防淹门系统介绍及安装施工组织协调

防淹门系统介绍及安装施工组织协调

田永春

广东省源天工程有限公司

随着地铁建设在我国一线、二线城市的兴起，钢结构防淹门广范运用于地铁隧道系统中。虽然防淹门系统在整个地铁投资中所占比重少之又少，但它所起作用又是举足轻重的，在防灾减灾中，起到不可替代的作用。防淹门系统工程它从属于市政建设或轨道交通建设，可以说是地铁系统市政建设工程中的一个小型水利系统工程施工范畴，但又有别于传统水利工程，特别是防淹门控制系统要复杂于常规水利工程中的闸门系统。本人所在单位从2000年开始，陆续参加地铁系统中防淹门的施工，现将地铁防淹门系统及安装施工组织与各专业的协调介绍如下：

一、概述

地铁防淹门是地铁系统中重要的防灾安全设施，对保护地铁列车的安全行车及旅客人身安全有重大影响。防淹门设置在地铁地下线路穿过江河湖泊等水域在水域地下隧道两端站台层或设备层布置，所起作用为在战时或突发事故造成隧道破裂后河水涌入隧道时区间或地铁车站时，防淹门系统通过设置于隧道内不同高程的水位计所采集的水位信号，通过电子比对和检测，闸门能自动在1.5分钟内紧急关闭，封闭过江隧道，避免事故范围扩大，保护地铁站内人身和设备的安全。

二、防淹门系统介绍

为了实现保护地铁站内人身和设备的安全的目的，对防淹门功能的总体要求是：动水工况闭门，静水或无水状态时开启。正常情况下，防淹门闸门应打开并可靠锁定，不影响行车安全；事故情况下，经信号系统、车站值班人员确认灾害并发出关闭闸门指令后，闸门能够在隧道水深高出防淹门底槛不大于3.0m情况下，1.5分钟内紧急关闭到位，关闭后最大漏水量不大于规范要求；隧道检修完毕后，闸门在隧道内无水状态时开启。

防淹门系统主要由闸门系统和电气控制系统组成。闸门系统由门叶、门槽、启闭设备、闸门自动锁定装置等部门组成，门体采用平面滑动钢闸门，启闭装置采用电力驱动。

控制系统是指对防淹门闸门系统进行监视和控制，现场控制装置主要由控制柜及电缆、信号系统、报警系统等部分组成。对安装于车站防淹门控制室和区间水泵房的、对防淹门系统机械设备进行监视和控制的设备系统，包括间隧道内水位参数的检测装置、就地控制柜、车控室IBP控制盘及与信号系统、综合监控系统的之间的通讯设备等。

1、防淹门门叶结构

防淹门门叶为事故检修闸门，有平面闸门和人字闸门二种形式，其基本操作要求为：当事故信号发出后，闸门能够在隧道内的允许水头范围内即动水压力情况下，在1.5分钟内紧急关闭。

闸门多采取为多条主横梁焊接钢结构平面滑动钢闸门，门体包括门体结构、滑块、侧轮、止水等部件。门体重量应保证在防淹门处水深不超过3m（以轨面为基准）的情况下，能依靠自重关闭。在门叶边梁上布置4块钢基铜塑复合材料作为滑动支撑块，并传递闸门水压力至门槽主轨。门叶止水采用P型和I型橡胶水封，上游止水，P型橡胶水封沿门叶四周布置。门叶上的橡胶水封和门槽上不锈钢止水座垫紧密接触（橡胶一般预压缩4mm），门叶底部与轨道接触的部位采用特殊结构，使得闸门在关闭状态，门叶底部与轨道凹凸面之间均有橡胶水封压缩止水，保证其止水效果，在闸门关闭后最大漏水量不超过规范及技术要求（一般最大漏水量不超过0.1L/s.m）。在门叶下部设两个手动式液压传动排水闸阀作启门前泄水压作用。门叶通过钢丝绳和启闭设备电动葫芦连接实现启闭开关功能，门叶常规由锁定装置锁定于检修平台上。

为延长门叶使用寿命，减少维护工作量，闸门采用热喷锌加涂刷封闭涂料的防腐工艺，在进行防腐施工前，需对闸门钢铁表面进行抛丸除锈处理，除锈等级要达到Sa2.5级。

2、门槽结构

闸门门槽埋件一般为焊接钢构件，包括主轨、反轨、底槛、门楣、锚筋和搭接筋等。在主轨、反轨、底槛和门楣、门槽轨道和转角均设有钢板衬护，工作面贴焊不锈钢止水座板，底槛与行车轨道接触部分局部采用橡胶，以保证止水效果。闸门门槽埋件必须能将闸门所承受的荷载安全地传递到混凝土中去，并保证闸门启闭灵活。门槽采用二期混凝土浇注。门槛埋件采用工字形断面，并与轨面齐平，在轨道处局部特殊处理，在不影响行车要求情况下，保证门体关闭时轨道处水封良好。

3、启闭机及电动锁定装置

启闭机采用电动葫芦增设机架和动、定滑轮组进行改造而成，防淹门启闭装置采用电力驱动。根据启闭装置所配的荷重传感器及相关装置可以接收启闭装置实际荷重、并自动判断是否机械过负荷，也可以直接接收机械过负荷开关量报警信号。

锁定装置安装在防淹门控制室锁定平台上，锁定装置的锁定梁横跨机房闸门孔洞。为在系统停电等等应急情况下能手动解锁，关闭闸门，锁定装置设置有手摇机构。电动锁定装置由T型丝杆传动带机构推动闸门锁定梁触动行程开关，使其就位锁定闸门或拉开使闸门可以上、下启闭，为防止误闭闸门，防淹门电动锁定装置和电气存在联锁关系，电动锁定装置与启闭机联动操作。当系统接收到关门请求信号后，锁定装置才能收缩锁定并关闭闸门。在电动情况下，每扇闸门的两套锁定装置应能同步动作。电动锁定装置有锁定位置、解锁位置，正常情况下电动锁定装置处于锁定位置。

三、防淹门控制系统原理介绍

防淹门控制系统的功能包括区间水情监测、报警和防淹门监控两部分。包括区间水情监测系统（水位和水位上涨速度的监测）和防淹门控制系统，由中央、车站和现场三级监控设备组成。防淹门控制系统以每道门为相对独立的子系统。

防淹门操作有远程自动和现场手动两种方式，它采用PLC编程控制设备，水位传感器作为水位信息采集装置，区间水位按四级监视、两级报警设置。

防淹门自动操作控制箱设在中控室，防淹门的启门、闭门自动操作程序：当隧道出现破裂漏水并开始积水时或其它需要关闭防淹门情况下，系统发出报警信号；当隧道积水位达到一定深度，达到设定值，危害行车安全时，系统发出报警信号，系统接收到报警信号后，经人工通过本系统向信号系统发出“请求关门”信号，待信号系统确认隧道区间内无列车行驶，向本系统发出允许关门信号，防淹门控制系统接到该信号后，由人工控制闸门操作关闭闸门。现场手动操作控制箱设在闸门检修平台上，可单独控制各扇闸门，启闭机除上、下极限位置可自动停止外，还可以在任何位置控制停止上升、下降。

防淹门监控系统具有控制中心、车控室和现场控制柜对门体状态、水位信号的三级监视和车控室、防淹门控制室对门体的二级控制功能。

中央级监视功能：中央级综合监控系统具有对全线防淹门状态和被监视区间水位、水位上涨速度的集中监视功能。

车站级监视功能：车站级综合监控系统具有对本站被监视区间水位、水位上涨速度的监视功能。

防淹门控制系统在车站级与综合监控系统集成，通过数据共享，实现车站级监视功能。数据通过综合监控系统上传到控制中心，实现中央级监视功能。

四、防淹门系统安装施工组织及协调

防淹门系统安装工程的特点是：防淹门安装在车站站厅层或设备层与隧道交接处，安装场地狭小，出入口数量少、运输及作业不便，且施工前期出入口土建仍在施工，干扰较大；风、水、电安装与建筑装修、通信、信号、AFC、牵引供电系统交叉施工，多个施工单位、多工种作业的协调安排；工期紧、设备材料技术要求高、安装质量要求高，协调工作量大，一般在市区施工处于交通复杂地段，施工设备、工具进场须选择夜间运输，如果影响公共交通，面对公众挑战，对施工企业的形象、信誉影响大。

1、防淹门系统设备安装施工组织

1.1一般要求

1.1.1安装前应具备的资料：

（1）设备总图、部件总图、重要的零件图等施工安装图纸及安装技术说明书；

（2）设备出厂合格证和技术说明书；

（3）制造验收资料和质量证书；

（4）安装用控制点位置图。

1.1.2安装使用的基准线，能控制门槽的总尺寸及埋件各部位构件的安装尺寸以及安装精确度。为设置安装基准线用的基准点应牢固、可靠、便于使用，并应保留到安装验收合格后方能拆除。

1．1.3安装检测选用满足精度要求，并经国家批准的计量检定合格的仪器设备。

1.2安装前的检查和清理

1.2.1安装前的检查

在进各项设备安装前，按施工图纸规定的内容，全面检查安装部位的情况和设备构件和零部件的完整性和完好性。对重要构件和部件应通过预拼装进行检查。

埋件埋设部位一、二期混凝土结合面是否已进行凿毛处理并冲洗干净；预留插筋的位置、数量是否符合施工图纸要求。

按施工图纸逐项检查各安装设备的完整性。

逐项检查设备的构件、零部件的损坏和变形情况。

对上述检查中发现的缺件、构件损坏和变形等情况按施工图纸要求进行修复和补齐处理。

1.2.2清理

设备安装前，应对业主提供的设备，按施工图纸和制造厂技术说明的要求，进行必要的清理和保养。

1.3埋件安装

1.3.1埋件安装包括：副轨、反轨、侧轨、底槛、门楣（或胸墙）、护角、启闭机机械和电气设备基础埋件等。

1.3.2按施工图纸的要求和以下各项条款的规定，进行埋件的安装施工。

1.3.3埋件就位调整完毕，应与一期混凝土中的预留锚板焊牢。严禁将加固材料直接焊接在主轨、反轨、侧轨、门楣（胸墙）等的工作面上或水封座板上。

1.3.4埋件上的所有不锈钢材料的焊接接头，必须使用相应的不锈钢焊条进行焊接。

1.3.5埋件所有工作面上的连接焊缝，应在安装工作完毕和浇注二期混凝土后仔细进行打磨，其表面粗糙应与焊接构件一致。

1.3.6埋件安装完毕后，对所有的工作表面进行清理，门槽范围内影响闸门安全运行的外露物必须清除干净，并对埋件的最终安装精度进行复测，做好记录报业主方。

1.3.7安装好的门槽，除了主轨道轨面、水封座的不锈钢表面外，其余外露表面，均应按有关施工图纸或制造厂技术说明书的规定，进行防腐处理。

1.4闸门的安装

1.4.1安装要求

平面闸门及其门槽埋设件的安装，应按施工纸的规定进行。

平面闸门的埋设件安装，应符合DL/T5018—2004第9.1.3、9.1.4条和9.1.10条至第9.1.13条的规定。

闸门主支承部件的安装调整工作应在门叶结构拼装焊接完毕，经过测量校正合格后方能进行。所有主支承面应当调整到同一平面上，其误差不得大于施工图纸的规定。

平面闸门水封装置的安装技术要求，应符合DL/T5018—2004第9.2.3条至第9.2.7条的规定。安装时，应先将橡皮按需要的长度粘接好，再与水封压板一起配钻螺栓孔。橡胶水封的螺栓孔，应采用钻头使用旋转法加工，不准采用冲压法和热烫法加工。其孔径应比螺栓直经小1mm。

平面闸门安装完毕后，应清理埋件表面和门叶上的所有杂物，特别应注意清除不锈钢水封座板表面的水泥浆。在滑道支承面和滚轮轴套涂或灌注润滑脂。

1.5启闭机、电动锁定装置安装的技术要求

1.5.1按制造厂提供的图纸和技术说明书要求进行安装、调试的试运转。安装好的启闭机，其机械和电气设备等的各项性能应符全施工图纸及制造厂技术说明书的要求。

1.5.2安装的基础建设物，必须稳固安全。机座和基础构件的混凝土，应按施工图纸的规定浇筑，在混凝土强度尚未达到设计强度时，不准拆除和改变启闭机的临时支撑，更不得进行调试和试运转。

1.5.3机械设备的安装应按DL/T5019—2004第5.2.2条的有关规定进行。

1.5.4电气设备的安装，应符合施工图纸及制造厂技术说明书的规定。全部电气设备应可靠接地。

1.5.5安装完毕，投标人应对启闭机进行清理，修补已损坏的保护油漆，并根据制造厂技术说明书的要求，灌注润滑脂。

1.6试验、检验、验收

1.6.1闸门的试验

闸门安装完毕后，对闸门进行试验和检查。

平面闸门安装完毕，应作静平衡试验。试验方法为：将闸门自由地吊离地面100mm，通过滚轮或滑道的中心测量上、下游方向与左、右方向的倾斜，单吊点平面闸门的倾斜不应超过门高的1/1000，且不大于8mm；平面链轮闸门的倾斜应不超过门高的1/1500，且不大于3mm；当超过上述规定时，应予配重调整。

闸门的其它试验项目包括：无水情况下全行程启闭试验，试验过程检查滑道或滚轮的运行无卡阻现象，双吊点闸门的同步应达到设计要求；在闸站全关位置，水封橡皮无损伤，漏光检查合格，止水严密。在本项试验的全过程中，必须对水封橡皮与不锈钢水封座板的接触面采用清水冲淋润滑，以防损坏水封橡皮。

1.6.2启闭机、电动锁定装置的试验

电气设备的试验要求按DL/T5019—2004第5.3.1条的规定执行。对采用PLC控制的电气控制设备应首先对程序软件进行模拟信号调试正常无误后，再进行联机调试。

空载试验：空载试验是在启闭机不与闸门连接的情况下进行的空载运行试验，空载试验应符合施工图纸和DL/T5019—2004第5.3.2条的各项规定。

带荷载试验：带荷载试验是在启闭机与闸门连接后，在设计操作水头的情况下进行的启闭试验，带荷载试验应针对不同性质闸门的启闭机分别按DL/T5019—94第5.3.3条的有关规定进行。

启闭机与电动锁定装置应进行联动实验。

1.7质量检查和验收

1.7.1埋件的质量检查和验收

埋件安装前，应对安装基准线和基准点进行复核检查，并经确认合格后，才能进行安装。

埋件安装就位并固定后，应在一、二期混凝土浇筑前，对埋件的安装位置和尺寸进行测量检查，确认合格后，才能进行混凝土浇筑。

一、二期混凝土浇筑后，应重新对埋件的安装位置和尺寸进行复测检查。

1.7.2闸门及启闭机安装质量的检查和验收

在闸门及启闭机安装过程中，按规范规定的安装技术条件，对所有闸门及启闭机项目安装的焊接质量、涂装质量、安装偏差以及试验和试运转成果等的安装质量进行检查和质量评定，并作好记录。

闸门及启闭机安装完成，并经试验和试运转合格后，对闸门、启闭机进行各项设备的验收。

2、协调

防淹门安装车站站厅层或设备层与隧道交接处，安装场地狭小，且与土建、轨道、车站设备安装等专业施工交叉作业，安装时间需“请点”，安装工期短，设备运输、吊装就位和调试受外部因素影响较大。因此作为制、安单位，在施工组织时需作缜密安排。这里强调几点注意事项：

2、1一期预埋件的预埋

由于防淹门系统工程单独招标或由土建承包商分包，往往滞后于土建施工进度。待防淹门按装队伍进场移交安装工作前，土建施工基本完成，经常没有协调好，这就容易造成一期预埋件的漏埋和少埋。如启闭机一期预埋中田柱及基础板漏埋情况多有发生。

防淹门安装单位，应预先考虑设备吊装就位方案，由于防淹门大部分安装在站厅负二、负三层，不可能用吊机吊装，应用临时吊点土办法吊装门叶等设备。在土建一期施工时在适当位置预埋吊钩作为临时吊装拉钢丝绳的吊点。

2、2门槽安装一期扦筋的预埋

防淹门闸门门槽埋件为二期安装后再浇混凝土的施工工艺，土建单位施工时，常出现预留门槽一期扦筋漏埋、少埋、埋偏情况，甚至发生过未留沟槽或门槽安装空间不足现象，需对混凝土进行打凿或植筋，影响质量和安装进度。为此施工前，应提前与土建单位沟通进行相互交底。

3防淹门安装控制点线的设置确定

防淹门闸门安装的控制线有：底槛高程、门槽中心线、孔口中心线、吊点中心线等。在施工图中都有标明桩号等数值，但在安装过程中往往出现实际和图纸不相符情况。如果按图纸尺寸布控点线安装，往往会出现“侵界”情况。这时安装施工单位应从实际出发，在门槽安装时以路轨线路中心线和轨面高程作为控制线和点。门槽孔口中心线与实际路轨线路中心线重合进行安装，主轨、反轨和底槛等埋件，以路轨中心线对称安装，防止门槽“侵界”现象的发生。

4防淹门门叶等设备运输及吊装方案

由于地铁施工的特殊性，防淹门一般安装在负二~三层的站台，给体积较大大件设备及重量较重的门叶（一般在13-15吨左右）带来困难，一旦车站封顶或站台砌墙后，增加吊装运输的难度，应在在吊装前做好勘测现场，了解土建施工工期及进度，吊装施工提前进行，充分利用车站施工出渣孔或临时吊物孔进行垂直运输，尽量在封口前把设备吊装就位。

五、结束语

地铁防淹门是地铁系统中重要的防灾安全设施，对保护地铁列车的安全行车及旅客人身安全有重大影响，为了实现保护地铁站内人身和设备的安全的目的，应保证防淹门系统的安全性和可靠性；防淹门系统安装工程安装场地狭小，土建施工，相互干扰较大，应做好多个施工单位、多工种作业的协调安排。