模块化站台门预留预埋件设计论文_何东山1,农碧林2

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摘要:为应对装配式地铁车站的建设需要,提出一种具有包容性的站台门哈芬槽预留预埋方案,解决了目前站台门安装方案对土建施工误差包容性差,施工周期长等问题。为站台门模块化装配创造了条件,也为车站运维管理,门单元替换等工作提供了便利。

关键词:站台门;哈芬槽;装配式车站;

1、引言

站台门系统是城市轨道交通运行中隔离轨行区与站台公共区的重要屏障,是保障乘客安全、节约空调资源、改产站台公共区环境、减少城市轨道交通运营人力的重要设备。自广州地铁2号线开始,站台门技术在国内地铁领域已经经历了十多年的发展和实践,其功能日趋完善,技术稳定性及安全性也有个更大提升。然而,站台门的安装的精度与可靠性仍是限制其性能稳定性、安全度及使用寿命的关键因素。传统的站台门安装方案中,站台门系统与土建的结合主要是通过轨顶风道梁以及站台板等两处位置以螺栓连接的方式实现的,接口位置的成型主要有预留预埋和现场打孔两种方案,此两种方案的实施流程分别为:

(1)外部输入→站台门系统设计→预留预埋提资→土建接口实施→接口位置核查(厂家)→接口位置调整→站台门安装→调试→竣工验收

(2)站台门系统设计→轨顶风道梁、站台板实施→钢筋位置确认→水钻打孔→站台门安装→调试→竣工验收

冗杂繁复的实施流程使施工进度的管理面临重重困难;预埋件位置容错力差,现场打孔的方式也对车站结构的安全性及寿命管理形成威胁;此外,这两种实施方案中,系统及门体单元的互换性、可维护性等也给后期的运营维护过程带来极大的不便。近年来,装配式建筑物以其全寿命周期管理、绿色高效等理念被国内越来越多的建设部门广泛接受,地铁车站装配式实施方案也面临着迫切的发展需求,装配式地铁车站是解决地铁建设周期与施工质量之间内在矛盾的关键。在装配式车站中,大部分结构都是采用工厂化预制、现场拼装的流程进行实施。预制构件在现场安装后不得打孔、开槽,这对站台门预留预埋件的尺寸包容性及接口强度等提出了更高的要求。具备高度包容性、连接强度可靠的预留预埋件实施方案是确保装配式地铁车站稳步推进的重要前提。

本文针对装配式地铁车站的新形势及对机电设备安装提出的新要求,统筹以往站台门系统设计及现场安装经验,提出一种适应不同厂家对各种车型,且具备高度误差包容性的预埋件方案。为站台门模块化安装、有效节省安装调试周期、方便运维管理创造条件。

2、传统的站台门设备安装方式及问题分析

站台门系统与土建专业之间的结合位置主要有轨顶风道梁及站台板边缘两处,在传统施工安装过程中,站台门与土建专业之间的接口方式通常有以下两种:

(1)在设计阶段,土建专业根据站台门专业的提资,在轨顶风道梁及站台板等位置以特定的阵列形式设置预留孔、预埋件(以下简称“阵列式预留预埋方案”),在安装时通过对穿螺栓的形式对站台门进行固定。

(2)在设计阶段,轨顶风道梁及站台板边缘位置不做预留,在施工阶段,站台门厂家根据车辆条件及站台门产品设计安装方案需要在轨顶风道梁及站台板位置进行现场打孔安装。

方案(1)中土建专业需要在厚度为250mm的轨顶风道梁上预埋特殊规格,按特定整列排布的预埋件供站台门顶部连接件固定。在底部站台边缘,土建专业需预留一系列安装孔用以站台门底部结构的固定。这种“阵列式预留预埋”的方法采用一次浇注成型,预埋件及预留孔的位置、承载力等参数可在设计阶段进行优化和控制,同时也可有效减少因现场打孔而造成对土建结构的破坏。然而,由于设计初期车辆、线路参数等诸多输入条件的不稳定性,导致车门相对位置、曲线站台等参数很难在施工前确定,预留预埋件位置及排布阵列的准确提资成为限制接口位置施工进度的主要因素。另外,由于施工过程中预留预埋出现的误差等问题,预埋件及预留孔的位置及排布很难实现站台门安装所需的准确度,这些预留条件的偏差大小直接影响到站台门现场安装调试的进度,在实际站台门安装时仍需对部分预留预埋出现误差的位置进行现场钻孔。此外,由于站台门安装是以轨面标高作为基准进行控制的,站台板边缘预留槽制作时,如果轨道专业尚未完成铺轨,站台门下部的安装槽高度及位置易受所采用基准的不同而产生误差,这一误差也会对站台门的安装调试进度构成极大的威胁。

3、模块化站台门安装方案预留预埋件

结合装配式车站设计对站台门预留预埋方案的要求,考虑站台门自身重力及服役过程中所受的其它载荷等因素,在站台门与土建预制结构之间的接口位置采用哈芬槽配合“T型”螺栓的形式进行连接固定。图1为站台门上下连接位置哈芬槽预埋及站台门装配示意图,站台门上下端的固定安装位置与传统的站台门与土建结合位置相同,均分别位于轨顶风道梁侧面及站台板边缘,与传统方案不同的是,轨顶风道梁顶部预埋件由常规的螺栓套筒转化为如图2所示的双排哈芬槽预埋件,轨顶风道梁预制过程中,将哈芬槽埋入。在装配时,首先“T型”螺栓螺帽与哈芬槽相互配合,并可沿槽道的长度方向做自由移动,其次,根据站台门门单元顶部“L型”连接钢板的安装需求对“T型”螺栓的位置进行调整,随后,将门单元上部“L型”连接钢板与上述“T型”螺栓进行装配,并根据相邻门单元间的相对位置进行位置微调,“L型”连接钢板侧面与哈芬槽槽口面压紧实现固定。

图1 装配式站台门预埋件接口

图2 轨顶风道梁哈芬槽预埋件

4、总结与展望

采用哈芬槽预埋件的站台门安装方案满足装配式车站的需要。通过于站台门顶梁、站台门预留槽处预留哈芬槽的方式,既能适应不同设备厂家产品特点差异化的需求,也可以保证站台门的安装不受土建施工条件的影响,且能灵活适应各种车型,摆脱了前期车辆及线路参数不稳定性的影响。方案克服了“阵列式预留预埋”及现场钻孔等方案的缺点,为站台门模块化装配建立基础,也为节省安装工期、提升站台门单元的整体可换性及可维护性创造有力的条件。

参考文献:

[1].姜成杰,邱建军.对装配式建筑机电专业预留预埋的思考.《建筑工人》,2018(4)

[2]地铁设计规范,GB 50157-2013

论文作者:何东山1,农碧林2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/6

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