捷运工程区间疏散专题研究

捷运工程区间疏散专题研究

田杰1

1.上海市政工程设计研究总院上海2000921

摘要：在常规地铁线路设计中，区间逃生方案一般利用联络通道互逃至相邻区间，再往就近车站进行疏散，本文结合实际工程对一些特殊区间类型的逃生方案做了一些研究。

关键词：地铁区间；逃生方案

AstudyontheregionalevacuationoftheAirportmetroproject

Abstract：Inthedesignofconventionalmetrolines，intervalescapeschemesusuallyusecontactchannelstoescapetoadjacentintervals，andthenevacuatetonearbystations.Inthispaper，somespecialintervaltypesofescapeschemesarestudied.

Keywords：Metrointerval；Escapescheme

引言

常规地铁设计中，在极端事故工况下，列车在区间内发生火灾，且失去动力的情况下，需要考虑乘客在区间就地疏散，这种极端情况下的区间疏散方案对各土建、系统专业都提出了要求，本文以浦东机场捷运工程为例对特殊土建条件下的区间疏散方案进行了研究，希望对类似工程的设计有所借鉴。

1.工程概况

上海浦东国际机场旅客捷运系统工程设T1、T2、S1、S2四座车站，预留T4航站楼站，均为地下车站。包括东线和西线两条正线，西线连接T1和S1，长约2.37km；东线连接T2和S2，长约2.16km。西线、东线通过联络线接车辆基地，联络线采用单线。T1、T2航站楼站位于路侧，S1、S2卫星厅站位于空侧。

受土建条件影响，T1～S1区间为双线盾构区间，共设置了2处联络通道，T2～S2区间为双线明挖区间，中间设置中隔墙，共设置了2处联络通道，S1～T4区间为单线盾构区间，共设置两处疏散井，1号疏散井位于S1卫星厅南侧，2号疏散井位于南滑行道南侧机坪下，S2～T4区间为单线明挖区间，共设置两处疏散楼梯，疏散楼梯及疏散平台均设置于西侧。

图1.1捷运工程总平面图

1.1区间逃生设计内容

紧急疏散路径设计、事故排烟系统、火灾报警系统、动力照明（紧急疏散指示）、供电系统、给排水和消防系统

1.2设计条件

土建条件：车站站台层设备区及区间均设置了疏散平台，具体宽度受条件限制有所不同，最小处为T2～S2既有已建区间处，宽度为500mm。

设备条件：车辆采用4节A型车编组形式，车厢内部分为国内区、国际区，平时不连通，车辆不设置端门，与上海轨道交通16号线车辆制式类似。

运营方式：为满足浦东机场三期扩建工程整体运营需求，捷运工程近期采用T1～S1穿梭运营模式、T2～S2穿梭运营模式，俗称“拉风箱”运营模式。

2.区间逃生设计原则

区间防灾理念为防灾、救灾相结合，确保人员及设备安全。

防灾：捷运工程运营模式为穿梭运营模式，正常工况下在一个区间内同一时间只有一辆列车在运行，发生列车相撞的机率极小，区间及列车车厢内装修、机电安装材料均为A级不燃材料，捷运内乘客均已通过安检进入空侧，设备及乘客本身火灾危险性低。

救灾：双线区间设置联络通道，单线区间设置疏散井及疏散楼梯，各车站站台层均设置了通往区间的下轨楼梯，每个车站设置8处下轨楼梯。

区间防灾设计以预防为主，防消结合，全线同一时间按一处火灾进行防灾设计。

在列车未失去动力的情况下，优先考虑列车行驶至站台层公共区疏散。

在列车失去动力的情况下，考虑乘客从区间疏散，出于安全的考虑，优先利用轨面进行疏散。全线设置纵向疏散平台，纵向疏散平台每隔300m布置一处下至轨面的小楼梯，便于乘客下至轨面疏散。

乘客通过区间侧向疏散平台逃生，对于双线区间（T1～S1区间、T2～S2区间）来说，乘客通过双线联络通道向对面区间逃生，最终到达车站站台层公共区疏散；对于单线区间（S1～T4区间、S2～T4区间）来说，乘客通过疏散楼梯或疏散井逃生，逃向机坪区。

3.区间逃生设计系统组成

3.1逃生疏散设施

（1）双线区间

T1～S1区间为双线盾构区间，总长度为1.321km，共设置了2处联络通道，区间疏散平台设置于内侧，与联络通道顺接，疏散平台宽度为900mm。

T1～S1区间1号联络通道距离T1航站楼站554m，2号联络通道距离S1卫星厅站267m，两个联络通道之间距离为500m，满足地铁设计规范的要求。联络通道面与区间纵向疏散平台相平，每个联络通道均设置了双向开启的防火门，满足双线区间之间的相互逃生需求，在联络通道附近设置一处下轨楼梯，以利于乘客尽快到达道床面进行逃生。

图3.1.1T1～S1区间平面图

图3.1.2T1～S1区间联络通道平面图

T2～S2区间为双线明挖区间，中间设置中隔墙，总长度为1.215km，其中T2航站楼站南侧长约610m的区间在T2航站楼改造期间已做好土建结构，既有段土建净空尺寸为8600mm（宽）*4500mm（高），捷运车辆制式确定为A型车后，设备限界有较大变化，因此此段区间中轨道、接触轨、疏散平台均进行了特殊设计，以适应既有土建条件。

本区间共设置了2处联络通道，区间疏散平台设置于内侧，结合中隔墙设置，受到既有土建条件限制，既有段区间局部纵向疏散平台宽度为550mm。

T2～S2区间1号联络通道距离T2航站楼站419.5m，2号联络通道距离S2卫星厅站255m，两个联络通道之间距离为540m，满足《地铁设计规范》的要求。每个联络通道均设置了双向开启的防火门，满足双线区间之间的相互逃生需求，在联络通道附近设置一处下轨楼梯，以利于乘客尽快到达道床面进行逃生。

图3.1.3T1～S1区间横断面图

图3.1.4T2～S2区间平面图

图3.1.5T2～S2区间联络通道平面图

图3.1.6T2～S2区间横断面图

（2）单线区间

S1～T4区间为单线盾构区间，总长度为1.09km，共设置两处疏散井，1号疏散井位于S1卫星厅南侧，2号疏散井位于南滑行道南侧机坪下，区间疏散平台设置于西南侧，宽度为900mm。

S1～T4区间1号疏散井距离S1卫星厅站119.2m，2号疏散井距离T4预留站371m，两个疏散井之间距离为594m，满足《地铁设计规范》的要求。区间疏散井口部均设置了防火门，乘客通过防火门进入疏散井后，通过楼梯到达地下一层的疏散通道后到达室外地面。

图3.1.7S1～T4区间平面图

图3.1.9S1～T4区间横断面图

图3.1.8S1～T4区间2号疏散井平面图

S2～T4区间为单线明挖区间，总长度为0.672km，共设置两处疏散楼梯，疏散楼梯及疏散平台均设置于西侧，疏散平台宽度为700mm。

S2～T4区间1号疏散楼梯距离S2卫星厅站223.46m，2号疏散楼梯距离T4预留站140m，两个疏散楼梯之间距离为512.7m，满足《地铁设计规范》的要求。乘客可通过防火门进入疏散楼梯到达室外地面逃生。

图3.1.10S2～T4区间平面图

图3.1.11S2～T4区间疏散楼梯平面图

图3.1.12S2～T4区间横断面图

（3）区间疏散平台结构形式

车站及明挖区间处的疏散平台均采用钢筋混凝土结构板形式，盾构区间侧向疏散平台板采用复合材料结构。按管片环宽1.2m作为应急平台梁安装间距，安装于行车方向左侧。平台梁与管片采用预埋滑槽连接。

3.2事故排烟系统

与常规轨道交通工程类似，捷运区间隧道发生火灾时，隧道通风系统应背着乘客主要疏散方向排烟，迎着乘客疏散方向送新风。

捷运工程隧道通风系统主要包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。区间隧道通风采用双活塞风井系统，在车站两端分别设置两条活塞/机械风道及相应的可逆转运行隧道风机。区间隧道发生火灾时，隧道通风系统根据控制中心下达的指令确定通风方向，开启相关的TVF风机、排热风机、阀门等，在区间隧道内形成纵向通风，控制隧道风速大于火灾临界风速，使得大多数乘客能够迎着气流方向疏散。

3.3给排水及消防系统

地下区间隧道内每隔50m布置一个消火栓，地下区间仅设消火栓栓口，在车站靠近区间的端部各设两具消防器材箱，内置水龙带、水枪等附属设施。

长度大于20m的疏散通道内设置室内消火栓，疏散楼梯或疏散井室外设置室外消火栓。

地下区间隧道消防用水由相邻车站供水。由车站分别向每条地下区间隧道引入一条DN150消防给水干管，车站和区间隧道的消防管网相连，隧道内DN150消防给水管道在区间中部联络通道处连通，形成一个完整的环状消防给水管网。

3.4动力照明、供电系统

（1）应急照明电源

在车站站台层两端各设置一套应急照明电源装置，分别放在两端车站的配电间内，各负责半个区间的应急照明的供电。

（2）应急照明的设置

应急照明包括备用照明及疏散照明。疏散照明由疏散照明灯、疏散指示标志灯及蓄光型疏散导流标志组成。疏散路径上均设置了应急照明。

（3）紧急情况下接触轨断电方案

区间事故或火灾工况下，跳开对应区段的直流断路器，终止对应区段接触轨的电力供应，以避免人员在轨面逃生时遭受电击事故。

同时启动区间应急疏散照明，并配合环控的气流组织为疏散人员提供疏散逃生指示。

3.5火灾报警系统

（1）火灾模式

当区间发生火灾、火灾报警控制器的报警信号被确认后，火灾报警控制器将火灾的位置以及联动控制的模式指令发送到BAS，令BAS进入火灾控制模式。BAS强制执行预先编制的控制预案，调用相应模式的控制程序，或由人工操作指令执行相应的控制动作，配合区间的防排烟控制和人员疏散。

（2）阻塞模式

列车在隧道区间运行受阻，导致无法按运营计划正常行车时的工作模式。

阻塞模式由人工确认后，由操作人员在BAS工作站或IBP盘上执行阻塞模式，按照列车阻塞位置，执行预先编制的控制预案，配合进行区间的通风控制和人员疏散。

3.6区间逃生系统对突发事故的处理

本工程区间逃生的基本流程为：列车发生火灾时，由司机通知控制中心，控制中心确认火灾模式后，令BAS进入火灾控制模式，BAS强制执行预先编制的控制预案，调用相应模式的控制程序，配合区间的防排烟控制、接触轨断电控制、紧急疏散指示的启动，控制中心判断列车的定位后，根据纵向疏散平台设置的位置，通知司机开启靠疏散平台侧的列车车门，每节车厢开启2扇侧门，引导乘客向疏散平台疏散。从疏散平台上疏散的乘客一旦离开火灾源，也可分流到道床面上疏散，无论从平台上疏散的乘客，还是在道床面上疏散的乘客遇到联络通道（或疏散井、疏散楼梯）处，均可分转到非火灾区间（室外安全区）疏散，此时控制中心调度在非火灾区间均无列车运行，成为无污染区间。

4.总结及体会

由于浦东机场对于运营可靠性、安全性方面的要求比较高，因此对机场捷运工程地下区间的消防疏散方案开展了专题研究。根据工程实际特点，本工程地下区间疏散方案采用了联络通道、疏散井、疏散楼梯等各种形式，土建工程除了按照常规做法在区间设置了纵向疏散平台外，在车站站台层轨行区侧墙处也设置了疏散平台，基本实现了疏散平台在全线的覆盖，对提升运营稳定性大有帮助。此外，各设备、系统专业均针对捷运工程特点进行了专题研究，方案稳定性均有所提高。

通过对捷运工程区间疏散方案的专题研究，对类似土建条件受限的工程的消防设计总结了一些经验教训。遇到类似工程设计时，应根据既有设计输入条件，在满足规范和运营方需求的前提下，对各系统专业方案进行细化研究，尽量做出因地制宜、功能合理、技术可行、经济的方案，满足各方的需求。

参考文献：

[1]GB50157-2013地铁设计规范[S].北京，中国建筑工业出版社，2013.

[2]GB50016-2014建筑设计防火规范[S].北京，中国计划出版社，2014.

[3]上海浦东国际机场三期扩建工程初步设计，2015.

[4]罗赣平，金银桥.地铁区间安全疏散方式分析[J]，隧道建设，2008（3）.

[5]贺利工，史聪灵，钟茂华，胥旋.浅谈地铁地下区间侧向疏散平台疏散[J]，中国安全生产科学技术，2013（7）.

作者简介：田杰（1985－），男，湖北仙桃人，大学本科学历。从事地铁车站建筑设计。

通讯联系人：田杰，上海市中山北二路901号，200092，tj110101-16@163.com，13917753477