地鐵屏蔽門在特殊土建狀況下的設計探討

胡紅星

（西屋月臺屏蔽門（廣州）有限公司，廣州 511447）

0 引言

地鐵屏蔽門是地鐵的重要配套設備，其將軌行區與站臺隔離開，在保障乘客乘車安全的同時，也能有效降低列車噪聲、活塞風對站臺的影響，從而提供一個舒適、節能的乘車環境[1]。目前，國內地鐵行業蓬勃發展，僅近十年來開通地鐵的城市就增加了21個，里程翻了4倍，地鐵總里程近4 600 km。面對如此多的建設項目，站臺土建情況也不盡相同，本文就典型的曲線站臺、變形縫位于有效站臺內兩個方面對屏蔽門如何設計布置加以論述。

1 曲線站臺屏蔽門設計

與直線站臺不同，曲線站臺在規劃設計時，因受多方面條件的限制，如地上地下的建筑物、文物遺址、地形地質、管線[2]以及因盾構機的掘進誤差等原因，造成曲線部分侵入有效站臺，此時在進行屏蔽門設計時就需要相應考慮解決。直線站臺與曲線站臺的對比如圖1所示。

當站臺為曲線或折線時，將根據設計院規定的站臺加寬量對屏蔽門作特殊安裝處理，同時根據站臺曲率單獨編制安裝說明圖以及安裝孔位圖。考慮列車限界及滑動門打開時需要滑動空間，曲線站臺在屏蔽門布置時，通常都是在車廂連接處的固定門位置實現折彎，而與每節車相對的屏蔽門區域是直線的。

一般情況下，曲線站臺設計的曲率都比較小，只需要在車廂連接位置的立柱打孔安裝時做折彎處理，角度通常在1°～2°左右，相對有效站臺長度在115 m左右，基本可以忽略，只需在標準設計時適當考慮余量，在安裝上進行配合即可，極大減少了工作量。但在面對極少數某些曲率比較大的站臺時，就需要結合對連接處的固定門做非標設計來實現。其中又分為曲線內弧安裝與曲線外弧安裝2種方式，內弧安裝時需要變窄相應固定門的寬度（變窄是相對直線站臺而言，內弧時弦長變短，外弧時變長），外弧安裝時需要相應加寬固定門的寬度來配合站臺布置，如圖2～3所示，虛線部分為標準設計時的位置線，由此達到曲線站臺的屏蔽門安裝需求。

圖1 直線站臺與曲線站臺

2 站臺有變形縫屏蔽門設計

變形縫是為了能夠適應因晝夜溫差、不均勻沉降以及地震等可能引起的變形而設置的斷開[3]。屏蔽門設置區域不宜有變形縫，屏蔽門跨越變形縫時，其門體結構應采取相應的構造措施[4]。有變形縫的車站站臺一般都將變形縫設置在屏蔽門有效站臺外的兩側，但在實際的站臺土建中，變形縫也會出現在屏蔽門的安裝區域，這就需要屏蔽門專業采取適當的規避措施。變形縫分為水平方向變形和垂直方向變形，因垂直方向變形在±20 mm以內，相對于3 m高的屏蔽門而言，撓度可以忽略不計，故本文主要從水平方向的變形加以論述。

屏蔽門的結構設計和安裝均需考慮結構變形縫的影響，并滿足站臺限界要求。車站結構變形縫的出現位置有3種可能，分別是變形縫位于固定門處、變形縫位于應急門通道處、變形縫位于滑動門通道及立柱處。針對這3種情況，分別采取的相應解決方案。

圖2 內弧安裝示意圖

圖3 外弧安裝示意圖

2.1 變形縫位于固定門處

變形縫位于固定門處是比較好處理的一種情況，如圖4所示的變形縫位置1，通常的處理方法是將固定門做一個能水平活動的結構。此時通過在地檻、固定門門體連接處、蓋板連接處、頂箱連接處等位置設置滑移組件以及活動連接的方式來吸收變形縫的可能位移，實現屏蔽門對變形縫的自適應能力。另外，屏蔽門外部可視部分將設置伸縮蓋板來遮蓋內部連接結構，達到屏蔽門要求的可視區域的美觀度。

圖4 變形縫位置示意圖

2.2 變形縫位于應急門通道處

應急門為列車的停車精度過大，沒有停在滑動門處設置的緊急通道，可以從軌道側推開應急推桿，或者站務員在站臺側用三角鑰匙打開[5]，從而快速疏散乘客。一般情況下，每節車廂都會設置一道應急門[6]。為確保乘客安全，應急門的開閉都會通過行程開關接入屏蔽門的安全回路[7]，加上應急門為活動構件，若變形縫剛好位于應急門處，如圖4中的變形縫位置2，直接處理涉及的零部件較多，非標量比較大，效果也可能無法得到保證。比如，當變形縫出現比較大的位移時，應急門開合觸點可能會出現振動，從而導致系統報警甚至延誤列車發車。此時可通過將應急門與相鄰的固定門位置調換，然后當做固定門來做相應的非標設計，從而解決變形縫的問題。該方法與變形縫位于固定門處的處理方法類似。

2.3 變形縫位于滑動門通道及立柱處

變形縫位于滑動門處是一個比較棘手的問題，如圖4所示的變形縫位置3。由于滑動門立柱與頂箱形成一個整體，此處涉及門機等運動部件，如果在頂箱結構上采取措施，需要非標的地方非常多，難度較大，產品壽命及可靠性也難以保證。在這種情況下，變形縫如果不移到別的位置，將對滑動門的運行或立柱安裝產生較大影響。根據以往經驗，有兩種解決方案：一是縱向移動整側站臺的屏蔽門，把變形縫位置轉移到相鄰的固定門位置，然后采用相應的非標設計零件，解決變形縫的問題，這需要地鐵公司同意；二是當移動整側屏蔽門安裝位置確有困難時，可考慮采用延伸支撐板的方式來處理，如圖5所示，黑色填充區域為延伸支撐板。此時延伸支撐板搭接在變形縫之上，滑動門及應急門安裝在支撐板上，左邊的固定門與右整側為活絡連接，左側的滑動門立柱安裝孔也做相應的長圓孔設計。當變形縫發生位移時，固定門可移動，同時延伸支撐板能保證滑動門與應急門的相對位置不變，從而消除變形縫位移帶給滑動門的拉扯效應。

圖5 滑動門安裝于延伸支撐板上

2.4 活動結構處理

因固定門結構相應簡單，涉及的零部件較少，比較容易處理，以上3種位于屏蔽門不同位置的變形縫處理的中心思想都是將變形縫移動到固定門位置。以下將實現這種活動結構需要修改的3處典型連接結構作簡要敘述，主要包括門楣、地檻以及立柱包板。

（1）門楣連接處處理

門楣的一端固定在立柱上，另一端做滑動結構。采用定位銷與腰圓形滑動槽的配合方式，其中定位銷固定在門楣安裝支架上，而與之配合的固定門體則加工了腰圓形滑槽，且門體滑槽增加加強板作加強處理。同時，門楣包板也加工了對應的腰圓形槽，具體如圖6所示，此時能實現固定門門體及門楣能相對滑動。

圖6 門楣的活動連接

（2）固定門地檻連接處理

當滑動門打開時，滑動門導靴需要在固定門地檻中滑動。因此，當固定門地檻在中間位置斷開時，需要通過支架連接起來。其中地檻與支架的一側固定，一側與支架滑動連接，具體方案如圖7所示，此時可實現地檻的活動連接。

圖7 固定門地檻的活動連接

圖8 固定門門體與立柱的活動連接

（3）門體與立柱間隙處理

當固定門發生位移時，門體與立柱之間會出現較大間隙，可能會因活塞風而發生口哨聲，對空調節能也會產生不利影響。此時，通過在固定門側拉鉚固定一個C型板結構，形成一個鈑金搭接的形式，可隨固定門變形時一起滑動，從而形成一個具有耐久性、安全性及美觀性的處理結構，如圖8所示。

3 結束語

國內的地鐵屏蔽門系統從2002在廣州2號線首次應用以來[8]，發展時間還不是很長。本文從特殊土建狀況的角度出發，對曲線站臺及變形縫兩方面加以論述。目前，本文所描述的曲線站臺設計已成功運用于長沙某地鐵線，變形縫設計也應用在昆明某地鐵線，效果良好，解決了實際問題，達到了預期設定的效果。國內的地鐵建設規格都很高，新建的地鐵線路基本都配置了屏蔽門系統，給乘客及車站工作人員提供了一個舒適、安全的侯車環境。屏蔽門正處在高速發展的過程中，高鐵及BRT行業的需求也在不斷增加，屏蔽門的應用一定會越來越廣。