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...     

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。     

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。     

长大铁路隧道火灾模式下人员疏散试验研究

为得到列车在长大铁路隧道内发生火灾时人员疏散的时间和速度,针对2种情况进行人员疏散全过程的试验和数值模拟研究。着火列车继续运行,着火车厢内的人员疏散至相邻车厢;着火列车停车,人员下车并疏散至隧道的紧急救援站或紧急出口。结果表明:当着火车厢满员时,相邻车厢超员40.0%比相邻车厢满员时需要的人员疏散时间多约2min,平均疏散速度下降45.7%;当隧道内疏散出口宽度(3m)满足人员疏散不过度拥挤的条件下,紧急救援站单侧疏散和紧急出口处双侧疏散2种疏散路径的人员疏散平均速度基本相等;在每节车厢均开启2扇外门的条件下,2扇外门位于车厢一端双侧要比位于车厢两端单侧时的人员疏散效率慢,平均疏散速度下降约21.6%;在铁路隧道内,青壮年男性、女性的疏散速度可分别定为1.2和1.0m·s-1,此速度可作为确定其他人群(老年人、儿童等)疏散速度的折减基数。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

长大铁路隧道防灾救援信号防护方案分析

基于长大铁路隧道内列车发生火灾时的运营组织和救援疏散原则,针对不同隧道的救援设施配置、救援疏散模式及救援预案,结合不同线路信号系统的技术标准,分析信号系统对相关列车可采取的安全防护方案,达到有效防止灾害范围扩大及对疏散旅客造成二次伤害的目的。     

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。     

铁路隧道紧急救援站停车导向标志设置研究

为提高紧急救援站停车导向标志的可读性,综合考虑诱导活塞风的要求,研究其与线路中线合适的交叉角度;根据停车导向标志的可读性,研究列车进入紧急救援站导向区间及停车区间的行车速度。根据停车导向标志的功能,首先确定火灾列车驶向紧急救援站时驾驶员对停车导向标志的认读、判断及采取措施的过程;通过现场试验确定不同角度情况下的停车导向标志与给读点间的距离;通过计算确定不同车速情况下驾驶员从容读完标志,做出正确判断并将列车准确停靠所需的最短距离。研究结果:(1)驾驶员使用停车导向标志需经过发现、识别、判断和行动四个步骤,以调整火灾列车的行驶状态,最终安全、准确、顺利地将火灾列车停靠在紧急救援站内;(2)停车导向标志与线路中线的夹角越大,其与可读点间的距离则越大;(3)列车行驶速度越快,驾驶员做出正确识别、判断和行动所需的距离越长。研究结论:(1)停车导向标志与线路中线的夹角以30°为宜;(2)火灾列车进入紧急救援站导向区间时,车速应控制在80 km/h以下;(3)火灾列车进入紧急救援站内时,车速应控制在30 km/h以下。     

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。     

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。     

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.     

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。     

石太铁路客运专线太行山、南梁长大隧道防灾救援设计研究

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。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。     

高海拔铁路隧道紧急救援站排烟结构尺寸参数及排烟效果

为明确高海拔铁路隧道紧急救援站排烟结构合理的尺寸参数,以某高海拔铁路特长隧道为工程依托,数值模拟并分析救援站联络排烟道数量、直径以及平行排烟道尺寸对排烟效率、站内温度和能见度的影响。结果表明：总体上距火源越近,排烟效率、拱顶及疏散站台温度越高,且火源前端能见度显著高于后端,但不同排烟结构参数下的具体分布规律差异显著;随着联络排烟道数量增加,救援站排烟效率略有增加,救援站后端拱顶温度显著降低,部分联络排烟道会出现烟气倒流,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围显著增加;随着联络排烟道直径增加,救援站排烟效率及救援站两端拱顶温度均降低,救援站能见度显著下降;平行排烟道尺寸对救援站排烟效率及站内温度分布影响较小,但随着尺寸增加,救援站疏散站台特征高度能见度低于10 m的范围呈“先增后减”的变化趋势,紧急救援站内联络排烟道数量设置不宜过多,推荐联络排烟道直径为3 m,平行排烟道断面宽度为5 m。     

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。