軌道交通市域線路的站臺門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

摘要：本文以市域地鐵線路為例，對地鐵線路站臺門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出了站臺門絕緣設(shè)計(jì)方案，以立柱為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)優(yōu)化，經(jīng)過開展樣機(jī)測試及正線驗(yàn)證，總結(jié)出通過二次絕緣或復(fù)合絕緣材料包覆等方式可解決站臺門絕緣問題，從而實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，門體安裝更加簡便，對乘客保護(hù)更有效的目的。

關(guān)鍵詞：軌道交通;地鐵線路;站臺門結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)方法

引言：當(dāng)前城市之間逐漸互聯(lián)互通，對城際軌道交通發(fā)展提出迫切需求。市域城際軌道交通線路的車速往往相對城市地鐵車速更高，活塞風(fēng)壓更大，對市域地鐵車站的站臺門結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提出更高要求。對此，對站臺門機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，采用二次絕緣等方案進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，才可使乘客安全得到切實(shí)保障。

1地鐵線路站臺門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

市域線路車速相對更高，導(dǎo)致隧道內(nèi)活塞風(fēng)載增加，對站臺門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性提出更高要求。為此主要涉及結(jié)構(gòu)包括門體和承重兩個(gè)部分，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。

1.1門體結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)包括門檻、滑動門、固定門、應(yīng)急門、端門等部分，一般以每道滑動門對應(yīng)的單元為獨(dú)立單元進(jìn)行劃分。

門檻設(shè)計(jì)。包括站臺側(cè)和軌道側(cè)兩種門檻，底板通常選擇優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼Q223B材質(zhì)，外表用熱浸鍍鋅進(jìn)行防銹處理;外包1～2mm厚不銹鋼板裝飾，在沖壓工藝下形成凸包，增強(qiáng)摩擦力，達(dá)到防滑效果[1];

滑動門設(shè)計(jì)。滑動門由門體框架（不銹鋼或鋁合金門框）、玻璃、門掛板和手動解鎖裝置等零部件構(gòu)成。滑動門是最靠近列車限界的門體，同時(shí)因?yàn)樾枰瑒舆\(yùn)行的原因，無法與結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行剛性固定，所以在設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)分析所受載荷及形變，確保足夠強(qiáng)度，不能侵界;

應(yīng)急門設(shè)計(jì)。包括門體框架（不銹鋼或鋁合金門框）、玻璃、推桿鎖、限位器、密封件、門體結(jié)構(gòu)膠等。應(yīng)急門為平開式的旋轉(zhuǎn)門，這就要求門的下沿需要與地面保持一定間隙，以防因?yàn)榈卮u施工精度和站臺坡度等因素影響應(yīng)急門無法開門至90度的情況發(fā)生;

固定門設(shè)計(jì)。包括門體框架（不銹鋼或鋁合金門框）、玻璃、門體結(jié)構(gòu)膠等構(gòu)成，在各個(gè)單元滑動門間、或滑動門與端門之間，同樣可在站臺和隧道之間發(fā)揮屏障作用，與頂箱門楣、底部門檻通過螺栓或插銷相連接。

1.2承重結(jié)構(gòu)

承重結(jié)構(gòu)主要是承受站臺門的活塞風(fēng)壓、乘客擠壓力、重力荷載以及其他外界負(fù)荷，在剛度和強(qiáng)度方面須與使用要求相符合，設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)包括兩個(gè)方面：

一方面，頂部固定件、伸縮裝置設(shè)計(jì)。在立柱上方連接位置，通常選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B材質(zhì)，外表防銹處理，選用M16或M20高強(qiáng)度連接螺桿。因土建施工難免存在誤差，此類部件可采用伸縮桿在X、Y、Z三個(gè)方向一定的調(diào)節(jié)余量。同時(shí)需要通過伸縮裝置能吸收一定的結(jié)構(gòu)沉降，同時(shí)實(shí)現(xiàn)絕緣安裝。

另一方面，下部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。底座利用折彎、沖壓或焊接成形，使整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到保障。材料選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B材質(zhì)，外表為熱浸鍍鋅防銹處理。選用M12或M16高強(qiáng)度連接螺栓與站臺板相連，為吸收土建和螺栓打孔偏差，通常設(shè)計(jì)長腰孔、調(diào)節(jié)墊片等進(jìn)行調(diào)節(jié)。下部支撐結(jié)構(gòu)與立柱或門檻通過絕緣組合方式實(shí)現(xiàn)站臺與站臺門門體的電氣絕緣。

2站臺門絕緣設(shè)計(jì)方案

2.1絕緣優(yōu)化

對于采用軌道回流的市域軌道交通線路，為避免列車與站臺門之間產(chǎn)生電勢差，同時(shí)也為預(yù)防接觸網(wǎng)帶電搭接站臺門部件發(fā)生站臺門整體帶電的極端情況發(fā)生，要對站臺門設(shè)備與軌道進(jìn)行等電位連接，為避免“打火”以及雜散電流對車站結(jié)構(gòu)的電化腐蝕，站臺門結(jié)構(gòu)必須對站臺地絕緣。

在站臺門絕緣設(shè)計(jì)中除了上文提及的在頂部固定件及下部支撐位置與土建絕緣外。可以在能與乘客接觸的滑動門立柱、門楣、門檻等零件或其表面再進(jìn)行一次絕緣處理，通常采用絕緣噴涂、貼膜或站臺門內(nèi)部部件絕緣來實(shí)現(xiàn)二次絕緣。另外一種方式是采用新型的絕緣復(fù)合門體結(jié)構(gòu)，使絕緣問題得到有效解決。包括非金屬復(fù)合材料制成的立柱包板、門框、門檻、門楣等所有能夠與司機(jī)、乘客相接觸的構(gòu)件都具有絕緣性，且性能穩(wěn)定持久。以立柱為例，復(fù)合立柱包括上方伸縮裝置、下方固定裝置、復(fù)合立柱型材等，外表包裹厚度為1.5mm的復(fù)合絕緣層，型材選用Q235B方通管復(fù)合絕緣樹脂材質(zhì)，在成型后內(nèi)外層分別為鋼質(zhì)層、復(fù)合材料層。該立柱的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案是以常規(guī)立柱規(guī)格厚度為基礎(chǔ)，增加厚度為3mm的復(fù)合材料層，通過實(shí)物方式進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)復(fù)合立柱在抗彎、抗壓強(qiáng)度方面均超過原本的鋼質(zhì)立柱[2]。

2.2樣機(jī)測試

在保持原本站臺門機(jī)械傳動、電氣部分不變的情況下，通過上述的二次絕緣或絕緣復(fù)合門體結(jié)構(gòu)方式，針對絕緣性能和該結(jié)構(gòu)的變形量進(jìn)行檢驗(yàn)在絕緣性檢測中，對車站常規(guī)環(huán)境下的溫度、壓力進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)門體絕緣值均可控制在500MΩ左右，充分滿足規(guī)定的不小于0.5MΩ的要求。，同時(shí)耐久性和穩(wěn)定性都比單純做結(jié)構(gòu)的絕緣表現(xiàn)更突出。

另外對于復(fù)合門體結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)形變量測試中，將門體放在風(fēng)壓2000Pa、乘客擠壓載荷1500N/m的環(huán)境中測試，發(fā)現(xiàn)變形最為明顯之處在于滑動門中間位置，變形量也明顯低于普通的門體結(jié)構(gòu)形式。在門檻變形檢測中，將門檻長度設(shè)定為2m、按270kg（按90kg/人，共3人計(jì)）的載荷條件下，最大彈性變形量為1.62mm，與相關(guān)規(guī)定的變形量要求相符，即撓度不得大于1/1000。

結(jié)束語：綜上所述，在城市化建設(shè)與發(fā)展下，城市互聯(lián)互通成為主流趨勢。站臺門作為站臺與軌行區(qū)區(qū)域間的隔離屏障，在市域地鐵站建設(shè)中，以乘客安全為導(dǎo)向，結(jié)合更大的結(jié)構(gòu)載荷要求進(jìn)行門體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將新的絕緣方案、絕緣材料應(yīng)用到地鐵使用環(huán)境中，有效避免乘客及行李接觸時(shí)可能帶來的電擊風(fēng)險(xiǎn)，且絕緣效果更持久穩(wěn)定，使地鐵運(yùn)營安全得到切實(shí)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒美婉.城市軌道交通站臺門新型整體式絕緣設(shè)計(jì)方案[J].都市快軌交通，2019，029（003）：119-121.

[2]陳耿豪.重慶軌道交通一號線站臺門門體結(jié)構(gòu)絕緣方案的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，000（001）：648.

作者簡介：劉建林（1981年2月24日——），男，漢族，江蘇省漣水縣人，本科畢業(yè)，中級工程師，研究方向：機(jī)電工程。