城际铁路地下车站防淹门设置研究

蔡俊华

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北武汉 430063）

1 引言

当前我国轨道交通发展迅速，城际铁路以其准时性及便利性的优势已成为人们城际间出行的首选［1］。在我国南方地区修建城际铁路时，往往需要采用地下工程穿越水域。与一般地上工程施工相比，穿越水域的地下工程施工环境更为复杂，潜在风险更大［2］。位于水域下的轨道交通隧道在施工及正常运营过程中，若恰逢汛期、高潮水位或因爆炸、地震、战争等其他突发事故受到破坏时，为防止江河水通过受破坏的区间隧道而迅速倒灌至车站及城区，危及人民的生命财产安全，在水下区间隧道两端车站内（工作区间）应设置安全闸门，这种安全闸门被称为防淹门［3］。在发生水灾或其他事故时，防淹门可以通过控制闸门关闭来保护地铁线路、人员及车站设备的安全［4］。

防淹门主要由机械设备和控制系统组成。目前地铁中使用的防淹门主要有下落式、平开式两种，其中平开式又分为人字型平开式和一字型平开式［5］。基于目前城际铁路建设的需求，本文对城际铁路地下车站设置防淹门的必要性、选型及其对在建工程的影响等问题进行相关研究。

2 国内防淹门设置现状

2.1 地铁防淹门设置现状

目前，防淹门在地铁建设中应用比较普遍，特别是在水系较为发达地区地铁线路中经常应用，如水系复杂、常年蓄水或地处海域、海岛的广州、上海、香港等城市［6］。本文以广州地铁为例来介绍防淹门在地铁建设中的设置情况。

广州地铁主要在穿越珠江主航道的地铁线路两端车站设置防淹门。主航道包括珠江流上支源、珠江干流或航道、东江北干流水系等［7－8］。

1号线穿越珠江时在黄沙和芳村两站设置了防淹门，其采用人字型防淹门，如图1所示。

图1 1号线防淹门设站

2号线穿越珠江时在海珠广场和市二宫两站设置了防淹门，其采用下落式防淹门，如图2所示。

图2 2号线防淹门设站

3号线及3号线北延段在穿越相关水域时，根据需要也设置了防淹门，其采用下落式防淹门［9］，其中龙归端防淹门设置于区间风亭，如图3所示。

图3 3号线及3号线北延段防淹门设站

4号线在穿越相关水域时，根据需要设置了防淹门，均为下落式防淹门。其中万胜围站两端均设置了防淹门，官洲站未设置防淹门，新造站防淹门设置于区间盾构始发井［10］，如图4所示。

图4 4号线防淹门设站

5号线在穿越珠江水域时，在地下站中山八站设置了防淹门，为下落式防淹门；坦尾站为高架站，未设置防淹门，如图5所示。

图5 5号线防淹门设站

6号线在穿越相关水域时，在坦尾和如意坊两站设置了防淹门。坦尾端防淹门为下落式，设置于期间轨排井；如意坊站左线为一字型防淹门，右线为下落式防淹门，均设置于车站范围内，如图6所示。

图6 6号线防淹门设站

8号线在穿越相关水域时，根据需要在南洲站、洛溪站、南浦站、会江站、文化公园站、同福西站设置了防淹门，有下落式防淹门也有人字型防淹门（人字型防淹门仅有两个点设置，其余均为下落式防淹门），如图7所示。

图7 8号线防淹门设站

广佛线在穿越珠江主航道水域时，在沙涌站以及沙涌－沙园区间盾构吊出井设置了防淹门，为下落式，如图8所示。

图8 广佛线防淹门设站

APM线在穿越珠江主航道水域时，在广州歌剧院南端，赤岗塔北端设置了防淹门，均为下落式，其中海心沙站未设置防淹门，如图9所示。

图9 APM线防淹门设站

2.2 国铁防淹门设置现状

目前国铁项目在穿越江河、湖泊时并未设置防淹门系统。如武广高铁在穿越浏阳河时，浏阳河隧道未设置防淹门；广深港客专在穿越狮子洋时，狮子洋隧道也未设置防淹门。

3 城际铁路防淹门设置和选型

城际铁路相较于国铁来说，站间距较小，但是相对于城市地铁来说，站间距则较大，故不能套用国铁或者地铁标准来设置防淹门［11］。

国铁一般不设置防淹门是由于车站站间距较大，当隧道渗水或漏水时，淹水并不会很快通过隧道进入两端车站，同时加上区间监控系统的应用，对于水灾情况有充足的应急反应时间。同时国铁往往只有区段性的线路位于水下，过了水域后线路直接上至地面或者高架，且车站一般都高架或地面敷设。

城市地铁则站间距短，车站往往设置于居民区密集的地段，地铁线路在发生渗、漏水的情况下反应时间相对较短，对疏散救援的及时性有着较高的要求。同时地铁线路绝大部分位于地下，一旦水下线路某处发生渗、漏水情况，如果没有有效的解决办法，最坏情况下可能导致整条地铁线路全部被水淹没。

城际铁路的特点则介于国铁和城市地铁之间。其站间距比国铁短，但是比地铁长；各线线路根据沿线征地情况及工程地质条件，有的大部分位于地面或高架，有的大部分位于地下。从地下线路隧道的横断面来讲，部分车站范围内城际铁路因有配线及正线，故横断面远远大于城市地铁车站。

若设置防淹门，考虑城际铁路隧道横断面的大小、防淹门的密封性，同时结合不同型式防淹门设备所需空间进行考虑，建议在车站盾构始发井或者吊出井设置防淹门，防淹门为一字型。以穗莞深线厚街站为假设，如果需要设置防淹门，则可考虑在车站范围内端头工作井中防淹门与密闭门合设。将防淹门设置于工作井内，主要出于以下几点考虑：

（1）工作井处只有1股道，隧道横断面小，避免了防淹门设备的大型化，减少了设备造价，节约了土建费用。

（2）工作井处只有1股道，减少了防淹门与股道间需要密封部位的数量。

（3）工作井处线路为直线段，较好符合了防淹门设置的需要。

（4）工作井易于防淹门设备的吊装。

4 防淹门设置对在建地下车站的影响

若在工作井处设置防淹门，将对地下车站建筑和结构产生如下影响：

（1）工作井尺寸需要加大，在工作井边需要挖出一个防淹门设备室，同时结构需要增加预埋件。

（2）如果车站无工作井则需在车站范围内找一处跟始发井条件相近的点来设置防淹门，同时也需要设置防淹门设备室。

（3）车站到区间内所有的管、线（包括接触网）均需在防淹门设置位置进行避让设计。

以珠三角城际和长株潭城际为例，分析防淹门设置对在建地下车站的实际影响情况。

4.1 以珠三角城际为例

珠三角城际在建项目为穗莞深城际和佛肇城际，其中佛肇城际无地下车站，穗莞深城际地下车站分别为厚街站、虎门火车站和虎门商贸城站，其中仅厚街站小里程端下穿河涌。

若穗莞深线城际按照地铁标准设置防淹门，则需要在厚街站小里程方向设置1道防淹门，因受厚街站内小里程端污水管迁改限制，厚街站小里程端部为单层结构，不适合采用下落式防淹门（下落式防淹门需要两层结构），宜采用平开式防淹门，且按照人防要求，厚街站小里程端须设置人防门，建议防淹门结合人防门合并设置，即选用能满足防淹要求的人防门设备，达到对车站土建方案影响最小的目的。

根据目前地铁平开式防淹门设备概算经验，穗莞深城际设1扇防淹门约增加工程投资160万元。

4.2 以长株潭城际为例

长株潭城际铁路在长沙市区内采用地下隧道形式通过，主要有树木岭隧道和湘江隧道［12］。树木岭隧道长12.64 km，设树木岭站、香樟路站、湘府路站和汽车南站4个地下车站；湘江隧道长9.99 km，设开福寺站、滨江新城站、市政府站、雷锋大道站。树木岭隧道和湘江隧道采用双洞单线方案。

湘江隧道在开福寺站至滨江新城站区间下穿湘江，树木岭隧道在香樟路站至湘府路站区间和在湘府路站至汽车南站区间两次下穿圭塘河，开福寺站、滨江新城站、香樟路站、汽车南站三个车站一端及湘府路车站两端共6处需设置防淹门。

开福寺站、香樟路站、湘府路站、汽车南站尚未开工建设，研究在车站端部设置防淹门。由于滨江新城站已开工建设，车站小里程端部主体结构围护结构已完成，底板、中一板、中二板已浇筑完毕。若在车站端部设置防淹门，则需废弃目前完工的端部围护结构，加长车站长度，以容纳安装防淹门的空间，这样会带来车站的主体结构安全、房屋保护和市政管线改移等诸多问题。故只能在车站外部隧道区间安装防淹门，需增加一个专用竖井。

长株潭城际铁路6处设置防淹门总造价约为960万元，同时滨江新城站东端需增加一个专用竖井，投资估算约2 000万元，总投资共计2 960万元。

5 结论及存在问题

5.1 防淹门设置建议

从城际铁路的特点出发，同时结合国内以上各地地铁防淹门设置经验，对于城际铁路防淹门设置给出如下建议：

（1）线路穿越不通航客轮、货轮、游轮的小河涌时不设防淹门，若发生隧道破裂，可采用人工堵截、车站内人防门关闭或其他防淹措施（如区间及站内水泵抽水等）进行防水。

（2）从线路标高来看，如果水域两端车站线路标高高于水域常年的水面标高或者接近于水域水面标高，则可考虑不设置防淹门。

（3）从整条线来看，如果仅有个别车站存在紧急情况下被水淹没的危险，此车站非换乘站，且区间并无与其他线的联络线等，则可考虑不设置防淹门；若车站是换乘站，或者区间有与其他线的联络线等，则可考虑设置防淹门。

（4）如果线路有大部分必须为地下线，而且正好下穿主航道水域，则建议设置防淹门。

5.2 存在的问题

按照目前地铁使用情况来看，防淹门在隧道发生紧急情况下使用的实际案例还没有发生过，且城际铁路地下段设置防淹门还存在以下问题：

（1）防淹门如果出现松动或者故障，则有可能威胁到行车安全。

（2）防淹门开、关门均需与信号系统联锁，必须保证防淹门发出的请求信号安全可信，如果出现错误，会影响行车安全。

对于以上两个问题，在运营期需加强设备保养维护和运营管理予以解决。