1、防淹 門系統(tǒng)作 為地鐵 的防災(zāi)設(shè)備 ，主要應(yīng)用在水 系復(fù)雜 、常年蓄水或地處 海域海 島的地 區(qū)，如地 處珠江三 角洲的廣州 、長(zhǎng)江 三 角洲的上 海、海 島的香港。地鐵在以地下線路穿越河流或湖泊等水域時(shí) ，應(yīng)考慮在進(jìn) 出水 域 的隧道兩端的適 當(dāng)位置設(shè)置 防淹 門，以防止因意外使洪水進(jìn)入隧道和車站 ，避免造成大范圍的人身傷亡 和財(cái)產(chǎn)損失 ，有效保護(hù)地 下設(shè)備和人身的安全。防淹 門系統(tǒng)主要 由機(jī)械系統(tǒng)和監(jiān)控 系統(tǒng)兩部分組成。防淹門機(jī)械部分主要由閘門門葉、門槽、啟閉設(shè)備、鎖定裝置等部件組成,防淹 門監(jiān)控系統(tǒng)由液位 傳感 器 、現(xiàn)場(chǎng)控制裝置 (PLC)、控制柜 (箱 )、報(bào)警設(shè)備 、控制 電纜等組

2、成。 系統(tǒng)功能 主要包 括 區(qū)間水 位監(jiān) 視和 報(bào)警 、門體狀 態(tài)監(jiān)控等。區(qū)間水位監(jiān)視和報(bào)警 在 區(qū)間廢水泵 房?jī)?nèi)設(shè)置 液位傳感器 (或 液位 變送 器)，用于采集區(qū)間水位信息，并將 這些信息傳送至防淹 門室 主控 制裝 置 。主控制裝置對(duì)水位進(jìn)行分析綜合后，驅(qū)動(dòng)車站車控室和防淹門室內(nèi)相 關(guān)指示燈警笛 、警鈴動(dòng)作，并將水位及設(shè)備相關(guān)狀態(tài)傳 輸?shù)杰囌究刂剖夜ぷ髡?，在車站控制室及防淹門室能對(duì)區(qū)間水位進(jìn)行 自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警 。當(dāng)區(qū)間水位超過(guò) 系統(tǒng)相應(yīng)設(shè) 定值 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向防淹門控制室、車站控制室報(bào)警。 當(dāng)區(qū)間水位到達(dá)影 響列 車正常運(yùn)行的臨界水位時(shí) ，或者區(qū)間水位及其變 化趨 勢(shì)危及 列車正常運(yùn)行

3、時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向相關(guān)車站控制室發(fā)出區(qū)間水位報(bào)警信號(hào) 。區(qū)間水位按 四級(jí)監(jiān)視 、兩級(jí)報(bào)警設(shè)置。一般區(qū)間最低里程處鋼軌底 以下 100 mm 處設(shè)為一級(jí)水位預(yù)報(bào)警 ，即系統(tǒng)報(bào)警臨界水位 (此水位 將危及信號(hào) 系統(tǒng)的正 常工作)；區(qū)間最低處鋼軌頂面以上60 mm處為四級(jí)水位，即危險(xiǎn)水位 (此水位 將危及機(jī)車 的正常工作 )。根據(jù)系統(tǒng)需要，一級(jí)與四級(jí)水位之間，設(shè) 置二級(jí)水位和三級(jí)水位。一級(jí)水位與二級(jí)水位之間、二級(jí)水位與三級(jí)水位之間作為水位上漲速度監(jiān)測(cè)區(qū)，水位 上漲速度 (暫定 50 mmmin，系統(tǒng)可調(diào) )作為危險(xiǎn)水位報(bào)警信號(hào)。水位預(yù)報(bào)警信號(hào)和危險(xiǎn) 水位報(bào)警信號(hào)均由防淹門系統(tǒng)主控制裝置上傳至車站級(jí)主控

4、系統(tǒng) ，主控系統(tǒng)終端顯示狀態(tài)信號(hào)并報(bào)警 ，防淹門狀態(tài)信息和 區(qū)間水位信息由主控系統(tǒng)上傳至控制中心 (OCC)，實(shí)現(xiàn)中央級(jí)的監(jiān)視功能。中央級(jí)監(jiān)視功能在車站，車站級(jí)的主控系統(tǒng)集成防淹門系統(tǒng) ，防淹門狀態(tài)信息和區(qū)間水位信息通過(guò)車站級(jí)的主控系統(tǒng)上傳至控制中心，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全線防淹門狀態(tài)、被監(jiān)視區(qū)間水位的集中監(jiān)視功能。 車站控制室具有對(duì)本站防淹門系統(tǒng)的狀態(tài)、被監(jiān)視區(qū)間水位、水位上漲速度 監(jiān)視的功能。防淹門系統(tǒng) 主控制裝置 PLC通過(guò) RS485與主控系統(tǒng)進(jìn)行接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程監(jiān)視功能。另外，車控室的IBP盤(應(yīng)急控制盤)通過(guò)硬線與防淹門系統(tǒng)主控制裝置 PLC連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。 區(qū)間水位信息和

5、防淹門狀態(tài)信息通過(guò)系統(tǒng)主控制裝置 PLC顯示和報(bào)警 ，防淹門的現(xiàn)場(chǎng)控制箱(柜)設(shè)置。 門體控制的功能按鈕和狀態(tài)指示燈，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制。防淹門機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括閘門門葉的設(shè)計(jì)、啟閉設(shè)備的選型設(shè)計(jì)、鎖定裝置的選型設(shè)計(jì)等。防淹閘門的形式主要有升降式和平開式兩種。升降式閘門又叫平面滑動(dòng)式 閘門，門體為單扇，屬平面多主梁焊接鋼結(jié)構(gòu)件，兩側(cè)采用鋼基銅塑材料作為滑動(dòng)導(dǎo)向塊，與門槽配合，在門槽內(nèi)上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閘門在隧道內(nèi)開閉和水流通道 的動(dòng)作。門體底部需要與地鐵行車軌道配合設(shè)計(jì)，做特殊處理，與軌道接觸的地方采用橡膠塊做防水處理。門體上裝2個(gè)閘閥，用于在門體關(guān)閉狀態(tài)下把車站的水向區(qū)間排放。閘門的寬、高根據(jù)限界

6、要求確定，一般為 38 m(寬 )×42 m(高)，閘門量約為10 t，能依靠自重在3 m水深涌水條件下關(guān)閉。門體通過(guò)鋼絲繩與雙鉤電動(dòng)葫蘆連接，鋼絲繩又作為傳動(dòng)介質(zhì)。閘門表面采用熱噴鋅 的防腐處理 ，延長(zhǎng)使用壽命，減少維護(hù)工作量。在正常運(yùn)營(yíng)模式時(shí)，閘門懸掛在站廳層 ，處于鎖定裝置的上方；閘門的維修和保養(yǎng)均在站廳層。升降式防淹閘門的外形結(jié)構(gòu)及在車站 的布置.門槽作為閘門下滑的導(dǎo)槽，結(jié)合土建結(jié)構(gòu)門框二期施工 裝在土建結(jié)構(gòu)上。閘門的止水橡膠塊在外力的作用下，緊貼在門槽上，止水性能 良好。降式閘門槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，周邊止水差，操作設(shè)備布置在有水的一側(cè)，要求防水性能好，但 工程造價(jià)高，且不利于設(shè)備的

7、檢修和維護(hù)。 升降式閘門 平開式閘門綜上所述，防淹門系統(tǒng)屬于防災(zāi)設(shè)備，通常處于閑置狀態(tài)，極少使用，閘門的設(shè)計(jì)主要考慮維護(hù)和保養(yǎng)。閘門的選型主要由車站結(jié)構(gòu)確定，升降式閘門一般應(yīng)用在設(shè)有站廳層的兩層車站，平時(shí)懸掛在站廳層；而平開式閘門設(shè)于只有站臺(tái)層的單層結(jié)構(gòu)車站，正常狀態(tài)下掩存在隧道側(cè)壁。如果車站結(jié)構(gòu)條件允 ，一般選擇升降式閘門。防淹閘門的起閉設(shè)備一般有雙鉤電動(dòng)葫蘆和油缸起閉機(jī)。升降式閘門采用 雙鉤電動(dòng)葫蘆作為驅(qū)動(dòng)源，平開式閘門采用油缸起閉機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。雙鉤電動(dòng)葫蘆采用非標(biāo)設(shè)計(jì)，18 5 kW的電動(dòng)機(jī)。同軸驅(qū)動(dòng)2×80 kN的雙鉤葫蘆，提升速度約5 mmin，提升高度為6 m；設(shè) 有開度

8、顯示和限位器，設(shè)置手動(dòng)釋放裝置，電源故障時(shí)，利用閘門的自重，操作手動(dòng)釋放裝置來(lái)關(guān)閉閘門。雙鉤電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)尺寸小、造價(jià)低 、維修方便 ，完全符合工程應(yīng) 用的要求。液壓油缸起閉機(jī)采用水利工程常用的QPPY系列啟閉機(jī)，帶自鎖功能。油缸起閉機(jī)一般安裝在隧道側(cè)，處在水淹區(qū)域 ，給維修帶來(lái)一定難度，且與區(qū)間管道的布置有沖突。扇升降式閘門配置兩臺(tái)同步電動(dòng)鎖定裝置，安裝在站廳層防淹門設(shè)備 室內(nèi)閘門門槽兩側(cè)。在閘門開門到位時(shí)，電動(dòng)鎖定裝置推動(dòng)鎖定梁鎖定閘門；在閘門關(guān)閉時(shí)拉開鎖定梁使閘門下落關(guān)閉,電動(dòng)鎖定裝置平開式閘門依靠液壓油缸的 自鎖功能進(jìn)行鎖定考慮其安全可靠性 ，應(yīng)增加機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)，通過(guò)人工控制鎖定和解鎖。

9、防淹門的控制系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)作為控制主設(shè)備，采用液位傳感器作為水位信息采集裝置。當(dāng)隧道開始積水時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)報(bào)警信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)電 鈴；當(dāng)隧道區(qū)間水位達(dá)到危害列車行駛安全時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，同時(shí)警笛報(bào)警；經(jīng)人工確認(rèn)后，由人工操作“請(qǐng)求關(guān)門”按鈕向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求關(guān)門信號(hào)，信號(hào)系統(tǒng)確認(rèn)區(qū)間沒有列車行駛后，回復(fù)允許關(guān)門信號(hào)。防淹門系統(tǒng)收到 允許關(guān)門信號(hào)后，由人工操作關(guān)閉閘門。根據(jù)系統(tǒng)功能的需要，防淹門系統(tǒng)與主控系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)存在功能接口關(guān)系。防淹門系統(tǒng)與主控系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)了防淹門系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制器經(jīng)通信接口與主控系統(tǒng)交換機(jī)連接，通信介質(zhì)為光纖，配備一套光電轉(zhuǎn)換器。防淹門狀態(tài)信息經(jīng)光纖傳

10、 至主控系統(tǒng)終點(diǎn)設(shè)備。防淹門系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制器與IBP盤的通信采用硬線 ，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，包括開門、關(guān)門、操作停止、關(guān)門請(qǐng)求等，并設(shè)置狀態(tài)指示燈。防淹門系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)采用硬線通信，防淹門系統(tǒng)給信號(hào)系統(tǒng)提供開門鎖定信號(hào)和請(qǐng)求關(guān)門信號(hào)；信號(hào)系統(tǒng)給防淹門系統(tǒng)提供同意關(guān)門信號(hào)和不同意關(guān)門信號(hào)。為防止誤操作關(guān)閉閘門，信號(hào)系統(tǒng)同意關(guān)門信號(hào)與鎖定裝置存在電氣聯(lián)鎖關(guān)系。當(dāng)防淹 門系統(tǒng)收到同意關(guān)門信號(hào)后，鎖定裝置才能動(dòng)作并使閘門關(guān)閉。目前針對(duì)城市軌道交通防淹門設(shè)置有明確規(guī)定的有城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（建標(biāo)104-2008）及地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157-2003），其中地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范只有一句話：對(duì)下穿河流或湖泊等

11、水域的地鐵工程，應(yīng)在進(jìn)出水域的兩端適當(dāng)位置設(shè)置防淹門或采取其它防淹措施。而在城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中有比較詳細(xì)的規(guī)定：第五十八條，對(duì)于穿越通航的江、河、湖泊的隧道，應(yīng)考慮未來(lái)100年河床斷面受沖淤的變化對(duì)隧道安全的影響，根據(jù)國(guó)家水利及航運(yùn)部門要求，按國(guó)家水利部門批準(zhǔn)的，對(duì)防洪、防汛、防潮汐的評(píng)價(jià)要求，合理擬定隧道頂部的覆蓋層厚度，制定穿越堤防的工程措施，跨江隧道兩端的岸邊適當(dāng)位置或車站臨江端必須設(shè)置防淹門；第七十九條，對(duì)穿越（通航）的江、河、湖水域的區(qū)間隧道應(yīng)在離開水域的兩端適當(dāng)位置設(shè)置防淹門；第四十四條 “車站配線的規(guī)定”的條文說(shuō)明中，進(jìn)一步闡述“在靠近隧道洞口或臨近江河岸邊的地下車站

12、，應(yīng)設(shè)防淹門，目的是萬(wàn)一發(fā)生水淹時(shí)，可以采取緊急隔斷措施。 規(guī)范給定設(shè)置防淹門的條件不是特別清晰，但明確了設(shè)置防淹門的目的：軌道交通線路下穿江、河、湖水域，萬(wàn)一發(fā)生水淹時(shí)，可以采取緊急隔斷措施，保障車站人員及重要設(shè)備的安全、及時(shí)轉(zhuǎn)移，但應(yīng)排除地震、戰(zhàn)爭(zhēng)等不可抗力因素造成的環(huán)境。按照規(guī)范要求和防淹門設(shè)置目的，本文總結(jié)了防淹門設(shè)置的原則，在軌道交通線路下穿江、河、湖水域時(shí)，一般應(yīng)設(shè)置防淹門，以下情況可不設(shè)置防淹門： （1） 線路穿越不通航客輪、貨輪、游輪的小河、涌等水域，此水域截面平均面積小于4m(深) ×100m（河道寬度）時(shí)可不設(shè)防淹門，若發(fā)生隧道破裂，可采用人工堵截、車站內(nèi)人防門關(guān)

13、閉或其他防淹措施進(jìn)行防水。 （2）線路穿越不通航客輪、貨輪、游輪的小河、涌等水域，此水域截面平均面積大于4m(深) ×100m（河道寬度）時(shí)，且線路穿越的水域位置處于河網(wǎng)受控區(qū)域，即若軌道交通線路所穿越的水域在河網(wǎng)內(nèi)節(jié)制閘門的保護(hù)范圍內(nèi)，則可不設(shè)防淹門，否則，在隧道兩端的車站內(nèi)應(yīng)設(shè)置防淹門。 （3） 線路穿越水域的軌道交通車站內(nèi)最低軌面高于此水域的常年最高水位，符合條件的車站一側(cè)可不設(shè)防淹門。（4） 線路穿越水域的軌道交通隧道區(qū)間埋深較深（一般大于2倍隧道直徑）或隧道區(qū)間采用明挖法施工的，隧道區(qū)間兩端可不設(shè)置防淹門。 （5） 線路穿越水域時(shí)，由于意外事故導(dǎo)致隧道破裂引起的水域?qū)δ承c(diǎn)

14、（車站）的威脅不至于擴(kuò)大到對(duì)更大范圍或整條線的威脅，綜合考慮行車、工程費(fèi)等各種因素，可不設(shè)置防淹門。如對(duì)地鐵線路中的某些小島上只設(shè)置了一座車站，線路由此車站通向兩側(cè)車站均需過(guò)水域，此時(shí)兩側(cè)隧道的意外入水最壞情況會(huì)淹掉島上車站及區(qū)間，不會(huì)對(duì)其他主要線路及車站造成影響，在這種情況下，島上車站兩側(cè)不設(shè)置防淹門，如廣州地鐵4號(hào)線官洲站。 軌道交通受水淹影響的范圍必須是可控的，水淹損失必須是可以預(yù)見的，并且是可承受的；水淹范圍可通過(guò)自然限定的條件（水源有限或車站軌面高程高于水面）進(jìn)行控制，當(dāng)自然條件無(wú)法限定時(shí)，應(yīng)通過(guò)江或河道外部設(shè)施（如節(jié)制水閘）或通過(guò)軌道交通內(nèi)部設(shè)施（如防淹門）進(jìn)行控制。目前在建的廣東

15、珠三角城際軌道莞惠項(xiàng)目，正線全長(zhǎng)99.8km，線路地下工程隧道區(qū)間總共長(zhǎng)53.4km，線路下穿了東莞的寒溪河、惠州的西湖和東江三處水域。在下穿寒溪河水域處，寒溪河屬于不通航水域，水域截面面積4.2m(深)×100m ，下穿此水域的隧道區(qū)間覆土深度約有37m，進(jìn)出此水域兩端未設(shè)置防淹門；在下穿西湖水域處，西湖為天然湖泊，無(wú)通航條件，下穿此水域隧道區(qū)間采用明挖法施工，覆土深度約15m，進(jìn)出此水域兩端未設(shè)置防淹門；在下穿東江水域處，東江屬于級(jí)通航水域，水域截面面積約為14m(深)×500m，下穿此水域隧道區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，覆土深度約14m，小于2倍隧道直徑，進(jìn)出此水域兩端在車站

16、范圍內(nèi)設(shè)置了防淹門。莞惠項(xiàng)目防淹門設(shè)置通過(guò)了專家評(píng)審，并得到上級(jí)相關(guān)部門的認(rèn)可。防淹門設(shè)置原則與安全風(fēng)險(xiǎn)LEC評(píng)估法。可以考慮引進(jìn)安全評(píng)價(jià)中對(duì)潛在危險(xiǎn)源進(jìn)行半定量評(píng)價(jià)的方法，LEC評(píng)價(jià)法。該方法采用與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)率相關(guān)的3種方面指標(biāo)值之積來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)大小，這3種方面分別是：L為發(fā)生事故的可能性大小；E為人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度；C為一旦發(fā)生事故會(huì)造成的損失后果。風(fēng)險(xiǎn)分值D=LEC。D值越大，說(shuō)明該系統(tǒng)危險(xiǎn)性大，需要增加安全措施，或改變發(fā)生事故的可能性，或減少人體暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度，或減輕事故損失，直至調(diào)整到允許范圍內(nèi)。對(duì)城際軌道線路下穿水域進(jìn)行安全評(píng)估，以此對(duì)防淹門設(shè)

17、置的必要性進(jìn)行半定量的評(píng)估，對(duì)是否設(shè)置防淹門或采取其他防淹措施提供參考依據(jù)。可以參考按照以下內(nèi)容修正，并相應(yīng)賦值。根據(jù)公式，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析：風(fēng)險(xiǎn)D=LEC。計(jì)算D值，判斷評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性的大小，以此可以參考是否設(shè)置采用防淹門進(jìn)行降低車站及隧道區(qū)間被淹的危險(xiǎn)性。其中的關(guān)鍵還是如何確定各個(gè)分值，以及對(duì)乘積值的分析、評(píng)價(jià)和利用.以上數(shù)值是根據(jù)LEC評(píng)價(jià)方法計(jì)算得出，總分在20以下是被認(rèn)為低危險(xiǎn)的，這樣的危險(xiǎn)比日常生活中騎自行車去上班還要安全些；如果危險(xiǎn)分值到達(dá)70160之間，那就有顯著的危險(xiǎn)性，需設(shè)置防淹門；如果危險(xiǎn)分值在160以上，必須設(shè)置防淹門，以降低環(huán)境的危險(xiǎn)性，提高車站及隧道區(qū)間的安全度。另外值得注

18、意的是，引進(jìn)LEC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法對(duì)L、E、C進(jìn)行賦值以及危險(xiǎn)等級(jí)的劃分，一定程度上需憑經(jīng)驗(yàn)判斷，應(yīng)用時(shí)需要考慮其局限性，根據(jù)實(shí)際情況予以修正。 上述實(shí)例中莞惠項(xiàng)目線路下穿三處水域，參照LEC評(píng)價(jià)方法均可得出，在穿越東江水域時(shí)需設(shè)置防淹門，其他兩處水域可不設(shè)防淹門，采取其他一般防淹措施即可。廣州地鐵二號(hào)線工地上四位把門的“鐵將軍”四扇各重9.17噸的地鐵防淹門。當(dāng)隧道破裂、珠江水涌進(jìn)地鐵站等意外事故發(fā)生時(shí)，這4扇閘門能夠根據(jù)信號(hào)，自動(dòng)在1.5分鐘內(nèi)緊急關(guān)閉，以防止事故擴(kuò)大。每扇防淹門能抵御的最大水壓沖力是419噸，相當(dāng)于1平方厘米大的指甲承受23公斤的壓力，堪稱銅墻鐵壁。同時(shí)，門槽四周采用P型橡膠水封，與機(jī)車軌道接觸的部分則采用特殊結(jié)構(gòu)，使得閘門關(guān)閉時(shí)，閘門與軌道之間滴水不漏。 蘭州軌道交通工程，如何在復(fù)雜的地下施工，設(shè)計(jì)單位攻克了不少難題。目前，蘭州軌道交通1號(hào)線一期工程的地鐵管線遷改已全面開工，工程分兩期進(jìn)行，一期遷改8月15日前完成。同時(shí)，軌道交通試驗(yàn)段正已掘進(jìn)120米，安裝管片95組。記者從蘭州市軌道辦獲悉，根據(jù)軌道交通工程施工管線遷改工作統(tǒng)一安排，委托中鐵一院負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)，各權(quán)屬單位具體負(fù)責(zé)遷改設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理。管線遷改工作分為