 m 左右，長時間承重可能會造成彎曲，造成頂蓋板成弧形，影響美觀。③受位置限制，蓋板支架垂直軌道方向調節范圍不大(一般調節范圍為正負50 mm)，若風道梁偏離位置大時必須制作非標蓋板支架。④同方案一，由于頂蓋板、后蓋板共用同一支架，當風道梁厚度偏厚時，前蓋板和后蓋板位置調節難以兼顧，必須制作非標頂后蓋板支架。⑤當預埋件位置偏差較大時，會造成頂部結構件和頂后蓋板支架的干涉，無法進行調整。

圖3 前后蓋板安裝示意圖

3 屏蔽門安裝方案三

在該方案中，屏蔽門風道梁與屏蔽門頂部結構連接方式是用T 型螺栓頂部H 鋼組件將與風道梁連接起來。如圖4所示，H 型鋼上部頂板有沿軌道方向長腰孔，可以消除風道梁上預埋T 形槽位置不正確的影響;豎板上有垂直軌道的長腰孔，可以消除風道梁的誤差。H 型鋼下部有4 排圓孔，可以調節風道梁上下偏差;H 型鋼下部與頂蓋板安裝支架連接，并且在沿軌道方向和垂直軌道方向均有可調節的長腰孔，可以很容易消除風道梁的制作誤差，實現頂蓋板的正確安裝。后密封板是鋼板與波紋橡膠板組件，上部為鋼板，下部為波紋橡膠板，鋼板與波紋橡膠板之間用鉚釘鉚接。后密封板整體與風道梁為膨脹螺栓連接，下部與后蓋板之間為螺栓鉸接，若風道梁前后或上下有偏差時，橡膠波紋板伸縮量可以吸收風道梁制作偏差。頂蓋板支架與頂部H 鋼組件之間為螺栓鉸接，整個頂蓋板與后密封板之間各自可以調節，互不干涉。

圖4 方案三頂部結構與風道梁連接示意圖

該安裝方案的優點是:①由于后密封板采用波紋橡膠板的形式，不但密封比上述方案加強不少，而且吸收風道梁偏離位置范圍較大，理論上可以吸收100 mm 風道梁偏離量。②由于頂部H 鋼組件采用分段組合形式，既增大X、Y、Z 3 個方向的調節量，又節省材料，并且方便安裝。③頂蓋板支架與頂部H 鋼組合采用螺栓鉸接，與后密封板完全分離，所以即使風道梁位置偏離再大，也不會影響支架的調節與安裝。④頂蓋板支架與頂部H 鋼組合連接在一起，由于該結構調節范圍大，因此頂蓋板支架位置能夠安裝到位，頂蓋板更便于安裝。

該安裝方案的缺點是:后密封板材料一般為橡膠件，橡膠板的使用壽命為5～8年，比較容易老化;橡膠板強度較鋼板差，容易在運輸和安裝的過程中造成破損。

4 屏蔽門安裝方案四

前蓋板、頂蓋板與風道梁的安裝方式與方案三相同，但后蓋板與風道梁的連接處取消后密封板(波紋橡膠板)，增加1 塊不銹鋼材質調節板和密封橡膠條，調節板上有長腰形孔，可以根據風道梁與屏蔽門的誤差進行調節，消除土建誤差對屏蔽門安裝的影響。由于使用調節板替代橡膠波紋板，既能彌補由于風道梁誤差導致屏蔽門頂部結構安裝困難，又能延長設備的實際使用壽命。圖5 為該方案的頂部結構與風道梁連接示意圖。

圖5 方案四頂部結構與風道梁連接示意圖

5 屏蔽門安裝方案比較

四種屏蔽門頂部結構與風道梁連接方案對比見表1。

表1 頂部結構與風道梁連接方案對比

6 結語

從以上分析可以得出:方案三既解決了困擾屏蔽門設備供應商的土建風道梁偏離較大的問題，又解決了業主抱怨屏蔽門頂部密封不嚴的問題，同時還降低了工人安裝調整的勞動強度，降低了設備供應商的產品材料費用和制造成本，但存在運輸和安裝時容易破損以及壽命短的缺陷;方案三與方案四配合后，可以使產品的可靠性得到提高，進而延長產品的實際使用壽命。

［1］CJ/T 236—2006 城市軌道交通站臺屏蔽門［S］.

［2］GB 50157—2003 地鐵設計規范［S］.

［3］陳紹章.地下鐵道站臺屏蔽門系統［M］.北京:科學出版社，2005.