劉鑫美
(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,廣州510030)
站臺(tái)門系統(tǒng)沿著站臺(tái)邊緣,一般以車站有效站臺(tái)中心線往兩邊對(duì)稱布置,其主要由門體、門機(jī)、電源與控制4部分組成。門體包括支撐結(jié)構(gòu)、門檻、滑動(dòng)門、固定門、應(yīng)急門、端門等;門機(jī)主要包括電機(jī)、傳動(dòng)裝置、傳動(dòng)介質(zhì)等;電源主要包括驅(qū)動(dòng)電源和控制電源;控制系統(tǒng)主要由中央接口盤(PSC)、站臺(tái)門就地控制盤(PSL)、門控單元(DCU)以及通信介質(zhì)及與其他專業(yè)間的接口等構(gòu)成。其中,涉及在站臺(tái)安裝的主要包括門體、門機(jī)2部分。
站臺(tái)門安裝于車站公共區(qū)站臺(tái)層,一般需待鋪軌完成后方可開始安裝,站臺(tái)門的安裝進(jìn)場(chǎng)時(shí)間晚,工期緊張,施工中涉及土建、裝修、軌道、結(jié)構(gòu)等多個(gè)專業(yè)的配合【1】。
傳統(tǒng)站臺(tái)門安裝方式主要以散件現(xiàn)場(chǎng)組裝為主,以部件、零件、緊固件等為單元進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝,工業(yè)化程度低、工序/零部件繁多、安裝效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性較差、產(chǎn)生建筑垃圾多,管理難度較大。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)6B車型車站(48個(gè)門單元),具備安裝條件的前提下,一般需要40~50d安裝工期。
以廣州地鐵在建線路為例,介紹裝配式站臺(tái)門的關(guān)鍵技術(shù)。
2.1.1 模塊的分隔設(shè)計(jì)
1)標(biāo)準(zhǔn)模塊的確定
站臺(tái)門在站臺(tái)的布置主要根據(jù)車輛編組資料,目的是實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門的滑動(dòng)門與車輛客室門一一對(duì)應(yīng),滿足乘客上下車的功能需要。模塊的分隔設(shè)計(jì)宜考慮國(guó)內(nèi)軌道交通比較常見(jiàn)的車型尺寸,做到適應(yīng)性強(qiáng)、通用性好,盡可能減少模塊種類。針對(duì)不同的車輛編組尺寸,可采用標(biāo)準(zhǔn)模塊+非標(biāo)模塊的方式去適應(yīng),以提高模塊化站臺(tái)門的市場(chǎng)適應(yīng)性。
首先要確定標(biāo)準(zhǔn)模塊的規(guī)格尺寸,以廣州地鐵為例,通過(guò)對(duì)車型關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)的分析、梳理,按標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的原則,可選用長(zhǎng)度為4 560mm作為標(biāo)準(zhǔn)門單元模塊。
2)典型線路的模塊布置
以廣州地鐵1822號(hào)線為例,采用市域動(dòng)車8節(jié)編組,首末編組3個(gè)客室門,中間編組均為4個(gè)客室門,單側(cè)一共30個(gè)門單元,站臺(tái)門總長(zhǎng)約185m,按照模塊化分隔原則,一側(cè)站臺(tái)門分隔為7種模塊,合計(jì)63個(gè)模塊單元。
廣州地鐵1822號(hào)線D型車站臺(tái)門門單元模塊布置說(shuō)明見(jiàn)表1。
表1廣州地鐵1822號(hào)線D型車模塊布置說(shuō)明表
2.1.2 模塊與模塊之間的接口設(shè)計(jì)
1)立柱與立柱接口
采用模塊化站臺(tái)門,考慮到門體結(jié)構(gòu)安全性,每個(gè)模塊的兩側(cè)均要設(shè)置立柱,現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)模塊與模塊之間必然存在2個(gè)立柱,2立柱之間除了模塊本身需考慮設(shè)計(jì)及安裝精度外,還要考慮該位置的收口問(wèn)題??刹捎?個(gè)立柱增設(shè)連接螺栓,并通過(guò)不銹鋼外包板拉鉚固定收口,公共區(qū)側(cè)采用密封膠封堵的方案
2)蓋板與蓋板接口
根據(jù)不同車型,站臺(tái)門一整側(cè)的長(zhǎng)度一般在70~190m,采用模塊化站臺(tái)門,需要考慮站臺(tái)門前、后蓋板(包括前固定蓋板、前活動(dòng)蓋板、后固定蓋板等)的接口處理,前蓋板可采用的加內(nèi)襯板+密封膠條進(jìn)行封堵的方案,后蓋板可以采用增加間隙填充板,用螺栓將填充板與左右蓋板固定連接、密封的方案。
2.1.3 電氣接口設(shè)計(jì)
站臺(tái)門在頂箱內(nèi)涉及的電氣元器件主要包括DCU、電機(jī)、隔離開關(guān)(LCB)、門狀態(tài)指示燈、行程開關(guān)、接線盒等,模塊化站臺(tái)門在電氣設(shè)計(jì)上主要考慮:
1)每個(gè)模塊內(nèi)部接線線束應(yīng)在模塊內(nèi)完成,對(duì)外接口盡量匯總在一個(gè)端子、一個(gè)出口;
2)2個(gè)模塊之間采用對(duì)接、插接的方式連接,如采用航空插頭、專用端子等。
根據(jù)模塊化站臺(tái)門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),模塊化站臺(tái)門布局與原來(lái)傳統(tǒng)拼裝的站臺(tái)門布局有差異,固定門、應(yīng)急門的數(shù)量、立柱的數(shù)量、安裝位置均發(fā)生了變化。模塊化裝配式站臺(tái)門的土建預(yù)留預(yù)埋條件應(yīng)適當(dāng)調(diào)整,以適應(yīng)安裝需求。如傳統(tǒng)的站臺(tái)板安裝槽深度150mm已經(jīng)很難滿足模塊化站臺(tái)門的安裝要求,需要調(diào)整為180mm及以上;為了更好地適應(yīng)模塊化安裝需求,頂梁及站臺(tái)板可采用哈芬槽預(yù)埋方案,以適應(yīng)不同車型編組的要求。站臺(tái)板及端門梁、頂梁均采用哈芬槽預(yù)埋,通長(zhǎng)布置,如圖1所示。
圖1站臺(tái)板、端門梁及頂梁采用哈芬槽預(yù)埋示意圖
模塊的道路運(yùn)輸及搬運(yùn)設(shè)計(jì)由于各地交通狀況、政策法規(guī)不盡相同,本文不做重點(diǎn)介紹,總體原則是滿足當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī),對(duì)發(fā)貨點(diǎn)至工地的徑路進(jìn)行提前規(guī)劃,充分考慮當(dāng)?shù)亟煌顩r、現(xiàn)場(chǎng)條件,提前確定好包裝尺寸及運(yùn)輸方式,必要時(shí)可與當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T提前溝通。
模塊化裝配式安裝與以往傳統(tǒng)站臺(tái)門安裝工藝有明顯的區(qū)別,需要根據(jù)模塊重量、大小、體積等特點(diǎn),研發(fā)一套適合模塊現(xiàn)場(chǎng)拼裝的工裝設(shè)備。該裝備實(shí)現(xiàn)將運(yùn)輸在軌道車上的門單元模塊吊裝到站臺(tái)邊緣,并進(jìn)行拼裝。工裝設(shè)計(jì)應(yīng)具備使待安裝的每個(gè)模塊沿著X、Y、Z3軸方向移動(dòng)的能力,并且對(duì)模塊安裝就位前提供支撐作用。
典型的工裝設(shè)計(jì)中,工裝設(shè)備主要由左右工裝裝置、軌道、電機(jī)和托盤等組成,左、右2臺(tái)工裝裝置均配置電機(jī),在電力驅(qū)動(dòng)下能互相配合完成對(duì)模塊單元的移動(dòng),2臺(tái)工裝裝置也可根據(jù)需要集中控制或單獨(dú)控制。左右工裝裝置均設(shè)有X、Y、Z方向的軌道,以實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊單元的X、Y和Z正反方向獨(dú)立運(yùn)動(dòng),直至移動(dòng)到合適位置。
1)裝配式站臺(tái)門以模塊為單元進(jìn)行劃分,各模塊均在工廠進(jìn)行測(cè)試封裝,在現(xiàn)場(chǎng)將模塊完成拼裝,可以實(shí)現(xiàn)快速安裝,大幅縮短施工周期。
2)由于各模塊均在工廠進(jìn)行測(cè)試封裝,可充分利用工廠的技術(shù)、人員、工裝設(shè)施等的優(yōu)勢(shì),提高各模塊的自身質(zhì)量,最終提高站臺(tái)門系統(tǒng)的安裝質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
3)采用模塊化裝配式站臺(tái)門,站臺(tái)上無(wú)大件物料,僅有小件配件、連接件等物資,占用場(chǎng)地小,便于現(xiàn)場(chǎng)施工管理,在既有線改造、加裝工程中優(yōu)勢(shì)更加明顯。
4)模塊化裝配式站臺(tái)門工業(yè)化程度高,降低現(xiàn)場(chǎng)施工安裝難度,勞動(dòng)力需求量小,節(jié)省人力成本。
5)模塊化裝配式站臺(tái)門能充分適應(yīng)未來(lái)裝配式地鐵車站的需要。
模塊化裝配式技術(shù)為站臺(tái)門設(shè)計(jì)、安裝、質(zhì)量、進(jìn)度控制提供了一種新的思路,其具有安裝時(shí)間快、質(zhì)量穩(wěn)定、占用場(chǎng)地少、綠色節(jié)能等特點(diǎn)。目前,模塊化裝配式站臺(tái)門在韓國(guó)已有應(yīng)用,但在國(guó)內(nèi)仍處于起步階段,應(yīng)用過(guò)程中還有很多技術(shù)細(xì)節(jié)、流程、配套措施等需要完善、優(yōu)化,需要在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,可喜的是廣州地鐵1822號(hào)線已明確試點(diǎn)采用。隨著裝配式技術(shù)在建筑領(lǐng)域的不斷滲透和深入發(fā)展,技術(shù)日趨成熟,地鐵車站采用裝配式實(shí)施方案是今后地鐵車站設(shè)計(jì)施工的重要發(fā)展趨勢(shì),模塊化裝配式站臺(tái)門也將迎來(lái)更大的發(fā)展。