一種地鐵疏散平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種地鐵疏散平臺,涉及地鐵疏散技術(shù)領域。該平臺包括平臺支架,平臺支架包括橫梁和立柱,橫梁通過調(diào)平螺栓安裝在立柱上,橫梁的橫斷面為矩形,且橫梁橫斷面的尺寸為100×50×4mm;立柱的橫斷面為U形,且立柱橫斷面的尺寸為50×60×4mm。該結(jié)構(gòu)的地鐵疏散平臺,符合對地鐵隧道環(huán)境分析,地鐵隧道事故發(fā)生時人心理變化與行為分析,地鐵隧道事故發(fā)生原因、過程和對疏散平臺耐火等級的分析,以及對重力荷載分析,風荷載分析,縱向水平荷載分析和安全等級分析,為地鐵疏散平臺的參數(shù)設計提供了數(shù)據(jù)支撐,保證地鐵疏散平臺能夠統(tǒng)一制造,且符合使用標準要求,最大程度的發(fā)揮地鐵疏散平臺對地鐵乘客的疏散效果。
【專利說明】
一種地鐵疏散平臺
技術(shù)領域
[0001 ]本實用新型涉及地鐵疏散平臺設計技術(shù)領域,尤其涉及一種地鐵疏散平臺。
【背景技術(shù)】
[0002] 地鐵是城市建設拓寬空間高速發(fā)展的標志,是交通運輸?shù)闹匾M成部分。同時也 是戰(zhàn)時地下最大掩體和快速疏散通道。而地鐵環(huán)境的封閉性,隧道的狹長性是不同于其它 運輸方式的固有特征。這一特征使地鐵安檢系統(tǒng);消防系統(tǒng);排煙系統(tǒng);故障排除系統(tǒng);搶修 系統(tǒng);救援系統(tǒng)具有較強的可控性,但又易造成事故(災難)的發(fā)生和蔓延。為了能夠在事故 發(fā)生時,保證人的生命安全,能否對地鐵內(nèi)人員進行快速疏散就顯得非常重要。
[0003] 疏散平臺是指在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)設置的用于疏散乘客的專用通道。疏散平臺的高 度一般與車站站臺的高度一致,一旦發(fā)生事故,可以立即開啟車門阻值乘客從疏散平臺疏 散到就近的車站。地鐵運營過程中,若在隧道內(nèi)發(fā)生事故,可以在列車停穩(wěn)后,乘客通過車 廂門下至疏散平臺,快速離開事發(fā)點,安全抵達最近車站或安全出入口,從而保證乘客的安 全;若在站臺上發(fā)生事故,乘客則可以通過列車駕駛室的疏散門下至疏散平臺,快速離開。 所以,在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)設置疏散平臺是解決上述問題的有效途徑。
[0004] 近十幾年來我國地鐵建設的發(fā)展可謂高歌猛進,無論從數(shù)量上分布上,以及新技 術(shù)的運用上均已趕上和超過發(fā)達國家的水平。而隨著地鐵運營的快速發(fā)展,也帶來了地鐵 事故發(fā)生的概率提高,因此,建設符合標準的疏散平臺,有利于提高地鐵疏散效果。
[0005] 目前,在地鐵人員疏散中取得的成果主要包括:
[0006] 美國NEPA130《有軌交通系統(tǒng)標準》(Standard for Guideway Tansit and Passenger Rail System 2000 Edition)的3-2.4款對區(qū)間隧道內(nèi)事故或消防疏散提出了 兩種方法。
[0007] 第一,除權(quán)威部門采取其他措施外,隧道應設置緊急疏散梯,疏散點到緊急出口的 距離不應超過1250代(382111),緊急疏散樓梯應根據(jù)冊?4101生命安全條文的4級標準設計。 疏散樓梯間應是封閉的且應直通室外或安全避難區(qū)域。
[0008] 第二,當兩條隧道間有不少于2h的防火墻隔開或兩條隧道完全分開時,乘客通過 兩條隧道間的聯(lián)絡通道進入非事故隧道方式可以提供足夠的安全保障,因此可不設直通地 面的緊急疏散樓梯。在此條件下或當通風系統(tǒng)無法向乘客疏散路徑上提供有效的新鮮空氣 時,下面幾項要求必須滿足:
[0009] (1)聯(lián)絡通道間距不應大于800ft(244m)。
[0010] (2)聯(lián)絡通道處應設置能自動關閉且耐火極限為1.5h的防火門。
[0011] (3)用作乘客疏散的非事故隧道應有保證不受煙氣污染的措施。
[0012 ] (4)事故隧道內(nèi)的隧道通風系統(tǒng)應能控制煙氣的流向和流速。
[0013] (5)應提供一種適當?shù)姆椒ㄒ员U铣丝驮诜鞘鹿仕淼纼?nèi)疏散到附近車站或其他緊 急出口,同時應防止非事故隧道內(nèi)的行車帶來的危險。
[0014] 波蘭是在線路兩側(cè)設置疏散平臺,平臺基本與車體底板等高,提供的安全空間為 0.7mX2.0m,而在曲線段安全空間為0.7mX2.1m。平臺不是單獨的建筑結(jié)構(gòu),同時還設置有 電纜管線槽盒,通信電纜設置在斷面上方的電纜盒里,同樣設置在上方的還有信號燈和通 風設備。
[0015]馬來西亞吉隆坡新建成投入運營的PUTRA地鐵線采用側(cè)向疏散平臺方式,其區(qū)間 隧道長度一般約1.0km,全部隧道均設置側(cè)向疏散平臺方式,但沒有設置兩條隧道間的聯(lián)絡 通道。
[0016]我國《地鐵設計規(guī)范》也提出了車站間兩條單線隧道之間應設聯(lián)絡通道,通道內(nèi)設 防火卷簾或防火門,但對于疏散平臺的設置并沒有提及。我國曾在1999年左右與德國合作 《中國地鐵與輕軌技術(shù)標準研究》項目,對區(qū)間疏散也提出了一些條款。
[0017]項目成果第二部分條文規(guī)定"兩條單線區(qū)間隧道連貫長度大于600m時,必須設置 聯(lián)絡通道。"
[0018] 項目成果第三部分德國"城市軌道交通建設和運營規(guī)則"第19條對區(qū)間內(nèi)乘客疏 散的安全空間做出了規(guī)定:
[0019] (1)為保護人員,在每條線路旁邊,在建筑限界外必須有一個安全空間;這個安全 空間必須能夠從線路上通過車門到達;在兩條線路之內(nèi),可以共用一個安全空間。
[0020] (2)安全空間的尺寸至少必須達到0.7m寬、2m高(垂直高度),在隧道斷面為非矩形 斷面時,安全空間頂部和底部的寬度允許稍微緊縮一些。
[0021 ] (3)如果安全空間由于存在物體,尤其是支撐物或信號設備使安全空間出現(xiàn)隔斷, 則這個物體和車輛之間的最小間隙至少為0.45m;根據(jù)第(1)條的規(guī)定,當共用的安全空間 有物體時,最小間隔只需在一側(cè)設置。
[0022] 項目成果第三部分德國《隧道建設規(guī)范》對安全空間進一步進行了明確;
[0023] (1)在緊急情況下,人員通過車門離開停留的列車并可到達車站。
[0024] (2)安全空間必須能明顯識別并順利抵達。在有列車停留時,至少必須可從一側(cè)離 開。安全空間的站立面至少必須0.5m寬。
[0025] (3)橫斷面不是直角形的隧道,安全空間的寬度在站立面上方0.3-1.5m范圍內(nèi)至 少必須為0.7m,其寬度在下部容許限制至0.6m,上面限制到0.5m。
[0026]香港在70年代建成地鐵并投入使用,其區(qū)間隧道乘客疏散方案有以下兩種形式, 第一種為觀塘線、機場線、東涌線(機場快線)的過海段(其區(qū)間隧道長度約3_5km)的區(qū)間隧 道采用側(cè)向疏散平臺和聯(lián)絡通道的疏散方式,即在整個隧道內(nèi)設側(cè)向疏散平臺,平臺高度 基本與列車地板齊平,距離軌面高度為1070mm,同時每隔一定距離設左右線兩條隧道間的 聯(lián)絡通道。當列車出現(xiàn)事故停在過海段內(nèi)時,乘客通過列車乘客門下車至側(cè)向疏散平臺,步 行至最近的聯(lián)絡通道處進入另一條隧道,步行或采用救援列車將乘客疏散至最近車站或最 近的地面出入口;第二種為在非過海隧道段(區(qū)間隧道長度約為1.5km)采用列車端頭門疏 散方式,當列車出現(xiàn)事故時,乘客通過列車端頭門下車至道床后步行至最近車站,區(qū)間隧道 內(nèi)很少設置聯(lián)絡通道或不設聯(lián)絡通道,例如地鐵將軍澳支線區(qū)間隧道達到1.5km長時也未 設聯(lián)絡通道。
[0027]上海于94年建成第一條地鐵線并投入運營,其區(qū)間隧道消防疏散方案基本上是參 照香港地鐵一般地下段采用的列車端頭門疏散方式,即當列車出現(xiàn)事故時,乘客通過列車 端頭門下車至道床后步行至最近的車站。
[0028] 廣州地鐵一、二號線確定的區(qū)間隧道火災乘客疏散方案也基本與上海和香港地鐵 一般地下段一致,具體方案如下:(1)列車發(fā)生火災時應盡可能駛?cè)肭胺杰囌荆谇胺杰囌?疏散乘客和利用前方車站的消防設施滅火和排煙;(2)若列車停在區(qū)間隧道內(nèi)時,根據(jù)列車 火災位置組織疏散乘客,乘客通過列車端頭門的樓梯下至道床,再步行至車站;(3)在整個 疏散過程中,隧道通風系統(tǒng)按與多數(shù)乘客疏散相反方向送風和排煙,即保證多數(shù)疏散乘客 是迎著新風方向疏散,其隧道通風量(斷面風速)按美國《地鐵環(huán)控設計手冊》中煙氣控制模 型確定且滿足地鐵規(guī)范斷面風速不小于2m/s確定;(4)兩條隧道間的聯(lián)絡通道僅作為消防 人員專業(yè)通道,不作為乘客疏散通道。
[0029] 隨著對人員疏散的進一步深入研究和投入,在北京地鐵13號線、地鐵5號線和機場 線的高架橋區(qū)間也設計了側(cè)向疏散平臺,13號線和5號線均設置在線路兩側(cè),機場線在北京 有一次將疏散平臺設置在雙線之間。
[0030] 可見,現(xiàn)有技術(shù)中,疏散平臺的形態(tài)是多樣化的,比如:弧形的、沙發(fā)形的、立柱形 的和懸挑形的;制造材料也是多樣化的,比如:水泥基的、玻纖維復合型的、鋼結(jié)構(gòu)組合型的 和混搭型的,而在設計和制造疏散平臺的過程中,其形態(tài)、材料等技術(shù)指標的選擇缺乏統(tǒng)一 標準、缺乏與區(qū)間管線的集成統(tǒng)一、缺少與地鐵特殊環(huán)境的吻合。 【實用新型內(nèi)容】
[0031 ]本實用新型的目的在于提供一種地鐵疏散平臺,從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述 問題。
[0032] 為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0033] -種地鐵疏散平臺,包括平臺板和平臺支架,所述平臺支架間隔設置為多個,所述 平臺板安裝在多個所述平臺支架上;
[0034] 所述平臺支架包括橫梁和立柱,所述橫梁通過調(diào)平螺栓安裝在所述立柱上,所述 橫梁與所述立柱的連接節(jié)點上設置有減振墊;所述橫梁的一端使用粘鋼方法固定在地鐵區(qū) 間隧道的一側(cè)側(cè)壁上,所述橫梁的另一端為自由端;所述平臺板安裝在所述橫梁上,所述橫 梁的長度沿所述平臺板的寬度方向延伸;
[0035] 所述平臺板的邊緣包裹有鋼邊框,所述平臺板采用膨石芯材澆筑成型,且所述平 臺板內(nèi)配置有玄武巖復合筋;所述平臺板可承受的外力達到1.2-1.5T/m 2,所述平臺板控制 變形的能力為同等尺寸平臺板的1.2-1.5倍;
[0036] 所述疏散平臺的安全等級為二級,重要性系數(shù)為1.0,環(huán)境類別為II a類;所述橫梁 的橫斷面為矩形,且所述橫梁橫斷面的尺寸為100 X 50 X 4mm;所述立柱的橫斷面為U形,且 所述立柱橫斷面的尺寸為50 X 60 X 4mm。
[0037] 優(yōu)選地,所述立柱上設置有U型槽,所述U型槽沿所述立柱的長度方向延伸,所述U 型槽的延伸方向間隔設置有電纜托架。
[0038] 優(yōu)選地,所述電纜托架通過螺栓固定在所述U型槽中。
[0039] 優(yōu)選地,所述U型槽的槽口寬度與電纜托架的寬度相等。
[0040] 優(yōu)選地,所述平臺板的上表面設置有耐磨層。
[0041]優(yōu)選地,所述平臺板上設置有熒光板;所述熒光板位于所述平臺板與所述橫梁的 連接位置。
[0042] 本實用新型的有益效果是:本實用新型實施例提供的地鐵疏散平臺,平臺支架包 括橫梁和立柱,橫梁通過調(diào)平螺栓安裝在立柱上,橫梁的橫斷面為矩形,且橫梁橫斷面的尺 寸為100X50 X4mm;立柱的橫斷面為U形,且立柱橫斷面的尺寸為50X60 X4mm。該結(jié)構(gòu)的地 鐵疏散平臺,通過對地鐵隧道環(huán)境分析,地鐵隧道事故發(fā)生時人心理變化與行為分析,地鐵 隧道事故發(fā)生原因、過程和對疏散平臺耐火等級的分析,以及對重力荷載分析,風荷載分 析,縱向水平荷載分析和安全等級分析,即通過綜合定性分析和定量分析,確定了地鐵疏散 平臺的安全等級和環(huán)境類別,為地鐵疏散平臺的技術(shù)參數(shù)設計提供了數(shù)據(jù)支撐,從而保證 地鐵疏散平臺能夠統(tǒng)一制造,且符合使用標準要求,最大程度的發(fā)揮地鐵疏散平臺對地鐵 乘客的疏散效果。
【附圖說明】
[0043] 圖1是地鐵疏散平臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0044] 圖2是平臺支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖中,各符號的含義如下:
[0046] 1平臺板,2平臺支架,3橫梁,位柱,5電纜托架,6調(diào)平螺栓,7減振墊。
【具體實施方式】
[0047] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖,對本實 用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本實用 新型,并不用于限定本實用新型。
[0048] 本實用新型實施例提供了一種地鐵疏散平臺,包括平臺板1和平臺支架2,平臺支 架2間隔設置為多個,平臺板1安裝在多個平臺支架2上;
[0049] 平臺支架2包括橫梁3和立柱4,橫梁3通過調(diào)平螺栓6安裝在立柱4上,橫梁3與立柱 4的連接節(jié)點上設置有減振墊7;橫梁3的一端使用粘鋼方法固定在地鐵區(qū)間隧道的一側(cè)側(cè) 壁上,橫梁3的另一端為自由端;平臺板1安裝在橫梁3上,橫梁3的長度沿平臺板1的寬度方 向延伸;
[0050] 平臺板1的邊緣包裹有鋼邊框,平臺板1采用膨石芯材澆筑成型,且平臺板1內(nèi)配置 有玄武巖復合筋;平臺板1可承受的外力達到1.2-1.5T/m 2,平臺板1控制變形的能力為同等 尺寸平臺板的1.2-1.5倍;
[0051 ]所述疏散平臺的安全等級為二級,重要性系數(shù)為1.0,環(huán)境類別為II a類;橫梁3的 橫斷面為矩形,且橫梁3橫斷面的尺寸為100 X 50 X 4mm;立柱4的橫斷面為U形,且立柱4橫斷 面的尺寸為50 X 60 X 4mm。
[0052]由于地鐵疏散平臺的特定環(huán)境、突發(fā)事件對疏散平臺使用功能的要求與一般環(huán)境 正常狀態(tài)是不同的。本實施例中,通過對特定環(huán)境、人心理的變化、突發(fā)事件的特征以及從 變化中所產(chǎn)生的對功能的不同要求等方面分別進行定性和定量分析,從而得到符合使用功 能和國家相關規(guī)范、標準要求的地鐵疏散平臺的結(jié)構(gòu)和設計指標的數(shù)據(jù)。
[0053]其中,分析的因素包括:地鐵隧道環(huán)境分析,地鐵隧道事故發(fā)生時人心理變化與行 為分析,地鐵隧道事故發(fā)生原因、過程和對疏散平臺耐火等級分析;重力荷載分析,風荷載 分析,縱向水平荷載分析和安全等級分析。
[0054]下面對通過各因素的分析過程得到本實用新型實施例的參數(shù)指標的過程進行詳 細的描述。
[0055] 地鐵隧道環(huán)境分析:
[0056] 地鐵隧道是一條狹長空間,圓形內(nèi)徑5.4~5.8m。一般隧道長度約10~30Km。平均 站距1.2Km。環(huán)境溫度_10c~45°C,相對濕度30%~90%,最大風速llm/s,重現(xiàn)周期120s,空 氣中雜質(zhì)為二氧化硫、硫酸、鹽霧、臭氧、地下水呈弱酸、弱堿性。振動頻率fdOHZ、振幅為 0 ? 3mm。10HZ<f < 150HZ時,加速度為lm/s2。環(huán)境類別為II a類。
[0057]由于地鐵列車采用VVVF電壓型3相兩點式P WM逆變器交流傳動系統(tǒng);矢量控制方 式。額定電壓DC750V,變化范圍:DC500~900V,在高溫、高濕環(huán)境中將產(chǎn)生電化學腐蝕。 [0058]列車一般為六輛編組, ?車體長度:Tc車為 1 9000 + A_ T、M、Ml車為 190仙咖 ?車輛高度: <3510 mm
[0059] ?霧室內(nèi)凈高: >210G mm *車體寬度(最大處): 2800 mm -列車兩端車補連接面間長度:6 x 1 9520 + 2 A < i 17?20 mm
[0060] ?車輛載客能力見下表
[0062]其中站立乘客占用面積為:額定載客按6人/米2計算,
[0063]超員載客按8人/米2計算,
[0064]乘客人均重量按60千克/人,
[0065] ?最高運行速度:80km/h,
[0066] ?平均技術(shù)速度d 50km/h(典型區(qū)間、不含站停時間),
[0067] ?平均旅行速度:2 35km/h(平均站停時間30秒),
[0068] ?平均加速度:(超員情況下,在平直線路上,車輪半磨耗狀態(tài),額定電壓750V時)
[0069] 列車從0加速到40km/h2 0.83m/s2,
[0070] 列車從0加速到80km/h 2 0 ? 5m/s2,
[0071] ?平均制動減速度:(額定載員情況下,在平直線路上,車輪半磨耗狀態(tài),列車在最 高運行速度80km/h時,從給制動指令到停車時)
[0072]最大常用制動2 l.Om/s2,
[0073]緊急制動 2 1.2m/s2,
[0074] 快速制動 2 1.2m/s2,
[0075] ?列車在電阻制動時平均減速度:2 0.8m/s2(50~5km/h),
[0076] ?各制動狀態(tài)下的相應制動距離:
[0077] 最大常用制動< 247m,
[0078] 緊急制動< 206m,
[0079] 快速制動< 206m,
[0080] ?每個客室配置10個車門(左右側(cè)各5個,均勻分布),
[0081 ] ?客車門中心距4560mm。
[0082] ?車門凈開度(車輛中間高度測量):1400mm,
[0083] ?車門凈高度(從地板面至門驅(qū)動機構(gòu)蓋板底部):1860_,
[0084] ?開門時間:3.5±0.5s,
[0085]根據(jù)以上參數(shù)可知,當列車緊急制動,乘客將快速擁向五個側(cè)門,每個車門處最多 將聚集60人左右,形成"瞬時堵塞",15s鐘后,車輛停穩(wěn)。車門一旦開啟便有人"噴涌"而出。 人員登上疏散平臺將會快速跑動,動態(tài)流動重力作用比想象的要小。摩擦力和加速度力將 對平臺產(chǎn)生縱向的水平推力。
[0086]地鐵隧道事故發(fā)生時人心理變化與行為分析:
[0087]當偶然事件發(fā)生時,從心理學角度講人們的心理將受到很大沖擊,極度恐懼和逃 生欲望會使人的大腦出現(xiàn)短時"空白",失去正常的判斷力。手足無措,慌不擇路,盲目追隨, 同時會產(chǎn)生預想不到的力量,選擇想象不到的做法等。這時最重要的是人心態(tài)的快速平靜。 [0088]疏散平臺的引導性和唯一性是穩(wěn)定人員心態(tài)的充要條件。事故發(fā)生時,人在車廂 內(nèi)處于高度擁擠的狀態(tài),恐慌、焦躁的情緒快速上升。但當人員上至疏散平臺時,而處于流 動狀態(tài),第一感覺就是"松了一口氣",發(fā)揮人的本能逃離事發(fā)現(xiàn)場。平臺上的沿墻欄桿、面 層防滑做法、熒光標識會使人員產(chǎn)生安全感,驅(qū)使人員有序前進,快速抵達最近車站或安全 出入口。
[0089] 地鐵隧道事故發(fā)生原因、過程和對疏散平臺耐火等級的分析:
[0090] 火災是地鐵最大的災難之一。本實施例中,以火災為例進行定性分析,從而得到疏 散平臺的耐火等級。
[0091] 研究表明:隧道內(nèi)火災不同于地上建筑,它有自身的特點;隧道的空間相對封閉, 熱量難以擴散,火災初期升溫快,有強烈的沖擊力,隨后由于缺氧會快速降溫。
[0092] 火災發(fā)生過程可分為三個階段,即火災初起階段、火災全面發(fā)展階段、火災熄滅階 段。火災初起階段,火災的持續(xù)時間對人員的安全疏散具有重要意義。初起階段的特點是火 災燃燒范圍不大,火災僅限于初起階段起火點附近,且隧道內(nèi)溫度差別大,在燃燒區(qū)域及其 附近存在高溫、隧道內(nèi)平均溫度低。
[0093] 大火必然伴有濃煙,使原本就不高的能見度大大降低,使人的視線更加模糊。但應 注意的是地鐵中的排煙系統(tǒng)會消除這一隱患,排煙速度約為2m/s,會產(chǎn)生一定的風壓,從而 為疏散指定了方向,即人員疏散時,前進方向應與排煙方向相反,也就是人們常說的"迎風 而上"。
[0094] 時間就是生命,要確保人員在火災時安全疏散,應滿足下列公式:
[0095] Tp+Ta+Trs < Tu
[0096] Tp-從著火到發(fā)現(xiàn)火災所經(jīng)歷的時間;
[0097] Ta-從發(fā)現(xiàn)火災到開始疏散之間所耽誤的時間;
[0098] Trs-轉(zhuǎn)移到安全地點所需的時間;
[0099] Tu-火災現(xiàn)場人員不能忍受的條件的時間。
[0100]火災自動報警系統(tǒng)可以減小Tp。列車的緊急制動時間Ta約為10s,緊急制動距離約 為206m。一般情況下,列車停穩(wěn)后人員距車站和安全出入口的距離為500~800m,人快速前 進速度約為5m/s,Trs約為120s左右,抵達安全區(qū)的總用時約為350~450s左右。這時間只有 在平坦的疏散平臺上才有可能得以實現(xiàn)。
[0101]就疏散平臺自身而言,其耐火極限的確定應由其功能特性而定。疏散平臺由兩部 組成,即混凝土平臺板和鋼支架。根據(jù)試驗資料,結(jié)構(gòu)用鋼當溫度低于300°C時,強度降低而 塑性增加,同時屈服平臺消失,但在拉斷前有顯著的頸縮現(xiàn)象。在850°C左右時降低程度尤 為明顯。根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》及《建筑防火規(guī)范》的規(guī)定,耐火極限的概念是:火 災情況下,1.5小時強度保留率混凝土為0.8,鋼材為0.999。對此針對疏散平臺的功能特性 以疏散時間確定耐候極限,廣州20min,杭州21min~27min。降低了耐火極限標準。地鐵人員 疏散條例規(guī)定突發(fā)事件發(fā)生時,6分鐘內(nèi)將一列車乘客和站臺上候車乘客及工作人員疏散 到安全地區(qū)(其中1分鐘為反應時間,不計入有效疏散時間內(nèi))。平臺上人員疏散按列車停留 在兩站中間位置,到出口的距離約500~600m。從列車緊急制動到列車停穩(wěn)需10s鐘,車門開 啟約需4s鐘,也就是說第一個登上疏散平臺的人耗時可能為12s,最后一個出車廂人耗時約 為30s。跑動時間為lOmin~15min即可抵達地面。將20min定為疏散時間是可行的。此時平臺 只承擔自重和部分救災人員的重力作用,外加均布活荷載遠小于設計均布活荷載,將延長 耐火時間。耐火等級和耐火極限是根據(jù)建筑的使用功能和用材確定的,疏散平臺主要功能 是疏散,依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB50011-2014表5.1.2,疏散平臺的耐火等級為三級,耐 火極限為30min。本實施例中,選擇耐火極限為30min。
[0102]重力荷載分析:
[0103]資料顯示:超員載客按8人/m2計算,乘客人均重量60Kg。這一計算是有條件的,一 是在車廂內(nèi),二是滯留擁擠狀態(tài)。列車停穩(wěn)后,車門完全開啟所用時間約為3.5s,在緊急狀 態(tài),不等車門完全開啟,已有人沖出車廂,人上至平臺后已變成流動狀態(tài),擁擠度將大幅度 降低,預計4人/m 2,即約2.5KN/m2左右(設計仍按4. OKN/m2考慮),以此作為重力荷載標準值 是較為合理的。
[0104] 風荷載分析:
[0105] 列車在狹長隧道中高速前進將產(chǎn)生活塞風,其風速約llm/s,相當于5級強6級弱的 風,相關資料提出風荷載標準值為3.5KN/m 2,本實施例中,不直接采用3.5KN/m2,依據(jù)風速確 定基本風壓值以及體系的自振周期、體形系數(shù)等確定風荷載標準值為2.5KN/m 2。
[0106] 縱向水平荷載分析:
[0107] 縱向水平荷載是疏散人流的移動荷載。移動荷載與人流的運動狀態(tài)有關。
[0108] 勻速移動:移動荷載的大小等于人流移動的摩擦力,即n =正壓力X摩擦系數(shù)。正 壓力約等于2.5KN/m2,摩擦系數(shù)取0.6,fl = 2.5X0.6 = 1.5KN;
[0109]加速移動;移動荷載的大小等于加速度力,即f2 = ma。!!!為人員在單位面積內(nèi)的質(zhì) 量。加速度取 〇.5m/s2,f2 = 2.5X0.5 = 1.25KN。
[0110]縱向水平荷載F = fl+f2 = 2.75KN。 安全等級分析:
[0112] 地鐵是生命線工程,設計使用年限為100年。疏散平臺是建設在主體結(jié)構(gòu)內(nèi)的構(gòu)筑 物,就其功能而言,平時在偶然事件發(fā)生時,承擔人員疏散,保障人員生命安全的功能,同時 承擔對隧道內(nèi)所需設施的支撐作用,以及維護、檢修平臺的作用。戰(zhàn)時,為掩體和人員的滯 留平臺。就其功能而言我們認為其設計使用年限定位50年,安全等級定為二級。
[0113] 本實用新型實施例中,沿隧道區(qū)間一側(cè)設置疏散平臺,目標性強、疏散方向明確、 便于引導,便捷性暢通性強,在緊急狀態(tài)下,人員抵達平臺的速度快,人員上至疏散平臺會 形成基本同速的隊列,以相同的方向和速度前進。會快速消除人員的緊張心理,會降低產(chǎn)生 混亂的機率,同樣急切心理,將產(chǎn)生同速、能保證人的前后距離,實現(xiàn)有序疏散。
[0114] 疏散平臺高度寬度設計原則為:高度設計考慮的因素比較簡單,即平臺高度同車 廂底板面高度,不應產(chǎn)生高差。寬度設計應按照疏散人員的多少和所處安全空間確定。具體 分析如下:一輛列車超載載客量約為1820人,共30個開啟車門,列車總長119.2m,車門間距 4.56m,開門時間3.5s,門開啟最大寬度為1400mm。若事發(fā)點在車廂內(nèi)人流疏散方向為雙向 疏散,事發(fā)點在車廂外,人流方向為遠離事發(fā)點單向疏散。
[0115] 從以上各項參數(shù)分析可知,車門是疏散的擁堵點,延長人員上至疏散平臺的時間。 依據(jù)車站內(nèi)所有人行樓梯,自動扶梯和出入口寬度總和滿足遠期高峰小時設計客流量在緊 急情況下,6分鐘內(nèi)將一列車乘客和站臺上候車乘客(上車設計客流)及工作人員疏散到安 全地區(qū)(其中1分鐘為反應時間,不計入有效疏散時間內(nèi))。現(xiàn)可將1分鐘反應時間延長至2分 鐘,此時疏散人流有可能分布在450~500m范圍內(nèi),人流密度約為4人/m 2,需要的通道寬度 為0.8m左右,避免人流在前進過程中產(chǎn)生加塞和超越現(xiàn)象的發(fā)生,保證人流的平穩(wěn)疏散。
[0116] 其中,針對本實施例提供的疏散平臺的結(jié)構(gòu)以及上述分析,按照平臺承重構(gòu)件的 承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)為原則可以設計疏散平臺的結(jié)構(gòu)和各承重構(gòu)件的 參數(shù)。
[0117] 本實用新型實施例中,為了求解疏散平臺的結(jié)構(gòu)在所有可能同時出現(xiàn)的荷載最不 利組合的總效應,按十二種工況采用MI DAS和ABQUS軟件對疏散平臺進行整體受力分析和 細部節(jié)點分析。見表1所示。
[0118]
[0119] 從表1中可得到平臺支架的最不利的內(nèi)力值為191.OKN m,采用本領域的常用技術(shù) 手段,根據(jù)該最不利的內(nèi)力值進行平臺支架的斷面計算,得到:
[0120] 所述橫梁的橫斷面為矩形,且所述橫梁橫斷面的尺寸為100X50 X4mm;所述立柱 的橫斷面為U形,且所述立柱橫斷面的尺寸為50 X 60 X 4mm。
[0121] 在上述結(jié)構(gòu)中,橫梁采用矩型截面,長邊沿水平方向設置簡約水平系桿,可以增加 縱向剛度,保證受力協(xié)調(diào)。立柱豎直放置,采用"U"型截面,可以承受橫梁傳導的豎向力和縱 向微位移產(chǎn)生的縱向水平力,傳力明確。
[0122] 本實用新型的一個實施例中,橫梁3與立柱4通過調(diào)平螺栓連接,橫梁3與立柱4的 連接節(jié)點上設置有減振墊。
[0123]通過采用調(diào)平螺栓連接橫梁與立柱,使得兩者連接時具有三維可調(diào)功能,能有效 地解決由于施工和制作所造成的誤差。
[0124] 另外,通過設置減振墊,可以降低振動對平臺板的影響,增加疏散平臺的安全性。
[0125] 本實用新型的一個實施例中,立柱4上設置有U型槽,所述U型槽沿立柱4的長度方 向延伸,所述U型槽的延伸方向間隔設置有電纜托架5。
[0126] 通過采用上述結(jié)構(gòu),可以使電纜托架在立柱上整齊的排列,從而最大化的節(jié)省限 界空間,也可以使疏散平臺的周圍環(huán)境看起來整齊美觀。
[0127] 本實用新型的一個實施例中,電纜托架5通過螺栓固定在所述U型槽中。
[0128] 采用上述連接方式,可以較容易的實現(xiàn)電纜托架的拆卸和安裝。
[0129] 本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,所述U型槽的槽口寬度與電纜托架5的寬度相 等。
[0130] 采用上述結(jié)構(gòu),可以使電纜托架更加牢固的安插在U型槽內(nèi)。
[0131] 本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,平臺板1的上表面設置有耐磨層;平臺板1的邊 緣包裹有鋼邊框。
[0132] 平臺板的主要功能是承受重力荷載,在平臺板的表面設置耐磨層,可以舒緩地鐵 發(fā)生事故時被疏散人員的緊張情緒,減輕平臺板的承受重力荷載,對平臺板進行保護。
[0133] 本實施例中,在平臺板的邊緣包裹有鋼邊框,采用這種結(jié)構(gòu),不僅增加了平臺板的 安全儲備和彈性變形能力,同時減輕了平臺板的重量。不僅使平臺板更加美觀,同時保證平 臺板在運輸、安裝過程中的完整性。不僅綠色、環(huán)保、節(jié)約原材料,同時與原有自動化生產(chǎn)線 工藝流程相統(tǒng)一,可以減少投資,降低成本。
[0134] 本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,平臺板1上設置有熒光板;所述熒光板位于平臺 板1與橫梁3的連接位置。
[0135] 熒光板可以使用透明無眩暈的材料,采用這種結(jié)構(gòu)可以作為人員疏散時前進的標 識。有利于對人員進行安全有序的疏散撤離。
[0136] 其中,平臺板和橫梁可以通過連接槽和螺栓實現(xiàn)連接,熒光板可以設置在連接槽 的外面,從而起到前進標識的作用。
[0137] 本實用新型實施例中,所述平臺板采用膨石芯材澆筑成型,且所述平臺板內(nèi)配置 有玄武巖復合筋。
[0138] 膨石輕質(zhì)材料的技術(shù)性能指標見表2。
[0139] 表2膨石材料技術(shù)性能指標
[0141] 由上表可知,膨石輕質(zhì)材料是一種綠色、環(huán)保、輕質(zhì)、高強、節(jié)能的多相復合材料。 其中組合中的陶砂、細陶粒、"成石劑"水泥膠塊中的晶體、未水化的水泥顆粒組成了復雜的 柔性骨架,主要用于承受外力,并使膨石輕質(zhì)節(jié)能材料具有彈性變形特點。而水泥膠塊中的 凝膠空隙和結(jié)合面初始微裂縫等,在外荷載作用下產(chǎn)生塑性變形,微裂縫在受荷時的發(fā)展 對膨石輕質(zhì)材料的力學性能起著極為重要的影響。
[0142] 玄武巖復合筋各項技術(shù)指標見表3。
[0143] 表3玄武巖復合筋技術(shù)性能指標
[0145]
[0146] 由上表可知,玄武巖復合筋具有高強、輕質(zhì)、耐酸、耐堿等特性,高溫、高濕環(huán)境將 加劇電化腐蝕作用,對此平臺板內(nèi)受力筋采用耐酸、堿、電通量低的玄武巖復合筋,可以有 效保證受力筋的力學性能和滿足耐久年限的要求。
[0147] 上述實施例提供的地鐵疏散平臺的加工方法,可以包括如下步驟:
[0148] S1,對所述平臺板的內(nèi)部配置的鋼筋網(wǎng)進行加工;
[0149] S2,對所述橫梁和所述立柱進行切割;
[0150] S3,在所述平臺板、所述橫梁和所述立柱的相應位置上鉆取連接孔;
[0151] S4,在所述平臺板、所述橫梁和所述立柱的相應位置上焊接連接板;
[0152] S5,在所述平臺板上澆筑芯材;
[0153] S6,采用粘鋼技術(shù),將所述平臺板、所述立柱和所述橫梁整體粘牢。
[0154] 在上述制作方法中,采用了"網(wǎng)、切、鉆、焊、澆、粘"六步工法。"網(wǎng)"即為鋼筋網(wǎng)加 工;"切"即為按設計標準尺寸切割立柱和橫梁;"鉆"即按設計定位尺寸在鋼桿件上鉆孔; "焊"即鋼框焊接,立柱、橫梁與連接板焊接;"饒"即為芯材澆筑。安裝快捷采用"一粘、一抒" 工法。"粘"即采用粘鋼技術(shù),將立柱和橫梁與主體結(jié)構(gòu)整體粘牢,改變傳統(tǒng)的化學螺栓連接 做法。粘鋼做法無粉塵、噪音污染、勞動強度低、定位準確、該技術(shù)首次用于疏散平臺的安裝 連接。
[0155] 通過采用本實用新型公開的上述技術(shù)方案,得到了如下有益的效果:本實用新型 實施例提供的地鐵疏散平臺,平臺支架包括橫梁和立柱,橫梁通過調(diào)平螺栓安裝在立柱上, 橫梁的橫斷面為矩形,且橫梁橫斷面的尺寸為100 X 50 X 4mm;立柱的橫斷面為U形,且立柱 橫斷面的尺寸為50X60 X4mm。該結(jié)構(gòu)的地鐵疏散平臺,通過對地鐵隧道環(huán)境分析,地鐵隧 道事故發(fā)生時人心理變化與行為分析,地鐵隧道事故發(fā)生原因、過程和對疏散平臺耐火等 級的分析,以及對重力荷載分析,風荷載分析,縱向水平荷載分析和安全等級分析,即通過 綜合定性分析和定量分析,確定了地鐵疏散平臺的安全等級和環(huán)境類別,為地鐵疏散平臺 的技術(shù)參數(shù)設計提供了數(shù)據(jù)支撐,從而保證地鐵疏散平臺能夠統(tǒng)一制造,且符合使用標準 要求,最大程度的發(fā)揮地鐵疏散平臺對地鐵乘客的疏散效果。
[0156] 本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與 其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0157] 本領域人員應該理解的是,上述實施例提供的方法步驟的時序可根據(jù)實際情況進 行適應性調(diào)整,也可根據(jù)實際情況并發(fā)進行。
[0158] 上述實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬件來 完成,所述的程序可以存儲于計算機設備可讀取的存儲介質(zhì)中,用于執(zhí)行上述各實施例方 法所述的全部或部分步驟。所述計算機設備,例如:個人計算機、服務器、網(wǎng)絡設備、智能移 動終端、智能家居設備、穿戴式智能設備、車載智能設備等;所述的存儲介質(zhì),例如:RAM、 ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動硬盤、存儲卡、記憶棒、網(wǎng)絡服務器存儲、網(wǎng)絡云存儲 等。
[0159] 最后,還需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術(shù)語僅僅用來將 一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作 之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意 在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那 些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、商品或者 設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句"包括一個……"限定的要素,并不排 除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0160]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領域的普通技 術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和 潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種地鐵疏散平臺,其特征在于,包括平臺板和平臺支架,所述平臺支架間隔設置為 多個,所述平臺板安裝在多個所述平臺支架上; 所述平臺支架包括橫梁和立柱,所述橫梁通過調(diào)平螺栓安裝在所述立柱上,所述橫梁 與所述立柱的連接節(jié)點上設置有減振墊;所述橫梁的一端使用粘鋼方法固定在地鐵區(qū)間隧 道的一側(cè)側(cè)壁上,所述橫梁的另一端為自由端;所述平臺板安裝在所述橫梁上,所述橫梁的 長度沿所述平臺板的寬度方向延伸; 所述平臺板的邊緣包裹有鋼邊框,所述平臺板采用膨石芯材澆筑成型,且所述平臺板 內(nèi)配置有玄武巖復合筋;所述平臺板可承受的外力達到1.2-1.5T/m2,所述平臺板控制變形 的能力為同等尺寸平臺板的1.2-1.5倍; 所述疏散平臺的安全等級為二級,重要性系數(shù)為1.0,環(huán)境類別為IIa類;所述橫梁的橫 斷面為矩形,且所述橫梁橫斷面的尺寸為100X50X4mm;所述立柱的橫斷面為U形,且所述 立柱橫斷面的尺寸為50 X 60 X 4mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵疏散平臺,其特征在于,所述立柱上設置有U型槽,所述U 型槽沿所述立柱的長度方向延伸,所述U型槽的延伸方向間隔設置有電纜托架。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵疏散平臺,其特征在于,所述電纜托架通過螺栓固定在所 述U型槽中。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵疏散平臺,其特征在于,所述U型槽的槽口寬度與電纜托 架的寬度相等。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵疏散平臺,其特征在于,所述平臺板的上表面設置有耐磨 層。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵疏散平臺,其特征在于,所述平臺板上設置有熒光板;所 述熒光板位于所述平臺板與所述橫梁的連接位置。
【文檔編號】E21F11/00GK205469054SQ201620115845
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】陳智勇, 王文明, 胡世東, 井司南, 宋長江, 張偉, 高修建, 林敏博, 王明昇, 姬利偉
【申請人】北京天基新材料股份有限公司, 鐵道第三勘察設計院集團有限公司