地鐵車站站臺門模塊化裝配的設計研究

沈旭蕾

摘要：近些年，隨著裝配式技術(shù)在建筑領域的不斷發(fā)展，技術(shù)體系趨于成熟，裝配式地鐵車站的實施方案也開始向可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變，很多優(yōu)勢被逐漸挖掘，越來越受軌道交通建設行業(yè)管理人員青睞。因此，本文通過對地鐵車站站臺門模塊化裝配現(xiàn)狀和設計方案進行詳細論述，明確具體的配置和力學原理，幫助工作單位明確管理難點和優(yōu)化方向，為未來行業(yè)發(fā)展和社會進步保駕護航。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;站臺門;模塊化裝配;設計研究

這些年隨著裝配式技術(shù)的不斷應用，整體工作體系逐漸成熟，在地鐵車站的應用方案也不斷優(yōu)化，建立以綠色高效節(jié)能環(huán)保利于周期管理的全新特點，優(yōu)勢的工作體系，慢慢被各個部門采納接受成為主流建設方向。但提升工作效率的同時，裝配式車站實施方案也對站臺門的運輸和安裝等工作提出更高的工作要求。裝配式建筑不同于傳統(tǒng)的建筑模式，工藝復雜，結(jié)構(gòu)精細，作用于軌道交通工程中事半功倍，是未來發(fā)展的主流方向，也是當前建設工作人員所需要深刻研究的話題。

一、地鐵車站站臺門模塊化裝配現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，站臺門安裝主要采用陣列式預留預埋或現(xiàn)場打孔的方式，進行預制件擺放，然后再以零部件規(guī)則組裝為基礎工藝進行現(xiàn)場拼裝，實時進行質(zhì)量監(jiān)控，雖說這樣工作效率較高，但是工業(yè)化程度低，質(zhì)量穩(wěn)定性不足，勞動力需求極大且材料和能源消耗量極大，無法滿足當前車站節(jié)能環(huán)保的要求。因此，針對現(xiàn)有站臺門安裝時存在的問題，結(jié)合裝配式建筑的特點，以及機電安裝的總體需求，工作單位必須定向優(yōu)化安裝方案，以站臺門模塊化為核心工作理念，實現(xiàn)工作內(nèi)容單元劃分模塊零部件在廠家進行組裝測試，經(jīng)過特殊的運輸方式送達現(xiàn)場，經(jīng)歷質(zhì)量檢查，投入現(xiàn)場使用。這種工作模式充分提升站臺門系統(tǒng)的穩(wěn)定性，節(jié)省人力物力，縮短安裝周期，有效節(jié)約成本，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[1]。目前已知的國外采用模塊化方案安裝的項目有巴黎地鐵4號線加裝項目及蒙特利爾REM項目，我們通過學習和研究國外的先進技術(shù)進而轉(zhuǎn)化為自己的技術(shù)。

二、設計方案

站臺門模塊裝配的設計要確保基本功能的正常運行，同時還要滿足每個模塊單元，具有足夠的韌性，在現(xiàn)場施工時可以進行合理調(diào)配，基于此，站臺門模塊化裝配的設計內(nèi)容主要分為三點：

（一）門單元模塊的設計

當前我國軌道城市交通車輛有許多車型，每種車型的車門和站臺門之間的間距開合度都存在差異，所以站臺門在進行布局時，需要明確當前列車車輛車型相對應的調(diào)整站臺門安裝位置。

（二）測試試驗和數(shù)據(jù)收集

站臺也是需要注意的一項工作內(nèi)容，傳統(tǒng)的站臺布局對應不同車型會設置不同尺寸的站臺門單元，但這種工作程序會導致產(chǎn)品過于繁瑣，不利于快速生產(chǎn)，因此，經(jīng)過不斷的試驗和數(shù)據(jù)收集，指定固定車型的安全距離，以此作為參考，大幅降低人力物力，省略實際測量環(huán)節(jié)。

（三）門單元模塊運輸方案

因為站臺門使用裝配式技術(shù)進行安裝，其工藝較為復雜，需要接觸很多不同的安裝技術(shù)，并且結(jié)構(gòu)需要絕對精確，否則就會使得整體質(zhì)量無法得到保障，甚至出現(xiàn)安全隱患。因此工作人員在進行站臺門運輸過程中，要在生產(chǎn)廠家做好尺寸測量和質(zhì)量檢測工作，確保其符合運輸條件，不會在顛簸過程中出現(xiàn)形變或碎裂的現(xiàn)象。然后對其規(guī)格和韌性進行測驗，確保每一組工作模塊尺寸相同，韌性相同，在使用同等工藝進行安裝的前提下，不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。最后要根據(jù)環(huán)境情況制定運輸方案，部分地鐵站處于道路條件惡劣的環(huán)境下，如果長期使用常規(guī)的運輸車輛進行站臺門產(chǎn)品運輸，很容易出現(xiàn)磕碰，工作人員必須明確當?shù)剡\輸條件和天氣情況，分析可能發(fā)生的突發(fā)事故，針對性的制定解決方案[2]。

三、模塊配置

最常用的站臺門單元模塊由立柱、門檻、滑動門、固定門、應急門、門楣、機構(gòu)、頂箱蓋板、密封組件等組成。根據(jù)材質(zhì)和功能分類如下：

首先是站臺門單元模塊鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)是主要的框架，結(jié)構(gòu)包括立柱上橫梁、機構(gòu)、門楣和門檻。連接處由螺栓連接組成一個完整的矩形結(jié)構(gòu)，承載能大幅提升，行駛過程中承載活塞風壓和乘客擠壓，符合規(guī)格的鋼結(jié)構(gòu)可以確保在安裝、運輸和使用過程中不會出現(xiàn)形變問題。其次是底部支座，站臺門單元模塊底部支座為幾字形，通過墊片和支架組成，其主要原材料為碳鋼，強抗彎曲度高，并且在制作上加裝腰形孔，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)、調(diào)整高度、找平等等。再然后是頂部支撐，主要結(jié)構(gòu)為C型支架伸縮銷軸和連接柱，組建過程中也是為C字形和頂梁連接端調(diào)節(jié)吸收作用力。最后是門體，門體就是最直觀的外部門結(jié)構(gòu)，包括滑動門、固定門和應急門，接著相互通過門機掛件連接滾輪在導軌座往復運動，實現(xiàn)滑動門的開關(guān)。固定門則是使用插銷安裝方式，其底部通過插銷形狀固定，頂部則是利用插銷和螺栓固定在立柱上，維護和更換工作可以在站臺一側(cè)完成，較為便利。如果固定門更換為應急門，則需要上下同時使用插銷固定方法，插銷頂部和底部分別固定在門楣和門檻上，關(guān)閉時則是通過上下同時閉鎖的推桿鎖閉合來控制，其維護和更換工作也可以在一側(cè)完成。

四、力學原理分析

站臺門模塊化裝配技術(shù)的關(guān)鍵在于確保結(jié)構(gòu)輕量化，建立科學的力學模型，分析強度以及形變量滿足工作需求。基于此，首先需要進行站臺門單元模塊荷載能力分析，工作人員先要明確活塞風載所提供的內(nèi)部應力，以及乘客核載數(shù)量。然后要考慮到車輛行駛過程中乘客移動帶來的沖擊力和突發(fā)狀況，帶來的內(nèi)部應力，并根據(jù)實際情況建立不同條件下的荷載參數(shù)，確保安全穩(wěn)定。其次要進行站臺門單元模塊技術(shù)建模，充分了解模型，簡化和安裝實施所需要的步驟，并對其核心結(jié)構(gòu)進行特征簡化和中性面抽取。經(jīng)過簡化后的模型，進一步進行功能劃分和工藝計算，賦予厚度信息，劃分為標準的網(wǎng)格工作模式。最后要合理的計算結(jié)果，明確當前站臺的荷載力以及自重，模擬最惡劣情況下站臺門的運行情況，確保安全穩(wěn)定。

結(jié)論：綜上所述，通過對城市軌道交通地鐵站臺門模塊化裝配方案進行建模分析，明確形變情況和受力情況，為后續(xù)工作開展提供理論基礎。基于此，本文明確站臺門模塊裝配門單元設計方案的結(jié)構(gòu)和后續(xù)的優(yōu)化方向，幫助工作單位提升工作質(zhì)量，保障工作效率，為未來行業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]姜翼. 地鐵車站站臺門模塊化裝配的設計研究[J]. 低碳世界， 2020， v.10;No.200（02）：174-176.

[2]付思， 魏奇， 于鑫，等. 城市軌道交通屏蔽門監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計[J]. 鐵路計算機應用（9）：4.