关于铁路特长隧道单、双洞模式的研究

研究目的:随着铁路特长隧道数量的不断增加,特长隧道的运营安全成为运营部门关注的焦点,本文通过对国内外特长隧道火灾应对策略及火灾工况下疏散模拟等方面进行对比分析,从而为解决隧道火灾疏散安全及单、双洞设置模式提供理论依据和工程实例。研究结论:(1)列车在隧道内着火时,绝对安全是不可能实现的,但可以通过合理的措施把风险降低到一个可以接受的低水平;(2)疏散安全主要取决于紧急救援站(隧道外比紧急救援站更安全)的间距;(3)按20 km的间距设置紧急救援站后,火灾列车不能到达紧急救援站的概率仅为0. 01%,这个概率与单、双洞方案无关;(4)合理设置通风排烟及疏散工程后,特长隧道可以采用单洞双线方案;(5)本研究成果将主要应用于隧道防灾疏散救援和选线领域。     

新建铁路特长隧道单洞、双洞方案研究

研究目的:新建双线铁路时,按照规范要求,特长隧道采用单洞还是双洞,亦即采用合修或分修,需要在方案研究和勘察设计阶段进行综合比较确定。本文通过调研总结我国特长隧道的发展情况和国外特长隧道的相关情况,分析论证单洞、双洞的优缺点,提出特长隧道选用单洞、双洞的建议,并提出比较分析项目的量化评价方法,期望对特长隧道密集项目选择单洞、双洞起到抛砖引玉的作用。研究结论:(1)特长隧道单洞或双洞方案选择时,长度20 km以下的隧道,采用钻爆法施工时以单洞双线为主,采用TBM或盾构施工时宜进行单洞或双洞比选; 20 km以上的特长隧道,需综合考虑地形地质条件、线路条件、施工方法、施工组织、运营与防灾救援工程设置等因素,进行单洞、双洞、单洞加平导、部分双洞等方案比较,合理确定隧道方案;(2)需建立单洞、双洞方案量化比较的标准方法;(3)本研究成果可为控制线路的隧道工程方案决策过程提供参考。     

新建崇礼铁路隧道紧急救援站设置研究

《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》(TB10020-2017)完善修改了紧急救援站的设计标准及设置要求,即长度大于20 km的隧道或者隧道群应设置紧急救援站。根据条文解释,该处"20km"的长度限定是基于隧道纵坡不大于20‰。但实际工程中,往往存在隧道坡度或者综合坡度大于20‰且隧道长度小于20 km的工况,这种情况下隧道是否设置紧急救援站是亟需解决的问题。结合新建崇礼铁路隧道工程实例,研究隧道纵坡大于20‰且长度小于20 km时是否设置紧急救援站。研究表明,当隧道纵坡大于20‰且隧道长度小于20 km时,是否设置紧急救援站取决于列车上坡折减后的末速度。崇礼铁路陡坡段隧道和隧道群均不需要设置紧急救援站。     

向莆铁路青云山隧道紧急救援站设计研究

研究目的:特长隧道和隧道群地段的防灾救援疏散工程关系到列车的运营安全,按照《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》要求,长度20 km以上的特长隧道和隧道群需设置紧急救援站,但紧急救援站如何结合具体工程项目进行设计值得探讨和研究。研究结论:文章对青云山隧道紧急救援站中各专业的设计原则及内容进行了较详细介绍,并通过分析得出:(1)应根据每座隧道的具体情况、结构型式、施工方法、辅助坑道布置等综合分析确定紧急救援站的设计方案和设计措施;(2)紧急救援站设计应合理配置人员安全疏散和临时避难的土建配套设施,合理确定隧道的通风排烟方案,科学布设防灾救援的相关配套系统,务求防灾救援措施合理有效;(3)铁路隧道防灾救援疏散工程是一个系统工程,系统的设备维护、运营管理和应急调度指挥是该系统能否正常运转的关键;(4)本研究成果对类似工程设计和今后"规范"的修订具有一定的参考价值。     

城市铁路隧道防灾疏散及消防方案

研究目的:针对城市铁路隧道的特点,进行火灾时的消防及逃生分析,本文主要就单洞双线隧道提出几种防灾疏散逃生方案及主要消防设施的布置原则,供今后城市铁路隧道消防设计参考。研究结论:平行设置专用疏散通道、垂直主隧道设置紧急出口或在隧道中部设置救援站,是常用的几种防灾疏散方案;隧道宜结合竖井设置纵向排烟;隧道内外均应考虑消防给水水源及设备。     

高速铁路隧道群防灾救援疏散设计方案研究

随着长大铁路隧道的增加,不可避免地会出现隧道群,其防灾救援疏散工程关系到列车的运营安全,如何结合具体工程项目进行设计值得探讨和研究.文章对杭温铁路紧急救援站及紧急出口与避难所的设计原则及内容进行了较详细介绍,通过对隧道群紧急救援站位置三个方案进行比较,针对疏散模式不同,制定有针对性的防灾救援疏散方案,对类似工程设计具有一定的参考价值。     

高速铁路超大直径水下盾构隧道防灾疏散救援研究

为确定隧道防灾疏散设计原则与防灾救援设计参数,以崇太长江隧道为背景,通过火灾工况下列车停靠位置进行分析,明确隧道防灾疏散原则,结合土建工程,提出3种防灾疏散方案：方案一,2号竖井作为紧急出口;方案二,2号与3号竖井作为紧急出口;方案三,1号、2号与3号竖井均作为紧急出口。采用疏散仿真模拟,以疏散时间作为对比指标进行对比评价,确定疏散口最优间距、合理疏散方案、避难所布设参数及救援方案。研究结果表明,当火灾列车在残余动力运行下不发生在隧道内停靠的情况时,防灾疏散救援仅针对列车故障工况;随疏散口间距增大,安全疏散时间与拥堵时间呈增长趋势,最优间距值为75 m,可避免人员拥堵;洞身紧急出口数量增加,可有效降低疏散控制时间,应结合土建工程,通过投资效果分析,确定推荐疏散方案;为确保疏散过程中的安全,利用轨下空间设置避难所作为待避空间,避难所参数为330 m×4.0 m×2.5 m(长×宽×高);隧道采用定点救援方式,疏散人员应按照就近原则选择避难所待避,并根据待避情况进行轨面救援。     

贵广高铁隧道防灾救援疏散预案研究

随着隧道及隧道群的规模逐渐增大,隧道防灾救援成为铁路行业亟待解决的问题。我国长大铁路隧道建设有2种模式,即双洞单线[1]模式和单洞双线[2]模式,车站之间区间隧道有单体隧道和隧道群,其防灾救援策略及对策是不同的。总体而言,单体隧道和隧道群的防灾救援模式有定点停车救援和随机停车救援2种情况。结合铁路现有管理体制,以贵阳至广州高速铁路为例,提出隧道突发事件应急救援组织机构,在此基础上制定定点停车和随机停车救援疏散预案执行顺序,明确应急救援的范围和体系,建立各系统的联动机制,有利于做出及时的应急响应,降低事故的危害程度。     

国铁与城市轨道交通共线运营防灾救援相关问题探讨

旨在确定国铁、城市轨道交通共线运营线路防灾救援的设计标准,有助于标准体系的形成,以便指导工程建设和运营。结合具体工程对工程特点、防灾救援体系及其差异进行分析;通过专题研究明确了单洞双线设置中隔墙、区间采用低疏散平台、着火列车优先就近停靠车站进行疏散和救援的防灾救援设计标准;采用软件模拟从而验证在选定的防灾救援模式下着火列车在车站、区间停车疏散时间满足规范要求。最后提出低疏散平台+自带爬梯区间疏散方案的疏散能力、站台门和列车门对齐方案还需要作进一步的研究。     

青天寺特长隧道防灾通风方案研究

结合青天寺特长隧道防灾救援具有多个进、出口通风的特点,设置紧急救援站,运用网络通风理论,建立隧道复杂通风系统的计算模型;通过对设置送风(排烟)斜井或竖井等方案计算分析,并综合考虑工程投资及运营管理,得出较优方案,并结合3号斜井设置了排烟斜井防灾救援方案。     

金台铁路越岭特长隧道设计方案研究

金华至台州铁路的技术标准为单线预留双线,地形和地质条件复杂的越岭段存在隧道方案单双线的比较、工程投资、施工安全、工期控制及防灾救援体系等诸多设计难点。通过对隧道两端的接线条件、会让站的设置、地质条件、单线与双线、施工方法、防灾救援、工期、工程投资及环保等多方面的研究,在确保工期合理、节省投资和运营支出、施工安全可控的前提下,推荐采用18.37 km特长隧道的越岭方案,并采用一次双线分期实施,进口钻爆法+出口1台TBM施工的隧道设计方案。     

铁路隧道防灾救援系统电气设计

以向莆铁路青云山隧道、武广客运专线浏阳河隧道、广深港客运专线狮子洋隧道为工程背景,通过分析长大山岭隧道和水下隧道防灾救援用电设施容量、分布特点、负荷等级,提出了铁路隧道防灾救援系统电气设计方案,包括防灾电源接引、供电方案、防灾应急照明、消防报警联动控制以及隧道特定环境下满足防火要求的主要电气设备材料选型。力求对我国铁路隧道防灾救援系统电气技术发展起到抛砖引玉的作用。     

铁路双线隧道塌方整治

以浙赣线诸暨一号隧道坍塌为实例,叙述大跨、浅埋、偏压和不利地质条件下铁路双线隧道塌方经过,分析了塌方的成因,从山体的病害治理、加长明洞、洞身整治和变形整治等方面提出了塌方综合整治措施,对地表沉降沉陷、裂缝发展状况、护拱沉降、变形段和暗挖段沉降及洞身净空变化进行了监测。     

关角隧道防灾救援信号控制方案研究与设计

针对青藏铁路西格二线关角隧道的特殊性,在现有设置遮断信号机的情况下,研究提出一种防灾救援信号控制方案。该方案能安全、有效的控制隧道外列车运行,为隧道救援赢得时间和空间。     

双线隧道提速后的瞬变压力及缓解措施

研究目的:通过计算,分析我国双线隧道中存在的瞬变压力问题,并提出相应的缓解措施。研究方法:以兰武二线中的双线隧道为例,采用公式法和M atlab多项式拟合出列车速度与最大瞬变压力的关系曲线。研究结果:计算结果表明:在上古浪峡隧道中,当列车速度超过145 km/h时,瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。研究结论:提速后,我国既有线上一些双线隧道的瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。在以后的建设中,应根据具体情况采取主动或被动缓解措施。     

高速铁路隧道检测车检测臂末端跟随技术在新建双线隧道中的应用

针对新开通高速铁路隧道潜在病害和新建高速铁路隧道衬砌质量检测效率低的问题,研发了高速铁路隧道检测车。检测车具有3条检测臂,可同时检测隧道上部3条测线,最高检测速度可达10 km/h。在一新建双线高速铁路隧道进行了检测臂未端跟随试验。结果表明:该检测车性能稳定,安全可靠,人机交互界面良好,操作方便;检测臂端部与隧道内壁距离能较好保持在(100±20)mm,很大程度上提高了隧道衬砌质量检测效率和准确性。     

秦岭翠华山特长隧道高地应力问题研究

研究目的:关于深埋长大隧道高地应力问题,业界存在许多理论和判据,不同行业、不同项目采用的判据各有不同。究竟如何预判岩爆地质灾害,有效指导安全施工。通过秦岭翠华山特长隧道勘察预判和施工验证,研究隧道高地应力问题及如何预判岩爆灾害。研究结论:秦岭翠华山特长隧道最大水平主应力方向与隧洞轴线方向夹角偏大,发生岩爆是不可避免的;基于地应力参数和岩石参数计算得出洞身开挖时存在岩爆可能性的结论,具有一定的片面性;翠华山隧道施工实践证明,在众多理论和判据中,应该多采用几种判据,综合分析后评价岩爆问题,更能接近于实际。     

铁路隧道防灾救援移动监控系统研究

针对目前铁路隧道防灾救援监控系统设置在就近车站或工务段值班室的固定监控终端不能满足快速救援响应的问题,为提高铁路隧道灾害应急响应能力,提出一种铁路隧道防灾救援移动监控系统设计方案。结合数据云服务平台和移动技术,通过移动互联网将移动终端与路局铁路隧道防灾救援信息系统移动服务平台对接,实现铁路隧道防灾救援移动监控,满足铁路隧道防灾救援的实时移动应急响应需求。