城市轨道交通系统的安全防护设计课程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,城市轨道交通规划与设计,第十一章,城市轨道交通系统的安全防护设计,了解：安全防护设计的原则及技术要求。,理解和掌握：地震防护、火灾防护、水灾防护、杂散电流防护、其他防护。,第11章 轨道交通系统的安全防护设计,11.1 安全防护设计的原则及技术要求,11.2 地震防护,11.3 火灾防护,11.4 水灾防护,11.5 杂散电流防护,11.6 其他防护,11.1 安全防护设计的原则及技术要求,11.1.1,防灾设计原则,1.,严格执行各种设计施工的规范和规程,2.预防为主,3.确保安全,4.,系统设施的选择必须符合防灾要求,5.,建立联防体系,11.1.2,技术要求,1.,防火技术要求,2.,抗震设防技术要求,3.,防水灾技术要求,4.,杂散电流腐蚀防护的要点,5.,其它防护要求,1,）对施工引发环境病害的防护要求,2,）防空袭技术要求,11.2,地震防护,11.2.1,震灾的破坏形式,根据对阪神地震的调查，地铁车站和区间隧道的破坏形式为：中柱开裂、坍塌、顶板开裂、坍塌，以及侧墙开裂等。地铁轻轨线高架桥破坏的形式主要表现为支座锚固螺栓拔出剪断、活动支座脱落或者支座本身构造上的破坏等。,11.2.2,地上结构与地下结构的地震反应有不同的特点(自学),11.2.3,抗震设计方法,1.,设计中应考虑的地震影响因素有以下几个方面：,1),地震时地基下层土和结构的变形；,2),结构自重产生的惯性力；,3),地震时的土压力；,4),地震时的动水压力。,2.,设计方法,1,）拟静力设计方法,2,）,反应谱理论,3,）,时程分析方法,11.2.4,抗震构造措施,1.地基处理,2.,结构构造措施,11.3,火灾,防,防护,11.3.1,地下,工,工程,火,火灾,发,发生,的,的特,征,征和,危,危害,1.,排烟,困,困难,，,，散,热,热慢,2.,高温,高,高热,全,全面,燃,燃烧,3.,安全,疏,疏散,困,困难,4.,扑救,困,困难,、,、危,害,害大,11.3.2,地铁,工,工程,火,火灾,的,的防,护,护对,策,策,1.,规划,布,布局,合,合理,2.,选择,钢,钢筋,混,混凝,土,土结,构,构,3.,合理,选,选择,装,装修,材,材料,4.,合理,选,选择,出,出入,口,口位,置,置和,数,数量,5.,防火,分,分区,划,划分,及,及要,求,求,6.,联络,通,通道,的,的防,火,火作,用,用,7.,钢结,构,构的,防,防火,保,保护,处,处理,8.,地铁,车,车站,和,和隧,道,道的,机,机械,通,通风,及,及排,烟,烟,9.,地铁,火,火灾,自,自动,报,报警,系,系统,设,设置,10.,灭火,系,系统,的,的选,择,择,11.,灾后,处,处理,的,的一,般,般性,办,办法,11.3.3,地铁,火,火灾,的,的监,控,控、,报,报警,与,与消,防,防,1.,火灾,监,监控,与,与报,警,警,1,）监,控,控与,报,报警,系,系统,的,的组,成,成,2,）系,统,统功,能,能,3,）系,统,统设,备,备,4,）系,统,统电,源,源设,备,备,2.,消防,系,系统,1,）水,消,消防,系,系统,(1),消防,水,水源,与,与进,水,水方,式,式,(2),消火,栓,栓系,统,统,(3),水幕,系,系统,(4),闭式,自,自动,喷,喷水,灭,灭火,系,系统,2,）化,学,学灭,火,火系,统,统,(1),喷洒,系,系统,(2),控制,系,系统,11.3.4,地铁,火,火灾,救,救援,1.,突发,火,火灾,的,的应,急,急人,员,员疏,散,散,1,）列,车,车在,行,行驶,中,中着,火,火,(1),火灾,发,发生,在,在站,台,台附,近,近,(2),火灾,发,发生,在,在隧,道,道中,央,央处,。,。,2,）车,站,站发,生,生火,灾,灾,2.,救援,队,队伍,的,的组,织,织,11.4,水灾,防,防护,11.4.1,防洪,涝,涝积,水,水回,灌,灌,夏季,暴,暴雨,在,在街,道,道沉,积,积，,如,如没,有,有足,够,够的,排,排涝,设,设备,，,，地,面,面水,位,位高,，,，当,地,地面,水,水位,高,高于,地,地铁,车,车站,入,入口,标,标高,或,或风,亭,亭、,排,排烟,、,、排,水,水孔,标,标高,时,时，,就,就可,能,能大,量,量向,车,车站,回,回灌,。,。沿,海,海城,市,市受,到,到海,潮,潮汛,影,影响,，,，海,水,水沿,内,内陆,河,河道,回,回流,，,，漫,出,出防,汛,汛堤,，,，也,可,可能,向,向地,铁,铁出,入,入口,回,回灌,。,。,车站,出,出入,口,口及,通,通风,亭,亭的,门,门洞,下,下沿,应,应高,出,出室,外,外地,面,面,150,450mm,。必,要,要时,设,设临,时,时防,水,水淹,措,措施,，,，例,如,如在,洪,洪汛,期,期做,好,好封,堵,堵进,出,出口,水,水流,通,通道,的,的材,料,料和,施,施工,预,预案,。,。在,地,地铁,车,车站,、,、区,间,间隧,道,道设,置,置足,够,够的,泵,泵房,设,设备,，,，一,旦,旦进,水,水时,能,能及,时,时外,排,排，,防,防止,水,水淹,地,地铁,工,工程,的,的设,施,施。,位,位于,水,水域,下,下的,区,区间,隧,隧道,两,两端,应,应设,电,电动,、,、手,动,动防,淹,淹门,。,。,11.4.2,地铁,工,工程,防,防水,材,材料,1.,防水,卷,卷材,2.,防水,涂,涂料,3.,结构,自,自防,水,水材,料,料,4.,嵌缝,密,密封,材,材料,11.4.3,地铁,车,车站,防,防水,1.,离壁,式,式衬,套,套拱,顶,顶与,侧,侧墙,防,防水,技,技术,2.,复合,式,式衬,砌,砌防,水,水技,术,术,3.,卷材,防,防水,技,技术,4.,涂料,防,防水,5.,接缝,防,防水,1,）施,工,工缝,2,）伸,缩,缩缝,（,（诱,导,导缝,）,）,3,）后,浇,浇带,（,（后,浇,浇缝,）,）,11.4.4,防水,设,设计,1.,结构,自,自防,水,水设,计,计,1,）以,高,高强,度,度混,凝,凝土,代,代替,防,防水,混,混凝,土,土,2,）混,凝,凝土,施,施工,质,质量,问,问题,(1),应重,视,视粗,骨,骨料,的,的选,择,择,(2),应优,先,先采,用,用掺,外,外加,剂,剂的,防,防水,混,混凝,土,土,(3),重视,粉,粉煤,灰,灰掺,合,合料,的,的应,用,用,(4),结构,上,上尽,可,可能,不,不留,或,或少,后,后浇,缝,缝,(5),适当,增,增加,墙,墙体,水,水平,构,构造,筋,筋,2.,复合,式,式衬,砌,砌,11.5,杂散,电,电流,防,防护,11.5.1,产生,杂,杂散,电,电流,的,的原,因,因及,危,危害,采用,走,走行,轨,轨回,流,流的,直,直流,牵,牵引,供,供电,系,系统,中,中，,接,接触,网,网与,牵,牵引,变,变电,站,站的,正,正母,线,线连,接,接，,回,回流,走,走行,轨,轨与,负,负母,线,线连,接,接。,牵,牵引,变,变电,所,所输,出,出的,直,直流,电,电经,导,导电,轨,轨（,第,第三,轨,轨）,或,或架,空,空线,送,送入,电,电动,车,车组,，,，流,经,经电,机,机电,器,器后,经,经走,行,行轨,回,回流,，,，再,经,经连,接,接在,走,走行,轨,轨上,的,的导,线,线回,流,流到,变,变电,所,所负,母,母线,。,。,走行,轨,轨具,有,有纵,向,向电,阻,阻，,因,因此,从,从运,行,行车,辆,辆至,变,变电,站,站负,母,母线,之,之间,的,的回,流,流走,行,行轨,上,上就,产,产生,电,电压,降,降，,车,车辆,附,附近,的,的走,行,行轨,电,电位,相,相对,高,高一,些,些，,形,形成,轨,轨道,阳,阳极,区,区，,就,就有,正,正向,漏,漏泄,电,电流,流,流入,大,大地,。,。,因为,地,地下,埋,埋设,的,的钢,筋,筋、,管,管道,周,周围,总,总有,比,比较,潮,潮湿,的,的电,解,解质,类,类物,质,质，,杂,杂散,电,电流,在,在金,属,属与,电,电解,质,质之,间,间流,动,动就,加,加速,了,了金,属,属失,去,去电,子,子游,离,离成,金,金属,离,离子,，,，形,成,成类,似,似于,电,电解,过,过程,的,的腐,蚀,蚀现,象,象，,这,这就,是,是金,属,属的,电,电腐,蚀,蚀。,11.5.2,杂散,电,电流,腐,腐蚀,机,机理,电化,学,学腐,蚀,蚀的,发,发生,一,一般,应,应具,备,备以,下,下四,个,个缺,一,一不,可,可条,件,件：,（,1,）必,须,须有,阴,阴极,和,和阳,极,极。,（,2,）阴,极,极和,阳,阳极,之,之间,必,必须,有,有电,位,位差,。,。,（,3,）阴,极,极和,阳,阳极,之,之间,必,必须,有,有金,属,属的,电,电流,通,通道,。,。,（,4,）阴,极,极和,阳,阳极,必,必须,浸,浸在,电,电解,质,质中,，,，该,电,电解,质,质中,有,有流,动,动的,自,自由,离,离子,。,。,由杂,散,散电,流,流引,起,起的,腐,腐蚀,简,简称,电,电蚀,，,，有,如,如下,特,特点,：,：,（,1,）腐,蚀,蚀激,烈,烈；,（,2,）腐,蚀,蚀集,中,中于,局,局部,位,位置,；,；,（,3,）当,有,有防,腐,腐层,时,时，,往,往往,集,集中,于,于防,腐,腐层,的,的缺,陷,陷部,位,位。,11.5.3,影响杂散,电,电流大小,的,的参数,1.,供电臂长,度,度的影响,2.,回流走行,轨,轨纵向电,阻,阻的影响,3.,回流走行,轨,轨对地的,过,过渡电阻,的,的影响,4.,机车负荷,大,大小的影,响,响,5.,排流网纵,向,向电阻的,影,影响,6.,是否排流,的,的影响,11.5.4,杂散电流,测,测定,测量管片,内,内部电气,连,连通和引,出,出点电气,连,连通质量,的,的最直接,的,的方法是,测,测定管片,连,连接点的,电,电阻值。,11.5.5,杂散电流,防,防护专业,要,要求,1.,按防迷流,专,专业提出,的,的要求，,将,将管片钢,筋,筋焊接连,通,通成等电,位,位体。,2.,接触网、,排,排水管、,消,消防水管,、,、轨旁电,话,话、扬声,器,器等固定,设,设备，均,采,采用打膨,胀,胀螺栓解,决,决，螺栓,的,的尺寸按,各,各工种要,求,求而定。,3.,在预留螺,栓,栓孔中设,置,置遇水膨,胀,胀密封垫,圈,圈，既有,利,利于防水,，,，又不至,于,于影响金,属,属垫片与,预,预埋件的,接,接触，保,证,证防止杂,散,散电流的,传,传播。,4.,所有衬砌,管,管片连接,件,件、外露,件,件，均需,要,要镀锌处,理,理，防止,连,连接件、,预,预埋件的,锈,锈蚀，并,且,且所有连,接,接件、预,埋,埋件及钢,筋,筋必须可,靠,靠电焊连,接,接，以防,止,止杂散电,流,流侵蚀。,5.,结构表面,应,应做防水,防,防腐涂层,。,。,6.,消防管道,防,防迷流,11.5.6,杂散电流,的,的控制,（,1,）减小回,流,流轨的电,阻,阻,（,2,）增加泄,漏,漏路径对,地,地电阻,（,3,）增加大,地,地和地下,金,金属结构,之,之间的电,阻,阻,（,4,）增加地,下,下金属结,构,构的电阻,11.6,其它防护,11.6.1,施工诱发,环,环境灾害,的,的防护,1.,环境土工,公,公害问题,1,）市区地,铁,铁车站施,工,工,2,）地铁区,间,间隧道施,工,工,3,）高架桥,施,施工,2.,建筑物及,管,管线的保,护,护方法,11.6.2,战争破坏,防,防护,地铁作为,城,城市客运,交,交通的动,脉,脉，重要,的,的城市市,政,政设施，,既,既是战时,敌,敌人袭击,的,的目标，,也,也是战时,我,我方防御,的,的重点。,地,地铁工程,的,的车站和,区