新型隔断门在地下铁道人防工程中的应用
【摘 要】 本文在分析现有的几种地铁人防隔断门特点的基础上，简述了为今后城市新建地铁研制的新型隔断门的特点介绍了两类带有关键技术的新型隔断门．最后还指出了新型隔断门的应用前景。
【关键词】 地下铁道 人防工程防护设备 平战转换
1前言
冷战结束后，和平与发展成为时代的主旋律，但世界并不平静，局部战争此起彼伏。空袭已是现代高技术局部战争中重要的作战手段，而敌人首选空袭的目标则是城市。城市中的人防系统在反空袭战争中起着巨大的作用，城市地铁中的人防系统是城市人防中一个极其重要的组成部分。地—F铁道建设应当兼顾人民防空的需要，人防工程做到平战结合，综合利用。
地铁工程平时是城市地下交通干道，战时是城市人民防空疏散干道、物资储存库、人员待蔽部或人员掩蔽部。平时各个车站、区间隧道相互连通，通车运营，战时可以隔断成相互独立的防护单元。
防护单元的划分是以一个地下车站加上与其相连的区间隧道段为一个独立的防护单元。各防护单元中防护设备及内部设备配套成独立系统，自成体系，战时防空，平时防灾。各防护单元之间要求有能承受双向荷载且具有密闭功能的区间隔断门。
目前地铁人防工程中使用的隔断门主要有以下几种
(1)推拉式隔断门
这种隔断门为平板结构，有钢丝绳牵引及液压传动两种驱动方式。推拉式隔断门不仅使用、维护不便，停电时手动操作困难，而且需要占用较大的土建空间，加工成本高，运输、安装及调试都比较麻烦。
(2)立转式隔断门
目前有几种型式的立转式隔断门分别应用于北京、上海及深圳等地铁的人防系统中，结构型式大多为平板结构，也有为拱形结构的；驱动方式有电动，也有手动。虽然各种隔断门各有特点，但在实际应用过程中也发现一些问题：如有的隔断门闭锁机构与轨道密封装置不能联动，须要几个人操作，平战转换时间较长；有的隔断门的轨道密封装置需要临战前单独设置；有的隔断门铰页没有考虑压缩密封胶条时门扇的平移量，使得关闭门扇时反弹较大。
2 新型隔断门的特点
为了在今后的地铁人防工程中较好地发挥隔断门的功能，克服以往隔断门存在的不足，我们特意研制了新型地铁区间防护密闭隔断门，它主要有以下几个特点：
2．1 门扇、门框承受正反向荷载及保证运输、安装的要求
由于地铁隧道平面设有轨道，门框下部不能设置固定门槛，因此隔断门结构主梁只能采用左右横
向受力的布置形式。对于门扇所受的正向荷载，由门框直接承受。对于门扇所受的反向荷载，则通过门扇上的闭锁锁头传递给门框，最后由与门框相连的锚固钩受拉来承受门扇传宋的反向荷载。
由于隔断门外形尺寸较大，又是安装在隧道的中间，若门扇、门框加工成整体，将给运输和安装工作带来无法克服的困难。为此门扇、门框都设计成分体式，各部分先在工厂加工好，然后运到施工现场，拼装调整好后再安装。门扇分成上下两半，在对接处设有定位销和连接螺栓，加工时对接处两槽钢先用定位销和螺栓连接牢固，各组件按图放在平台上组焊，焊好后校正变形，使其平面度符合图纸要求，然后再将门扇拆分两半，方可运到现场。现场安装时，先将门扇上下两半用定位销定位对接，拧上连接螺栓，调平后焊上中缝和中间面板，形成—个整体。门框则做成四段，上、下、左、右各为一段。各段加工好后，在平台上拼装，采用水平仪控制门框表面的平面度，平面度达到要求后，将门框四边在平台上用螺栓连接成型，并将门框四角垫高且固定牢靠，最后钻定位销孔，打入定位销定位。运输时将各段拆开，运到现场后再组装成一个整体，调整完毕后把对接处焊牢，并焊上临时支撑，然后安装。
2.2 闭锁与铰页
由于门扇横向受力，闭锁锁头必须左右布置，手动机构设在中间，通过蜗轮减速器和连杆来实现开锁、关锁。隔断门的闭锁有三个作用，一是提供挤压密封胶条的力，二是承受门扇传递的反向荷载。三是联动轨道密封梁。隔断门尺寸较大，反向荷载相应也就较大。闭锁锁头材料采用45号钢，为了使锁头受力合理，也为了使门扇受力均匀，经计算在整个门扇上布置了8个锁头，每边4个，对称布置在每根横向受力梁的两端，保证将门扇所受的反向荷载均匀地传给门框。为了使操作轻便，手轮处设有蜗轮减速器和螺旋传动装置，锁头与锁座孔之间装有铜套，并注入润滑油，以减小关锁和开锁时所需的力。
对隔断门这种大尺寸、大重量的门来说，铰页的轻便、灵活是非常重要的。本设计采用门轴式双铰页方案，门轴式双铰页由门框铰座、门扇铰座、连接臂、承重臂四个部分组成。它有如下优点：一是运转灵活轻便；二是考虑了压缩胶条时门扇的平移量，所以关门时反弹小，有利于关锁和操作轨道密封梁；三是运转平稳，无振动、无噪声；四是加工、安装方便，标准化与互换陛高，成本低；五是便于维护和保养。
2．3 密封措施
整个门扇的密封、道床平面的密封以及轨道侧槽的密封是由闭锁机构和密封梁升降机构的机械顺序动作来实现的。
(1)门扇密封措施。隔断门门框的上、左、右三边都装有密封胶条，门扇周边焊有嵌压板，门扇关闭后嵌压板嵌压密封胶条实现隔断门的密闭功能。隔断门下沿装有升降式密封梁，梁上设有两道密封胶条，一道装在密封梁靠上部，用来保证梁与门扇之间的密封，另—道装在密封梁下面，其上带有轨道槽密封块，用来保证密封梁与道床平面及轨道侧槽之间的密封。由于此两道密封胶条的两端均切成45度斜口，正好与门框上的密封胶条45度斜口相吻合，所以能保证做到密封可靠。
(2)道床平面和轨道侧槽的密封措施。地铁区间隔断门设计的难点是门扇底部与轨道道床平面及轨道侧槽间的密封，本设计采用了在门扇下部设置升降密封梁的方案。该方案由密封梁和升降机构两部分组成，通过连杆与闭锁机构联动，使密封梁随闭锁的开关而上下运动，从而实现门扇与道床平面的密封及轨道侧槽的密封。
(3)采用升降密封梁的优点。
①机构简单可靠，不需要为升降密封梁另搞一套传动机构，而是通过带滑槽的转臂与闭锁机构的联动来实现密封梁的升降动作。
②操作简单快捷，便于隔断门的平战功能转换。整个门扇的密封、道床平面的密封及轨道侧槽的密封都是由一套蜗轮—螺旋传动机构及连杆的机械顺序动作来实现的，只要转动手轮，即可自动地按顺序完成开、关闭锁及升、降密封梁的全套动作，并不因为设有密封梁而额外增加操作步骤。
③密封可靠。
2．4 行车安全保障措施
隔断门设在地铁的运行正线上，必须确保运营的绝对安全，为此采取了三套安全措施：第一套是电信号，第二套是机械锁，第三套是安全销。
电信号是指在门的开、关终上位置都设有行程开关，门开到位、关到位、脱离正常位置都可给出相应的信号，也可与行车信号相关联，即门扇一旦脱离安全位置，可以让列车自动停车。机械锁是在门扇侧面装上带锁的千斤顶。千斤顶既能减轻铰页的负荷，防止门扇下垂，又能锁住门扇，防止门扇自关，或非维修人员随意关门，而且千斤顶还与门扇开到位的行程开关联动，即只有当门扇开到位并锁住机械锁后才会给出开门终了的电信号。安全销将门扇与缓冲装置通过销轴连接在一起，既保证门扇的安全固定，又使得关门时操作方便。
2．5 排水沟防护密闭闸板
地铁行车正线轨道线路中央都设有排水沟，为保证战时地铁相邻区间既相互具有防护密闭功能，又防止被染毒的水流人另一个防护单元，需要专门设计用于排水沟的防护密闭闸板。排水沟闸板由门框、闸板、密闭胶条和闭锁四部分组成。由于排水沟内长年有污水，环境潮湿，门框锈蚀后不易更换，所以门框用不锈钢制作。密封条和闭锁都安装在闸板上，闸板平时存放在大门背后的侧墙上。战时需要关闭排水沟时，将闸板取下，两手抓住“T”字形闭锁手柄，对准孔位往下按即可锁紧，动作十分简单。
3 两类新的技术措施
3.1隔断门防淹功能的实现
城市地下铁道经常有处于地下过河段的情形，常规的做法是在区间过河段的两端分别单独设置防淹门及隔断门。天津地铁—号线西站至洪湖里区间就必须经过子牙河，天津市地下铁道总公司根据天津市人民防空办公室下发的津防办(2000)23号文《关于天津地下铁路工程设防问题的批复》及天津市地铁总体设计要求，为了节省土建及设备投资，做到施工、安装及使用、维护方便，确定了“脚地下铁道水域下的区间隧道防淹门宜与人防区间防护密闭隔断门相结合’的原则。
根据地铁区间防护密闭隔断门兼作防淹门的使用特点，即仅当子牙河河底段区间隧道遭到破坏时，防淹门才起作用，除此之外，无论是平时还是战时，区间隧道内都是无水的，因此该防淹门不是象普通水闸门那样长期浸泡在水中。而通常情况下需要关闭防淹门时是有一定的征候的，因此关闭防淹门时具有一定的反应时间，不会出现在有水流时关闭防淹门的情况。鉴于上述原因，本隔断门的设计方案优先考虑手动立转式钢结构单扇平板门。设计荷载按6级人防抗力级别(双向受载），门扇迎水面按子牙河18m深水头即水压力P水＝0.18MPa；门扇关闭方向为顺水流方向。
总参工程兵第四设计研究院特为天津地铁穿越子牙河底段设计了集防淹、防护、密闭功能为一体的地铁区间隔断门TYFM3538(6)， 以达到平时防灾，战时防空的目的。该产品由天津一建金属结构总厂进行了试制，并于2001年9月29日通过了由天津市人民防空办公室组织的产品鉴定。
3．2 曲线段大超高值轨道的密封
3．2．1 曲线段大超高值轨道的密封研究
常规的隔断门只能在线路的平直段设置，即要求设置隔断门处横断面及纵断面的轨道均不允许有任何坡度，否则将会影响隔断门门扇的正常开启及隔断门的双向密封。由于受改造线路的制约，有些地铁需要在区间的某些曲线段设置隔断门，而曲线段的隔断门必将带来轨道的超高问题，即两根轨道不在同一水平面上，例如天津地铁一号线二纬路站北端左线设置隔断门处的轨道超高值达110mm，给设备的防护和密闭都带来很多困难，这些都是常规的隔断门所不能胜任的。
3．2．2设备适应结构沉降的措施研究
有些地铁的既有线改造工程存在结构沉降问题。隔断门门框是随着区间隧道重新打筑时安装的，此时由于旧结构的破除，新结构处于隆起状态，等到重新铺设线路轨道时，结构或多或少地存在不同程度的沉降。但是由于既有线的其余部分早已铺设完毕，即处于结构沉降位置处的线路轨道的高程已定，已不能跟随结构整体下降，造成此处的轨道平面凸出于隔断门下门框平面。在这种情形下隔断门如何来适应结构沉降带来的一系列问题，即如何保证隔断门功能的正常发挥需要认真研究。
4 应用前景
新型隔断门采用了门扇门框分体设计、联动式闭锁、通轴式双节点铰页、升降式密封梁、轨道密封箱等多项先进技术，具有操作简单、平战转换快、加工运输安装方便等优点，必将在今后的人防工程建设中得到广泛的应用。新研制的隔断门使用、维护方便，升降式活门槛与闭锁联动，整个子战转换过程只需一人操作，时间约为3min。
使用新研制的立转式隔断门，不必占用庞大的土建空间而且制造及安装简便，可以节约土建及
设备开支。此隔断门的研制应用将完善地铁的人防防护功能，必将在今后的高技术局部战争条件下起到十分显著的防空能力。
