專利名稱：過江地鐵隧道緊急防淹門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種過地鐵隧道緊急防淹門裝置，是一種過江地鐵隧道江中段管片損傷，江水侵入江中段地鐵隧道時，設(shè)在地鐵隧道江中段兩端先行關(guān)閉的緊急防淹門，特別是防淹門裝置能在隧道管片破損江水大量侵入隧道后，使修復更便利。
背景技術(shù)：
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目前公知我國缺乏過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，而國內(nèi)各城市都在大力發(fā)展城市交通，尤以各大城市的地鐵的發(fā)展最為快速，地鐵給人民帶來了交通方便和舒適、安全、并極大的解決了城市交通的擁堵問題。
以上海市為例，自1995年正式運營以來，至2010年4月已陸續(xù)建成11條線，244座車站，運營里程達410公里，而遠期規(guī)劃更要發(fā)展至970公里。全國都在同樣發(fā)展，但許多城市地鐵發(fā)展中都有穿過江、河底的地鐵隧道，過江河底的隧道不如一般地下土石地層中的隧道堅實，隧道是在江、河底的淤泥中穿行，尤其遇到越江、河底的隧道上的覆土較淺，隧道管片離江、河底較近時，一旦隧道受到自然或人為的暴力破壞管片時，就會引起江、河水大量侵入隧道，而地鐵隧道與其他地鐵線網(wǎng)絡(luò)是四通八達的，可引起連鎖嚴重水災(zāi)害，致使城市地鐵癱瘓，造成人員傷亡，后果十分嚴重。
以國外水底隧道和國內(nèi)水底隧道相比較:
英法海峽地鐵隧道，全長50公里，海底長39公里，隧道是在海底下40米堅實的白堊土層中穿行，并且在左右兩邊地鐵隧道的中間為緊急服務(wù)隧道，可提供緊急救生服務(wù)，運行至今雖發(fā)生過火警，并未擴大成災(zāi)害。
以上海過江隧道而言,現(xiàn)狀是有的覆土較淺,有的覆土深度僅為6 7m,有的甚至更淺，國內(nèi)其他城市也有類似情況。
我國“地鐵設(shè)計規(guī)范” GB50157-2003在1.0.16中有:對下穿河流和湖泊等水域的地鐵工程，應(yīng)在進出水域的兩端適當位置設(shè)防淹門或采取其他防淹措施。
地鐵江中段隧道兩端的緊急防淹門裝置可以在管片破損江水入侵隧道時可先行自動全截面截止江、河水對地鐵網(wǎng)線的入侵，將損害最小化。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種過江地鐵隧道緊急防淹門裝置
過江地鐵隧道緊急防淹門裝置是一個技術(shù)系統(tǒng)工程，包含:
由編程控制(或電腦控制)的功能是:
由多個江中段隧道水觸發(fā)傳感器警報系統(tǒng)，在隧道管片破損江水入侵時報警總控室并以聲、光報警列車進入端隧道，以阻止列車進入江中段隧道。同時經(jīng)聲、光報警江中段隧道，促使在江中段的列車快速離開江中段隧道，在江水大量進入江中段隧道時啟動緊急防淹門關(guān)閉程序，依次架空饋電線解鎖并脫開，同時將防淹門處的鋼軌解鎖并移開(該裝置另有設(shè)計)。啟動緊急防淹門隧道全截面關(guān)閉，防淹門關(guān)閉的同時，防淹門拉緊裝置將防淹門緊貼在門框上。此一系列程序由多個限位器(Limit Switch)和傳感器，經(jīng)編程控制器(PLC)實時全程控制及將操作情況及時反饋至總控室?？偪厥彝ㄟ^音頻和視頻了解控制和記錄門的動作情況。
緊急防淹門的功能要求有五
一、能實時全截面關(guān)閉隧道，并能實現(xiàn)正常啟閉動作功能。
二、防淹門裝置整體結(jié)構(gòu)在強度上和剛度上能抵御上千噸隧道內(nèi)的水壓力，并將些壓力化解抵消，不使水壓力將防淹門沖毀和移位。
三、防淹門裝置在韌后江中段隧道修復時，能有實用幫助功能，使修復更快捷容易。
四、防淹門裝置及其相關(guān)裝置，在長期日常動作維護中能經(jīng)住反復演練操作，不易損壞。
五、防淹門裝置的結(jié)構(gòu)和動作范圍占地面積不能太大，使小空間內(nèi)能容納多種裝置和動作可能，尤需注意防淹門結(jié)構(gòu)和鋼軌和架空饋線脫讓的關(guān)系。
本過江地鐵隧道防淹門裝置在設(shè)計上努力解決以上五種功能要求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
在過江地鐵江中段隧道兩端的岸上段適宜處建一段拱頂鋼筋混凝土方型隧道，其兩端仍為原有的由管片構(gòu)成的圓形隧道。
拱頂結(jié)構(gòu)的方形隧道段的拱頂，二壁面、底面都是由鋼板鋪設(shè)并相互在接觸處密封焊接，在鋼板鋪設(shè)的方形隧道的中間，有帶有大方孔的鋼門框架結(jié)構(gòu)，此鋼門框架垂直和拱頂、壁面、底面的鋼板水密焊接，此大方孔即防淹門洞，鋼板結(jié)構(gòu)和外周的鋼筋混凝土接觸處用封膠密封，門洞上的防淹門扇由左右兩邊各三扇門組成(也可由各二扇門組成)門扇之間各由水密鉸鏈互相連接，在左右門的第一扇門的下面的厚門內(nèi)都有插板閥，在各第~■扇門上都有視孔，各扇門都是中上部厚度大，下端厚度小，左右兩邊第一扇11的相互接觸處為齒形嚙合。
左右兩邊各三扇門，各支承在框架鋼結(jié)構(gòu)上、下的滑動導槽上，滑動槽內(nèi)有滑塊，滑塊由螺栓連接到門扇底面的螺孔中，并可在螺栓上旋轉(zhuǎn)，每扇門頂上或底下可有一個或二個滑塊結(jié)構(gòu)，滑動導槽由門框中間起，一直向兩邊壁面延伸，并在兩邊壁面形成平面弧形的滑動導槽，以備防淹門全開時門扇移動至此導槽上，門扇兩邊頂上和門扇下面有同樣的滑動導槽。
門的啟閉是由左右門下及頂上的四個啟閉機構(gòu)將左右第一扇門頂上和下端水平伸出的支軸套在啟閉機構(gòu)上，啟閉機構(gòu)是由減速電機，鋼絲繩、繩輪或鏈輪、鏈條，完成門的驅(qū)動。也可由傳動螺桿拖動門扇的移動。
在左右第一扇門和第二扇門上下都有扭簧式門拉緊器，上下兩邊各四個。在門關(guān)閉時拉緊門扇貼合在門框上，門框上四周有密封件，閉門時形成密封。
本拱頂方形的四周的鋼板上有支肋和鋼筋伸入四周混凝土中。
本發(fā)明的有益效果:一、能實時全截面快速用橫移式門扇將地鐵隧道關(guān)閉，避免破損管片處江水侵入整個地鐵網(wǎng)系統(tǒng)。
二、在隧道管片破損有一定壓力的江河水侵入隧道，沖擊整個防淹門結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，本設(shè)計的方形鋼板結(jié)構(gòu)和外周的鋼筋混凝土通過支肋和鋼筋連成一片，此鋼筋混凝土實體支承在極長圓形隧道管片的截面上，此上千噸的水壓力在管片截面上的單位壓力僅為10公斤/平方厘米左右，可以確保安全。
三、江中段隧道管片破損的修復，一般是在水面用船只將大量的泥土或阻水集料覆蓋到破損管片上的河底，阻止泥水侵入破損隧道，下一步修復隧道需將隧道內(nèi)的泥水排出，此時本設(shè)計的防淹門扇內(nèi)的幾個插板閥，可以連接到泥水泵上，能較快的將水排出受損隧道，使快速修復隧道成為可能。此插板閥孔也可作為人孔。
四、在狹小的地鐵隧道內(nèi)裝置防淹門的特殊性是，防淹門在關(guān)閉時必需將架空饋線脫開，將鋼軌結(jié)構(gòu)解鎖和移開，為此必將此兩項解鎖和移開設(shè)計同時完成，此項工作具有挑戰(zhàn)性，目前此兩項設(shè)計工作已初步完成，在編程器控制的關(guān)閉動作時可使防淹門關(guān)閉無虞。
在本發(fā)明的實施過程中，我們創(chuàng)新設(shè)計了鋼軌解鎖移開裝置，架空饋線脫開裝置，以及扭簧式門拉緊器。


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下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明
圖1是本發(fā)明的拱頂方形隧道防淹門的正視圖。
圖2是本發(fā)明隧道防淹門結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖3是隧道防淹門上的插板閥以及和鋼軌解鎖和移開裝置的關(guān)系圖。
圖4是防淹門扇下部的結(jié)構(gòu)關(guān)系放大圖
圖5是門移動用螺桿傳動的系統(tǒng)圖
圖6是左邊第一扇門的水密鉸鏈以及和右邊第一扇門的哨合齒形。
圖中:1、鋼框架2、防淹門扇3、視孔4、插板閥5、防淹門啟閉機構(gòu)6、滑動導槽7、扭簧式門拉緊器12、螺栓13、鋼軌解鎖和移開裝置14防淹門螺桿式啟閉機構(gòu)15、門上螺套16、水密鉸鏈17、嚙合齒形18、列車輪廓19、門洞20、支肋具體實施方案:
本發(fā)明過江地鐵隧道緊急防淹門裝置實施方案如下:
在過江地鐵隧道兩端的岸上段適宜處建一段拱頂鋼筋混凝土方形隧道，其兩端和原有由管片構(gòu)成的圓形隧道緊密接合。
圖1中I是在拱頂方形隧道中的鋼框架，在鋼框架來水一側(cè)的是可移動的左右兩邊各三扇防淹門扇2，防淹門扇2上有視孔3和插板閥4，當緊急入侵水情況發(fā)生，各水傳感器導通，報警總控室和啟動編程控制，報警全程隧道并啟動緊急防淹門關(guān)閉程序，先后將架空饋線脫開，并將鋼軌解鎖和移開裝置13移開到位，此時在開啟狀態(tài)的兩邊各三扇防淹門扇2處在兩邊上下滑動導槽6的滑塊10中，此時編程控制同步啟動鋼框加架I上下兩邊的四個防淹門啟閉機構(gòu)5，拖動各有水密鉸鏈16連接的左右各三扇防淹門扇2向門洞19中間移動到位，并使各第一扇門前的嚙合齒形17互相嚙合，此時裝在來水方向背面的鋼框架I上的上下兩邊共八個扭簧式門拉緊器7已將兩邊共六扇防淹門扇2拉緊貼合在帶有密封件11的鋼框架I的門框上，完成了防淹門關(guān)閉程序。
本方案實施時已考慮和架空饋線脫開裝置和鋼軌解鎖和移開裝置同時實施。
雖然全程報警能避免列車進入江中段破損隧道和使江中段隧道中的列車快速離開，但如仍有列車損壞在防淹門處，使防淹門不能關(guān)閉，此時，為避免入侵水損害整個城市地鐵網(wǎng)，建議在岸上段離第一個列車長度處，建同樣的第二個防淹門裝置，江中段兩端同樣設(shè)置。
編程控制器在接到多個水傳感器傳來的緊急關(guān)門指令后按編定程序可在30秒內(nèi)將防淹門關(guān)閉，并報告總控室。
權(quán)利要求
1.一種過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，由設(shè)置在拱頂方形隧道中和四周鋼板焊接的鋼框架，鋼框架中間開有門洞，門洞來水端處有多個橫移防淹門扇，防淹門扇上下有滑動導槽，防淹門扇上下有防淹門啟閉機構(gòu)，防淹門上有視孔，在下面的厚門內(nèi)有插板閥，拱頂方形隧道四周的鋼板上有支肋和鋼筋外周的鋼筋混凝土連成一體，鋼框架門框上下左右都扭簧式門拉緊器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，其特征是:防淹門扇是橫向兩邊移動開啟的防淹門，每扇防淹門上下都有滑塊在滑動導槽中滑動，滑動導槽是弧形轉(zhuǎn)向兩邊墻面，防淹門扇上下兩邊都有啟閉機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，其特征是:防淹門扇下面的厚門內(nèi)有插板閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，其特征是:拱頂方形隧道內(nèi)的鋼板上有支肋和鋼筋伸入到四周外的鋼筋混凝土中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，其特征是:防淹門扇關(guān)閉時鋼框架門上有多個扭簧式門拉緊器將門拉緊在有密封件的門框上。
全文摘要
一種過江地鐵隧道緊急防淹門裝置，是裝設(shè)在過江地鐵江中段兩端，在江中段管片受損江水大量入侵時，按程序緊急關(guān)閉防淹門的裝置，尤其適用于我國城市過江地鐵埋設(shè)較淺，隧道管片離江底較近，在自然或人為破壞管片時，全截面關(guān)閉隧道不至使大量江水侵入城市地鐵網(wǎng)，不使城市地鐵網(wǎng)癱瘓。本防淹門裝置門內(nèi)的插板閥，在有地鐵隧道受損，隧道內(nèi)全面進水，可使隧道、便利快捷修復。
文檔編號E21F17/12GK103195479SQ20121000238
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者朱培鼐 申請人:朱培鼐