专利名称：过江地铁隧道紧急防淹门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过地铁隧道紧急防淹门装置，是一种过江地铁隧道江中段管片损伤，江水侵入江中段地铁隧道时，设在地铁隧道江中段两端先行关闭的紧急防淹门，特别是防淹门装置能在隧道管片破损江水大量侵入隧道后，使修复更便利。
背景技术：
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目前公知我国缺乏过江地铁隧道紧急防淹门装置，而国内各城市都在大力发展城市交通，尤以各大城市的地铁的发展最为快速，地铁给人民带来了交通方便和舒适、安全、并极大的解决了城市交通的拥堵问题。
以上海市为例，自1995年正式运营以来，至2010年4月已陆续建成11条线，244座车站，运营里程达410公里，而远期规划更要发展至970公里。全国都在同样发展，但许多城市地铁发展中都有穿过江、河底的地铁隧道，过江河底的隧道不如一般地下土石地层中的隧道坚实，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较浅，隧道管片离江、河底较近时，一旦隧道受到自然或人为的暴力破坏管片时，就会引起江、河水大量侵入隧道，而地铁隧道与其他地铁线网络是四通八达的，可引起连锁严重水灾害，致使城市地铁瘫痪，造成人员伤亡，后果十分严重。
以国外水底隧道和国内水底隧道相比较:
英法海峡地铁隧道，全长50公里，海底长39公里，隧道是在海底下40米坚实的白垩土层中穿行，并且在左右两边地铁隧道的中间为紧急服务隧道，可提供紧急救生服务，运行至今虽发生过火警，并未扩大成灾害。
以上海过江隧道而言,现状是有的覆土较浅,有的覆土深度仅为6 7m,有的甚至更浅，国内其他城市也有类似情况。
我国“地铁设计规范” GB50157-2003在1.0.16中有:对下穿河流和湖泊等水域的地铁工程，应在进出水域的两端适当位置设防淹门或采取其他防淹措施。
地铁江中段隧道两端的紧急防淹门装置可以在管片破损江水入侵隧道时可先行自动全截面截止江、河水对地铁网线的入侵，将损害最小化。发明内容:
本发明的目的是提供一种过江地铁隧道紧急防淹门装置
过江地铁隧道紧急防淹门装置是一个技术系统工程，包含:
由编程控制(或电脑控制)的功能是:
由多个江中段隧道水触发传感器警报系统，在隧道管片破损江水入侵时报警总控室并以声、光报警列车进入端隧道，以阻止列车进入江中段隧道。同时经声、光报警江中段隧道，促使在江中段的列车快速离开江中段隧道，在江水大量进入江中段隧道时启动紧急防淹门关闭程序，依次架空馈电线解锁并脱开，同时将防淹门处的钢轨解锁并移开(该装置另有设计)。启动紧急防淹门隧道全截面关闭，防淹门关闭的同时，防淹门拉紧装置将防淹门紧贴在门框上。此一系列程序由多个限位器(Limit Switch)和传感器，经编程控制器(PLC)实时全程控制及将操作情况及时反馈至总控室。总控室通过音频和视频了解控制和记录门的动作情况。
紧急防淹门的功能要求有五
一、能实时全截面关闭隧道，并能实现正常启闭动作功能。
二、防淹门装置整体结构在强度上和刚度上能抵御上千吨隧道内的水压力，并将些压力化解抵消，不使水压力将防淹门冲毁和移位。
三、防淹门装置在韧后江中段隧道修复时，能有实用帮助功能，使修复更快捷容易。
四、防淹门装置及其相关装置，在长期日常动作维护中能经住反复演练操作，不易损坏。
五、防淹门装置的结构和动作范围占地面积不能太大，使小空间内能容纳多种装置和动作可能，尤需注意防淹门结构和钢轨和架空馈线脱让的关系。
本过江地铁隧道防淹门装置在设计上努力解决以上五种功能要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
在过江地铁江中段隧道两端的岸上段适宜处建一段拱顶钢筋混凝土方型隧道，其两端仍为原有的由管片构成的圆形隧道。
拱顶结构的方形隧道段的拱顶，二壁面、底面都是由钢板铺设并相互在接触处密封焊接，在钢板铺设的方形隧道的中间，有带有大方孔的钢门框架结构，此钢门框架垂直和拱顶、壁面、底面的钢板水密焊接，此大方孔即防淹门洞，钢板结构和外周的钢筋混凝土接触处用封胶密封，门洞上的防淹门扇由左右两边各三扇门组成(也可由各二扇门组成)门扇之间各由水密铰链互相连接，在左右门的第一扇门的下面的厚门内都有插板阀，在各第~■扇门上都有视孔，各扇门都是中上部厚度大，下端厚度小，左右两边第一扇11的相互接触处为齿形啮合。
左右两边各三扇门，各支承在框架钢结构上、下的滑动导槽上，滑动槽内有滑块，滑块由螺栓连接到门扇底面的螺孔中，并可在螺栓上旋转，每扇门顶上或底下可有一个或二个滑块结构，滑动导槽由门框中间起，一直向两边壁面延伸，并在两边壁面形成平面弧形的滑动导槽，以备防淹门全开时门扇移动至此导槽上，门扇两边顶上和门扇下面有同样的滑动导槽。
门的启闭是由左右门下及顶上的四个启闭机构将左右第一扇门顶上和下端水平伸出的支轴套在启闭机构上，启闭机构是由减速电机，钢丝绳、绳轮或链轮、链条，完成门的驱动。也可由传动螺桿拖动门扇的移动。
在左右第一扇门和第二扇门上下都有扭簧式门拉紧器，上下两边各四个。在门关闭时拉紧门扇贴合在门框上，门框上四周有密封件，闭门时形成密封。
本拱顶方形的四周的钢板上有支肋和钢筋伸入四周混凝土中。
本发明的有益效果:一、能实时全截面快速用横移式门扇将地铁隧道关闭，避免破损管片处江水侵入整个地铁网系统。
二、在隧道管片破损有一定压力的江河水侵入隧道，冲击整个防淹门结构系统，本设计的方形钢板结构和外周的钢筋混凝土通过支肋和钢筋连成一片，此钢筋混凝土实体支承在极长圆形隧道管片的截面上，此上千吨的水压力在管片截面上的单位压力仅为10公斤/平方厘米左右，可以确保安全。
三、江中段隧道管片破损的修复，一般是在水面用船只将大量的泥土或阻水集料覆盖到破损管片上的河底，阻止泥水侵入破损隧道，下一步修复隧道需将隧道内的泥水排出，此时本设计的防淹门扇内的几个插板阀，可以连接到泥水泵上，能较快的将水排出受损隧道，使快速修复隧道成为可能。此插板阀孔也可作为人孔。
四、在狭小的地铁隧道内装置防淹门的特殊性是，防淹门在关闭时必需将架空馈线脱开，将钢轨结构解锁和移开，为此必将此两项解锁和移开设计同时完成，此项工作具有挑战性，目前此两项设计工作已初步完成，在编程器控制的关闭动作时可使防淹门关闭无虞。
在本发明的实施过程中，我们创新设计了钢轨解锁移开装置，架空馈线脱开装置，以及扭簧式门拉紧器。
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下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1是本发明的拱顶方形隧道防淹门的正视图。
图2是本发明隧道防淹门结构的断面图。
图3是隧道防淹门上的插板阀以及和钢轨解锁和移开装置的关系图。
图4是防淹门扇下部的结构关系放大图
图5是门移动用螺桿传动的系统图
图6是左边第一扇门的水密铰链以及和右边第一扇门的哨合齿形。
图中:1、钢框架2、防淹门扇3、视孔4、插板阀5、防淹门启闭机构6、滑动导槽7、扭簧式门拉紧器12、螺栓13、钢轨解锁和移开装置14防淹门螺桿式启闭机构15、门上螺套16、水密铰链17、啮合齿形18、列车轮廓19、门洞20、支肋具体实施方案:
本发明过江地铁隧道紧急防淹门装置实施方案如下:
在过江地铁隧道两端的岸上段适宜处建一段拱顶钢筋混凝土方形隧道，其两端和原有由管片构成的圆形隧道紧密接合。
图1中I是在拱顶方形隧道中的钢框架，在钢框架来水一侧的是可移动的左右两边各三扇防淹门扇2，防淹门扇2上有视孔3和插板阀4，当紧急入侵水情况发生，各水传感器导通，报警总控室和启动编程控制，报警全程隧道并启动紧急防淹门关闭程序，先后将架空馈线脱开，并将钢轨解锁和移开装置13移开到位，此时在开启状态的两边各三扇防淹门扇2处在两边上下滑动导槽6的滑块10中，此时编程控制同步启动钢框加架I上下两边的四个防淹门启闭机构5，拖动各有水密铰链16连接的左右各三扇防淹门扇2向门洞19中间移动到位，并使各第一扇门前的啮合齿形17互相啮合，此时装在来水方向背面的钢框架I上的上下两边共八个扭簧式门拉紧器7已将两边共六扇防淹门扇2拉紧贴合在带有密封件11的钢框架I的门框上，完成了防淹门关闭程序。
本方案实施时已考虑和架空馈线脱开装置和钢轨解锁和移开装置同时实施。
虽然全程报警能避免列车进入江中段破损隧道和使江中段隧道中的列车快速离开，但如仍有列车损坏在防淹门处，使防淹门不能关闭，此时，为避免入侵水损害整个城市地铁网，建议在岸上段离第一个列车长度处，建同样的第二个防淹门装置，江中段两端同样设置。
编程控制器在接到多个水传感器传来的紧急关门指令后按编定程序可在30秒内将防淹门关闭，并报告总控室。
权利要求
1.一种过江地铁隧道紧急防淹门装置，由设置在拱顶方形隧道中和四周钢板焊接的钢框架，钢框架中间开有门洞，门洞来水端处有多个横移防淹门扇，防淹门扇上下有滑动导槽，防淹门扇上下有防淹门启闭机构，防淹门上有视孔，在下面的厚门内有插板阀，拱顶方形隧道四周的钢板上有支肋和钢筋外周的钢筋混凝土连成一体，钢框架门框上下左右都扭簧式门拉紧器。
2.根据权利要求1所述的过江地铁隧道紧急防淹门装置，其特征是:防淹门扇是横向两边移动开启的防淹门，每扇防淹门上下都有滑块在滑动导槽中滑动，滑动导槽是弧形转向两边墙面，防淹门扇上下两边都有启闭机构。
3.根据权利要求1所述的过江地铁隧道紧急防淹门装置，其特征是:防淹门扇下面的厚门内有插板阀。
4.根据权利要求1所述的过江地铁隧道紧急防淹门装置，其特征是:拱顶方形隧道内的钢板上有支肋和钢筋伸入到四周外的钢筋混凝土中。
5.根据权利要求1所述的过江地铁隧道紧急防淹门装置，其特征是:防淹门扇关闭时钢框架门上有多个扭簧式门拉紧器将门拉紧在有密封件的门框上。
全文摘要
一种过江地铁隧道紧急防淹门装置，是装设在过江地铁江中段两端，在江中段管片受损江水大量入侵时，按程序紧急关闭防淹门的装置，尤其适用于我国城市过江地铁埋设较浅，隧道管片离江底较近，在自然或人为破坏管片时，全截面关闭隧道不至使大量江水侵入城市地铁网，不使城市地铁网瘫痪。本防淹门装置门内的插板阀，在有地铁隧道受损，隧道内全面进水，可使隧道、便利快捷修复。
文档编号E21F17/12GK103195479SQ20121000238
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者朱培鼐 申请人:朱培鼐