地铁区间安全疏散方式分析.pdf

1、地 铁 区 间 安 全 疏 散 方 式 分 析罗 赣 平 1 , 金 银 桥 2(1. 中 铁 隧 道 勘 测 设 计 院 , 河 南 洛 阳 471009; 2. 北 京 城 建 设 计 研 究 总 院 , 北 京 100037)摘 要 : 地 铁 建 设 事 业 迅 速 发 展 ,有 关 安 全 问 题 越 来 越 受 到 广 泛 的 关 注 ,尤 其 是 地 铁 区 间 的 消 防 疏 散 更 是 重 点 关 注 的 问 题 之 一 ,而 且业 内 存 在 诸 多 不 同 的 理 念 与 争 论 ,我 国 现 行 规 范 对 这 方 面 的 规 定 并 不 够 详 细 与 完 善 。 提

2、 出 了 合 并 式 、 分 离 式 区 间 隧 道 疏 散 ,设 置 纵向 疏 散 平 台 等 几 个 地 铁 区 间 疏 散 模 式 ,通 过 对 几 种 疏 散 模 式 的 分 析 ,从 安 全 性 与 经 济 性 等 方 面 ,阐 述 对 地 铁 区 间 隧 道 的 消 防 疏 散 的观 点 。关 键 词 : 地 铁 区 间 ; 安 全 ; 疏 散 方 式中 图 分 类 号 : U452. 2 文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 : 1672 - 741X (2008) 03 - 0305 - 04Analysis on Passenger Evacuation M odes

3、of Runn ing TunnelsLUO Ganp ing1 , J IN Yinqiao2(1. China R ailw ay Tunnel Su rvey 2. B eijing U rban Engineering D esign safe; evacuation mode1 地 铁 区 间 疏 散 方 式国 内 地 铁 区 间 疏 散 方 式 ,主 要 依 据 国 标 地 铁 设计 规 范 ( GB50157 - 2003) 1 19. 1. 22条 “ 两 条 单 线 区间 隧 道 之 间 ,当 隧 道 连 贯 长 度 大 于 600 m时 ,应 设 联 络通 道 ,并 在 通

4、 道 两 端 设 双 向 开 启 的 甲 级 防 火 门 ” 。 以及 上 海 轨 道 交 通 设 计 规 范 (DGJ08 - 109 - 2004) 2 26 3 6条 “ 两 条 单 园 盾 构 构 筑 区 间 隧 道 ,当 隧 道 连贯 长 度 大 于 600m时 ,应 设 联 络 通 道 ,当 隧 道 长 度 大 于2 km时 ,宜 设 2条 联 络 通 道 。 当 采 用 双 园 盾 构 构 筑 区间 隧 道 或 采 用 明 挖 法 构 筑 矩 形 区 间 隧 道 (含 中 隔 墙 ) ,应 每 隔 不 大 于 300 m设 一 旁 通 道 ,旁 通 道 应 设 双 向 开启 的

5、甲 级 防 火 门 。 地 下 长 区 间 隧 道 采 用 单 园 盾 构 构 筑时 ,宜 设 宽 度 不 小 于 0. 60 m的 纵 向 应 急 通 道 (遇 曲 线段 不 宜 小 于 0. 50 m )。 当 区 间 隧 道 设 中 间 风 井 时 ,井内 应 设 直 通 地 面 的 疏 散 梯 ” 。实 际 工 程 应 用 ,按 照 地 铁 防 灾 在 同 一 条 线 路 、 同 一时 间 内 发 生 一 次 火 灾 的 原 则 进 行 设 计 ,对 分 离 式 区 间隧 道 ,按 2条 区 间 隧 道 连 贯 长 度 600 m设 一 条 横 向 连通 的 联 络 通 道 作 为 区

6、 间 的 安 全 疏 散 口 ;对 合 并 式 区 间隧 道 ,按 2条 区 间 隧 道 连 贯 长 度 300 m在 中 隔 墙 上 开设 横 向 防 火 门 作 为 区 间 的 安 全 疏 散 口 。 这 两 种 区 间 疏散 方 式 ,均 按 2条 各 自 封 闭 的 区 间 隧 道 互 为 安 全 疏 散通 道 进 行 设 计 。 单 园 盾 构 、 双 园 盾 构 、 明 挖 区 间 3种 常用 区 间 隧 道 联 络 通 道 见 图 1。乘 客 从 地 铁 车 厢 至 道 床 的 疏 散 ,一 般 通 过 设 置 在列 车 前 、 后 端 的 应 急 疏 散 楼 梯 到 达 轨 道

7、 面 (见 图 2) ,通过 道 床 沿 隧 道 纵 向 进 行 疏 散 。 另 一 种 方 式 ,如 广 州 地铁 3号 线 在 区 间 隧 道 侧 壁 增 设 宽 度 不 小 于 600mm的 纵向 疏 散 平 台 ,乘 客 首 先 从 地 铁 车 厢 疏 散 到 隧 道 侧 壁 上 设置 的 疏 散 平 台 ,然 后 沿 疏 散 平 台 区 间 纵 向 进 行 疏 散 。2 合 并 式 区 间 隧 道 疏 散 设 计 分 析对 于 双 园 盾 构 和 明 挖 矩 形 这 种 合 并 式 区 间 隧 道 的收 稿 日 期 : 2008 - 01 - 02; 修 回 日 期 : 2008 -

8、 05 - 20作 者 简 介 : 罗 赣 平 (1980 ) ,男 , 2004年 毕 业 于 华 东 交 通 大 学 土 木 工 程 专 业 ,助 理 工 程 师 ,现 从 事 地 铁 工 程 设 计 工 作 。第 28卷 第 3期2008年 6月 隧 道 建 设Tunnel C onstruction Vol. 28 No. 3June 2008 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/防 火 疏 散 ,由 于 旁 通 道 是 采 用 在 结 构 中

9、隔 墙 上 开 设 防火 门 来 解 决 ,结 构 处 理 比 较 容 易 ,几 乎 不 用 额 外 花 费 工程 成 本 就 可 以 实 现 。 从 疏 散 方 式 上 分 析 ,乘 客 从 车 厢下 到 道 床 面 后 ,能 较 快 地 疏 散 到 另 一 条 隧 道 进 行 逃 生 。至 于 是 否 要 按 规 范 规 定 的 不 大 于 300 m设 一 旁 通 道 ?作 者 认 为 疏 散 距 离 太 长 ,值 得 商 榷 。 建 筑 防 火 设 计规 范 3 是 以 正 常 人 憋 一 口 气 所 能 跑 动 的 最 大 距 离 来确 定 逃 生 疏 散 距 离 ,地 铁 区 间

10、疏 散 也 应 遵 循 这 一 原 则来 合 理 确 定 区 间 旁 通 道 的 设 置 间 隔 ,根 据 建 筑 防 火 设计 规 范 最 大 疏 散 距 离 的 规 定 ,对 合 并 式 隧 道 (双 园 盾构 、 明 挖 矩 形 结 构 等 )区 间 的 疏 散 旁 通 道 (防 火 疏 散 门 )间 隔 宜 不 大 于 80m设 一 处 ,以 满 足 安 全 疏 散 的 要 求 。图 1 区 间 隧 道 联 络 通 道Fig. 1 Cross2sections and p lan views of cross tunnels of different types of running

11、tunnels图 2 列 车 端 门 疏 散 梯Fig. 2 Evacuation ladders installed on ends of passenger trains3 分 离 式 区 间 隧 道 疏 散 设 计 分 析对 单 园 盾 构 等 分 离 式 区 间 隧 道 的 防 火 疏 散 ,由 于需 设 置 联 络 通 道 来 连 接 两 条 分 离 隧 道 ,以 达 到 设 置 区间 消 防 疏 散 口 之 目 的 。 而 联 络 通 道 的 施 工 风 险 及 成 本都 比 较 高 ,因 此 其 设 置 的 数 量 受 到 限 制 ,按 规 范 规 定 为600m间 隔 设 一

12、条 ,因 此 是 远 远 不 能 满 足 消 防 安 全 疏散 的 需 要 ,如 果 按 前 述 的 合 并 式 区 间 隧 道 建 议 旁 通 道间 隔 80m设 一 处 ,则 基 本 上 做 不 到 。4 对 设 置 纵 向 疏 散 平 台 的 分 析目 前 ,已 开 通 的 广 州 地 铁 3号 线 ,以 及 其 它 一 些 城市 轨 道 交 通 ,采 用 在 区 间 隧 道 侧 壁 增 设 纵 向 疏 散 平 台来 加 大 疏 散 能 力 。 疏 散 平 台 按 结 构 工 法 可 划 分 有 以 下2种 ,见 图 3。图 3 区 间 隧 道 纵 向 疏 散 平 台Fig. 3 Lon

13、gitudinal evacuation p latform s installed in different types of running tunnels这 种 纵 向 疏 散 平 台 的 设 置 ,看 似 增 加 了 乘 客 疏 散的 通 路 ,事 实 上 存 在 以 下 问 题 :1)乘 客 从 车 厢 可 很 快 疏 散 到 纵 向 疏 散 平 台 上 ,这点 毋 庸 置 疑 ,但 想 从 0. 60m宽 的 通 道 往 车 站 方 向 做 单向 疏 散 ,则 是 非 常 困 难 的 ,即 使 整 列 车 均 为 青 壮 年 也 极易 发 生 大 规 模 挤 伤 事 故 ,何 况

14、还 有 老 弱 病 残 孕 ,因 此 几603 隧 道 建 设 第 28卷 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/乎 可 以 肯 定 会 发 生 非 常 严 重 的 二 次 事 故 ,造 成 通 路 变死 路 ,所 以 设 这 种 平 台 更 危 险 。2)纵 向 疏 散 平 台 宽 仅 0. 60 m,且 离 道 床 有 1. 2 m高 ,外 侧 又 没 有 栏 杆 ,一 旦 发 生 火 灾 ,乘 客 只 能 迎 风 往一 个 方 向 疏 散 (区 间

15、火 灾 工 况 的 通 风 排 烟 模 式 为 单向 ,一 端 送 、 另 一 端 排 ) , 0. 60 m宽 的 通 道 仅 能 容 纳 1个 人 勉 强 通 行 ,又 不 敢 往 道 床 上 跳 ,毕 竟 还 有 1. 2 m高 ,而 且 道 床 是 不 平 整 的 ,有 突 起 的 轨 道 、 轨 枕 ,还 有 下凹 的 水 沟 ,再 加 上 照 明 度 很 低 的 光 线 ,即 使 是 青 壮 年 敢往 下 跳 ,也 不 能 保 证 不 受 伤 。 因 此 ,纵 向 疏 散 平 台 的 疏散 能 力 非 常 有 限 。3)纵 向 疏 散 平 台 ,遇 联 络 通 道 需 设 台 阶

16、下 到 道床 ,会 影 响 到 疏 散 平 台 下 电 缆 敷 设 ,而 且 ,对 于 单 园 盾构 隧 道 的 疏 散 平 台 ,其 台 阶 宽 不 足 0. 50 m ,很 难 保 证通 行 。传 统 的 区 间 疏 散 方 式 ,乘 客 从 列 车 端 部 的 应 急 疏散 楼 梯 到 达 轨 道 中 间 的 道 床 面 ,通 过 比 较 平 整 的 两 条钢 轨 间 的 道 床 沿 隧 道 纵 向 疏 散 ,到 达 联 络 通 道 转 入 另一 条 隧 道 或 直 接 到 达 车 站 进 行 疏 散 。 虽 然 乘 客 从 列 车到 达 道 床 面 的 方 式 只 有 一 条 通 路

17、,口 部 会 非 常 拥 挤 ,但只 要 下 到 道 床 后 ,就 可 以 比 较 快 速 地 进 行 安 全 疏 散 。增 设 纵 向 疏 散 平 台 ,本 意 是 想 增 加 了 一 条 逃 生 的 通 路 ,但 这 条 路 是 极 不 安 全 的 ,风 险 是 可 以 预 计 的 ,花 了 不 少的 代 价 、 增 加 了 不 小 的 列 车 运 营 阻 力 ,且 得 不 偿 失 ,这种 方 式 至 少 应 进 行 优 化 。5 增 设 独 立 的 纵 向 疏 散 通 道通 过 对 以 上 区 间 隧 道 消 防 疏 散 的 分 析 ,不 论 传统 的 还 是 新 型 的 疏 散 模 式

18、 ,都 没 有 从 根 本 上 解 决 区间 隧 道 的 安 全 疏 散 问 题 ,要 彻 底 解 决 区 间 消 防 疏 散问 题 ,必 须 在 两 条 区 间 隧 道 之 间 另 设 一 条 独 立 、 封 闭的 纵 向 疏 散 通 道 ,同 时 在 区 间 隧 道 侧 壁 加 设 纵 向 疏散 平 台 ,纵 向 疏 散 通 道 与 疏 散 平 台 间 每 隔 80 m设 一个 防 火 门 或 旁 通 道 相 连 通 ,火 灾 工 况 时 ,通 过 疏 散 通道 两 端 的 车 站 往 通 道 内 正 压 送 风 ,确 保 人 员 疏 散 的安 全 ,同 时 可 防 止 着 火 区 间 的

19、 烟 火 窜 入 疏 散 通 道 (见图 4)。图 4 不 同 类 型 区 间 隧 道 的 独 立 的 纵 向 疏 散 通 道Fig. 4 Separate longitudinal evacuation tunnels of different types of running tunnels采 用 加 设 纵 向 疏 散 通 道 与 纵 向 疏 散 平 台 结 合 的 办法 ,可 从 根 本 上 解 决 区 间 安 全 疏 散 的 问 题 。 乘 客 可 快速 从 车 厢 门 到 达 疏 散 平 台 ,然 后 由 纵 向 疏 散 通 道 与 疏散 平 台 间 每 隔 80 m设 一 个 防

20、 火 门 或 旁 通 道 进 入 纵 向疏 散 通 道 ,然 后 可 沿 两 个 方 向 安 全 地 疏 散 到 车 站 。 本方 法 的 优 点 是 : 1)乘 客 疏 散 均 在 同 一 个 平 面 上 进 行 ,避 免 了 二 次 事 故 的 发 生 ; 2)乘 客 最 大 疏 散 距 离 只 有 40m,即 使 有 烟 雾 ,憋 一 口 气 也 可 以 跑 到 安 全 口 ,大 大 提高 了 生 存 能 力 ,同 时 加 快 了 疏 散 时 间 ,因 此 最 大 限 度 地保 证 了 乘 客 的 安 全 ; 3)纵 向 疏 散 通 道 采 用 正 压 送 风 ,可 实 现 双 向 疏

21、散 ,提 高 了 疏 散 能 力 ,同 时 可 防 止 区 间 烟火 窜 入 疏 散 通 道 ,确 保 了 疏 散 通 道 的 安 全 性 。 缺 点 是土 建 工 程 量 加 大 ,投 资 较 高 ,而 且 对 于 单 元 盾 构 隧 道 ,增 加 了 旁 通 道 数 量 ,其 施 工 风 险 及 造 价 会 比 较 高 。6 加 设 列 车 备 用 电 源上 述 提 出 的 加 设 纵 向 疏 散 通 道 与 纵 向 疏 散 平 台 相结 合 的 办 法 来 解 决 区 间 安 全 疏 散 的 模 式 ,从 理 论 上 分析 ,这 种 方 式 可 较 好 地 解 决 长 期 以 来 存 在

22、 的 地 铁 区 间隧 道 不 易 解 决 的 消 防 疏 散 问 题 。 但 这 种 方 式 存 在 最 大的 问 题 是 工 程 造 价 比 较 高 ,不 易 被 接 受 。 为 此 ,应 从 区间 消 防 疏 散 的 根 本 上 去 分 析 ,什 么 情 况 下 会 发 生 区 间疏 散 问 题 。703 第 3期 罗 赣 平 , 等 : 地 铁 区 间 安 全 疏 散 方 式 分 析 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/地 铁 区 间 内 或 正

23、 在 区 间 运 营 的 车 辆 着 火 ,一 般 情况 下 列 车 会 继 续 往 前 开 ,直 到 下 一 个 车 站 去 疏 散 及 救援 ,因 为 车 站 的 救 援 设 施 比 较 完 备 ,疏 散 能 力 大 且 比 较快 捷 ,而 区 间 相 对 比 较 差 。 只 有 当 发 生 火 灾 工 况 时 ,且列 车 两 路 供 电 均 断 开 ,列 车 失 去 动 力 的 情 况 下 ,才 会 发生 乘 客 需 要 从 区 间 进 行 紧 急 疏 散 的 问 题 ,因 此 ,发 生 这种 特 殊 情 况 的 概 率 事 实 上 是 比 较 小 ,但 又 不 得 不 采 取不 少 的

24、 消 防 设 施 来 防 备 。假 如 在 列 车 上 配 备 锂 电 池 这 样 的 备 用 电 源 ,那 么即 使 列 车 两 路 供 电 均 断 开 ,也 可 以 利 用 备 用 电 源 来 确保 位 于 区 间 内 的 列 车 能 运 行 到 车 站 进 行 疏 散 与 救 援 ,这 样 就 避 免 了 区 间 隧 道 需 要 疏 散 的 问 题 。 这 种 方 式 恐怕 是 最 经 济 的 ,而 且 随 着 科 技 的 进 步 ,列 车 上 配 备 锂 电池 这 样 的 备 用 电 源 应 该 不 是 问 题 ,目 前 ,日 本 已 经 有 完全 采 用 锂 电 池 作 为 动 力

25、的 列 车 在 运 营 ,因 此 只 要 给 车辆 制 造 厂 提 出 这 样 的 需 求 ,是 完 全 可 以 实 现 的 。7 结 束 语通 过 对 地 铁 区 间 隧 道 的 消 防 疏 散 模 式 的 分 析 ,提出 了 彻 底 解 决 区 间 安 全 疏 散 的 几 种 方 式 ,从 经 济 性 方面 考 量 ,推 荐 采 用 列 车 上 加 设 备 用 电 源 ,确 保 列 车 能 从区 间 安 全 到 达 车 站 进 行 疏 散 与 救 援 的 模 式 ,这 种 方 式可 节 省 地 铁 区 间 隧 道 由 于 需 要 设 置 消 防 疏 散 设 施 而 带来 的 投 资 增 加

26、 ,是 一 种 比 较 现 实 的 解 决 方 案 。参 考 文 献 : 1 GB50157 - 2003地 铁 设 计 规 范 S. 2 DGJ08 - 109 - 2004上 海 轨 道 交 通 设 计 规 范 S. 3 GB50016 - 2006建 筑 防 火 设 计 规 范 S. 4 陈 鼎 榕 . 地 铁 火 灾 事 故 下 的 安 全 疏 散 J . 城 市 轨 道 交 通研 究 , 2003 (2) : 29 - 31. 5 周 荣 义 ,黎 忠 文 .地 铁 火 灾 的 防 范 于 疏 散 J . 工 业 安 全 与环 保 , 2005 (11) : 61 - 63. 6 张

27、 培 红 ,陈 宝 智 .火 灾 时 人 员 疏 散 的 行 为 规 律 J . 东 北 大学 学 报 :自 然 科 学 版 , 2001 (1) : 54 - 56. 7 倪 照 鹏 ,陈 海 云 . 国 内 外 隧 道 防 火 技 术 现 状 及 发 展 局 势 J . 交 通 世 界 , 2003 ( Z1) : 28 - 31. 8 覃 文 清 ,李 风 . 隧 道 火 灾 与 防 范 J . 消 防 科 学 与 技 术 ,2004 (1) : 54 - 57. 9 王 永 宏 . 隧 道 与 火 灾 J . 消 防 技 术 与 产 品 信 息 , 2004(1) : 10 - 14.

28、 10 陶 华 .隧 道 火 灾 的 消 防 对 策 J . 消 防 科 学 与 技 术 , 1997(3) : 36 - 37.(上 接 304页 )提 供 许 多 方 便 。文 献 4 - 6 只 给 出 了 边 线 的 坐 标 计 算 ,另 有 些 文献 只 给 出 中 线 的 坐 标 计 算 。 通 过 计 算 比 较 ,本 方 法 与文 献 4 - 6 中 的 计 算 结 果 相 差 甚 微 。给 出 桩 点 里 程 ,鼠 标 轻 轻 向 下 一 拖 ,即 可 实 现 任 意桩 点 的 中 、 边 线 坐 标 计 算 ,省 时 、 省 力 、 简 单 、 明 晰 。 在线 路 施 工

29、 时 若 利 用 全 站 仪 坐 标 法 进 行 中 、 边 线 测 设 ,将更 加 显 示 出 该 方 法 的 便 捷 之 处 。 该 方 法 的 妙 处 更 在 于一 次 设 置 好 3种 基 本 形 式 后 ,对 不 同 的 曲 线 段 只 需 改变 相 关 的 曲 线 参 数 及 桩 点 里 程 即 可 实 现 对 任 意 段 曲 线的 计 算 ,简 单 、 经 济 。参 考 文 献 : 1 李 青 岳 ,陈 永 奇 . 工 程 测 量 学 M . 北 京 :测 绘 出 版 社 ,1995. 2 许 娅 娅 ,雒 应 . 测 量 学 M . 北 京 :人 民 交 通 出 版 社 ,20

30、02. 3 张 宝 利 ,薛 志 勤 ,杨 舒 诚 . Excel在 道 路 中 线 逐 桩 坐 标 计 算中 的 应 用 J . 隧 道 建 设 , 2006, 26 (1) : 32 - 34. 4 韩 少 宏 ,李 柱 . 道 路 综 合 曲 线 边 线 计 算 方 法 J . 测 绘 学 院学 报 , 2003 (9) : 177 - 179. 5 须 鼎 兴 ,陈 继 山 .高 等 级 线 路 缓 和 曲 线 边 线 性 质 及 计 算 公式 J . 同 济 大 学 学 报 , 2003 (1) : 56 - 60. 6 夏 立 涛 . 缓 和 曲 线 边 线 坐 标 计 算 方 法 的 探 讨 J . 交 通世 界 , 2006 (9) : 70 - 71.803 隧 道 建 设 第 28卷 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/