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。     

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。     

单洞单线隧道平导救援站防灾通风优化研究

研究目的:紧急救援站防灾通风系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化的防灾通风系统直接关系着灾害时人员的安全疏散。本文采用网络通风计算方法,主要对单洞单线隧道平导救援站内防灾通风系统进行优化研究,并考虑自然风对紧急救援站风流分布的影响,从而确定合理的防灾通风系统。研究结论:(1)提出了一种适用于平导救援站的优化防灾通风系统方案;(2)探明了自然风对紧急救援站联络横通道内风速分布的影响规律,建议对隧道内自然风进行长期监测,并在紧急救援站两端增加布置一定数量的射流风机;(3)该研究结果可对特长铁路隧道防灾救援系统的设计提供指导。     

对《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》主要技术标准的解析

防灾疏散救援是特长隧道及隧道群的重要课题。通过《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》[1]编制及修编过程中所进行的研究,系统分析铁路隧道防灾疏散救援工程设计的必要性,明确规范的定位,确定防灾疏散救援工程设计的指导思想、设计原则及疏散设施标准。比较认为,类似规范与本规范的主要标准具有一致性或相近性。研究结论概括了铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范的主要内容,期望对规范的使用有帮助作用。     

武广客运专线大瑶山隧道群防灾救援疏散设计研究

研究目的:武广客运专线大瑶山隧道群由三座隧道、两座桥梁组成,其中最长的隧道为大瑶山一号隧道,长度为10.081 km,因此采用了单洞双线隧道方案。然而,该隧道群总长度达24.702 km,与双洞双线隧道相比,其运营期间的防灾救援疏散条件存在先天不足。为了合理设置大瑶山隧道群防灾救援疏散设施,保证旅客运输安全,需对该隧道群的防灾救援疏散方案进行专门研究。研究结论:通过对国内外长大隧道运营期间防灾救援疏散设计的分析研究,结合大瑶山隧道群所处地形条件及外部道路情况,提出了大瑶山隧道群利用施工辅助坑道作为隧道紧急出口、在大瑶山一号隧道出口与二号隧道进口之间的黄土湾大桥露天场地设置紧急救援站的设计思路。该设计方案可确保长度20 km以上的单洞双线隧道群满足运营期间的防灾救援疏散要求;与双洞双线隧道相比,还可降低工程造价、节省工程投资。     

防灾救援疏散规范在运营高铁水下隧道的实施

铁路隧道防灾救援疏散,应根据运输性质、环境条件、辅助坑道条件等,经技术经济比较后确定。结合运营线武广高铁浏阳河水下隧道防灾定点设置、通风、性能化设计、疏散救援方案、紧急救援点设置等的实施,参照TB 10020—2012《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》,针对原隧道防灾救援设施不能满足实际高铁运营的安全需要,提出优化和提高运营线高铁隧道防灾救援疏散实施方案。     

隧道防灾救援列车控制方案及电路研究

研究目的:为保证山区铁路的安全运营,在长大铁路隧道或隧道群内需要采取隧道防灾救援避难措施。本文通过分析已有的工程案例,全面考虑铁路隧道或隧道群内人员疏散、消防及救援条件,充分利用我国现有列车运行控制思路,从车载和地面同时研究隧道防灾救援列车控制方案和控制电路,以期探寻完善隧道防灾救援应急预案。研究结论:(1)通过调整车载LKJ基础数据源文件和地面应答器【ETCS-72】报文信息,增加DMI的显示,协助司机搜寻最有利于救援的隧道避难设施(救援站、避难所以及紧急出口);(2)通过遮断信号机的布置,实现火灾列车的停靠指示;(3)通过应急控制盘的列车控制,保证后续列车和邻线列车的安全;(4)本文提出的列车控制方案和控制电路对隧道火灾列车防灾救援的工程应用具有一定的探索意义。     

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。     

高原高海拔超长铁路隧道运维期疏散救援关键技术

依托敦格铁路（敦煌—格尔木）高原高海拔隧道工程，通过计算火灾不利场景下人员疏散时间，验证了隧道内紧急救援站疏散救援通道设计的可靠性，提出了列车在隧道内着火情况下，车内火灾处置方案及人员安全快速疏散策略。开发了具有二级架构的新型隧道防灾疏散救援机电设备监控系统，提出了基于新型机电设备监控系统的乘客在紧急救援站内定点疏散救援应急预案，并给出具体的实施步骤。可为类似防灾疏散救援工程的设计和安全运维提供参考。     

铁路特长隧道紧急救援站选址方案研究

研究目的:铁路隧道具有可视性差、空间相对封闭、方向感混乱等特点,直接影响铁路运输安全。紧急救援站是设置在隧道内或隧道口,满足着火列车停靠、人员疏散及救援的站点。目前针对紧急救援站的选址研究中,相邻紧急救援站最大设置距离均以20 km为依据,而没有根据线路实际情况分析不同线路相邻救援站设置距离范围,为了更加合理地建设隧道紧急救援站,需对其设置距离范围与选址方案进行研究。研究结论:(1)铁路隧道相邻紧急救援站最大设置距离与线路类型、列车型号及人员疏散时间等因素相关;(2)实际设置救援站备用地点时,应以相邻救援站设置距离为评价目标,综合考虑场地建设可行性、场地建设成本等相关因素;(3)本文研究可为铁路特长隧道紧急救援站选址提供理论依据。     

铁路隧道群划分标准的影响因素及其救援站设置探讨

现行规范中规定"隧道与隧道紧密相连、隧道洞口间距不超过400 m的相邻隧道统称为隧道群",根据该规定,需设置较多数量的紧急救援站和配套工程,工程投资巨大。开创性地从火灾情况下烟气蔓延时温度、可视度方面着手,采用理论分析和实际调研的方法,研究铁路隧道群划分标准及其救援站设置原则。研究结果表明:(1)隧道群中隧道口间距大于250 m时发生火灾,相邻隧道基本互不影响;(2)当隧道洞口间距小于250 m时,可以将相邻的隧道理解为隧道群;(3)隧道洞口间设置了车站的相邻隧道可不受洞口间距控制是否作为隧道群设计,可在相邻的隧道设置射流风机,控制烟雾向隧道内扩散;(4)隧道群中的紧急救援站应尽可能布置在明线上,救援站长度应依据任意车厢着火,且列车均在明线停车考虑。     

基于故障树方法的铁路隧道紧急救援站间距分析

为研究铁路隧道紧急救援站合理间距,给铁路隧道防灾疏散救援土建结构设计提供参考,在分析铁路隧道紧急救援站设置影响因素的基础上,采用故障树分析方法,综合考虑隧道设计参数、列车制动性能、人员操作失误、火灾燃烧特性等关键因素,演绎分析建立相应的故障树模型,得到火灾列车不能到达紧急救援站事故的风险概率.研究结果表明:(1)采用故...     

铁路隧道紧急救援站人员疏散时间理论计算方法

紧急救援站人员疏散时间是铁路隧道防灾疏散工程结构设计的关键参数。基于水力模型计算方法,结合铁路隧道内人员疏散特征,分析车厢内人数、疏散速度、站台宽度、横通道间距等参数之间的关系,建立铁路隧道紧急救援站人员疏散理论计算公式,并通过建立不同结构参数条件下的紧急救援站人员疏散模型,将人员疏散数值模拟结果与理论计算结果进行对比,考虑一定安全储备,提出了其理论计算公式的修正系数,最后通过人员疏散模型试验对理论计算公式进行了验证,两者结果较吻合。该人员疏散时间理论计算方法能够指导铁路隧道紧急救援站结构设计,并在已建成的紧急救援站疏散系统进行了安全性验证。     

高海拔特长铁路隧道定点防灾救援研究

为研究高海拔特长隧道定点防灾救援设计中不同火灾场景下救援横通道数量对人员疏散的影响,依托关角隧道对高海拔条件下火灾发展及人员疏散过程进行研究。利用FDS火灾模拟软件对关角隧道救援站进行高海拔条件下的火灾数值模拟计算,通过改变火源热释放速率以及救援横通道数量,得到不同火灾场景下可用安全疏散时间。利用人员疏散软件EXODUS对不同场景下高海拔地区人员疏散过程进行模拟,得到必需的人员疏散时间,通过与可用疏散时间的比较,最终确定高海拔特长铁路隧道定点救援站合理的救援横通道数量为8~9座。     

铁路隧道防灾救援技术研究

结合《国际铁路联盟规范》(UICCODE)和《特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》阶段成果,介绍隧道防灾救援的研究重点、研究思路和主要结论。     

运营铁路隧道防灾救援监控与报警一体化技术研究

为提高铁路隧道防灾救援效率,完善铁路隧道运营安全体系,探索运营铁路隧道灾害监测报警及救援疏散的一体化解决方案,通过对运营铁路隧道灾害危险源研究及灾害风险分析,针对火灾、水灾、有害气体等主要灾害,结合运营铁路隧道防灾救援存在问题和运营维护需求,提出铁路隧道防灾救援监控与报警一体化系统总体架构、分级分层设备配置、报警及联动控制救援功能,提升铁路隧道防灾救援系统性能,并对一体化技术发展做出展望。     

铁路客运专线隧道修建技术

研究目的:通过对客运专线隧道设计、施工各个方面的分析,总结归纳形成铁路客运专线隧道的关键修建技术.研究结论:空气动力学问题、断面及支护参数的确定、洞口型式、防灾救援、结构耐久性、防排水标准、施工方法等是铁路客运专线隧道的关键技术,采用扩大隧道面积和选择洞门型式或设置缓冲结构解决了隧道空气动力学问题,设置救援通道、紧急出口以及系统防灾救援设施解决了防灾救援问题,采用一级防水标准、耐久性混凝土以及合理的施工方法保证了施工和运营安全.     

石太客运专线长大隧道防灾救援设计研究

研究目的:通过对石太铁路客运专线太行山、南梁长大隧道防灾救援的设计进行研究,探讨解决长大隧道防灾救援设计的关键技术问题.研究结论:隧道防灾救援应贯彻"以防为主,防消结合,方便自救,安全疏散"的原则;阻止发生火灾事故的列车进入隧道,旅客列车发生火灾后,不得在隧道内停车,确有必要,在隧道内设置"紧急救援站"进行停车疏散;当列车在隧道内发生火灾事故,凡能继续运行时,均应遵循"先将列车拉出洞外再进行列车解体及火灾事故处理"的基本原则;在设置运营通风时,应充分考虑到火灾时防、排烟要求,尽可能将隧道的防灾通风和运营通风结合起来;本着"简单、可靠、经济"的原则,隧道内设置必要的防灾救援系统设备.     

中外铁路隧道防灾救援设计标准比较分析

为分析中外铁路设计标准差异,通过广泛调研国内外铁路隧道防灾救援研究现状及深入研究中国标准及国际标准,分析不同标准下铁路隧道合分修、紧急出口设置、救援通道、待避场坪等设计标准条目差异,并以B国DY高铁项目为依托,对同一隧道按不同标准开展防灾救援设计,得出差异较大的设计结果。较之中国标准,同等条件下按照国际标准进行的隧道防灾疏散救援设计,人员逃生路径短,疏散耗时少,获救概率更高,但国际标准对应更高的建设及运营维护成本。通过中外标准规范条目对比及实际工程案例设计对比研究,总结出了中外标准铁路隧道防灾救援设计异同,研究成果对促进中国隧道设计适应国际市场及中国高铁"走出去"具有重要意义。     

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。