高速地铁隧道内风压变化研究(1)(2)
2013-07-02 01:11
导读：（２）长区间隧道中部中间风井处 高速地铁系统的站间距一般较长（平均达２～３ ｋｍ）才能体现高速运行的优势，由于种种原因，列车车辆的发热量也
（２）长区间隧道中部中间风井处
高速地铁系统的站间距一般较长（平均达２～３ ｋｍ）才能体现高速运行的优势，由于种种原因，列车车辆的发热量也会有较大幅度的提高，因此，在屏蔽门系统下为控制地下区间隧道内温度，一般会在隧道中部设置中间风井以加大区间隧道与外界的热交换。在利用ＳＥＳ程序模拟计算分析过程中发现，当高速运行的列车通过中间风井时，若不对中间风井处进行适当的处理，列车车头、车尾处的压力变化率相当高，这在某些已运行的快速轨道交通系统中是存在此种现象的，乘客有非常明显的耳膜阵痛感。以广州地铁３号线为例，当列车以１２０ ｋｍ／ｈ的速度经过隧道中间风井时，若不对接口进行任何处理，其车头最大压力变化率高达近１ ０００ Ｐａ／ｓ，车尾也高达６５ Ｐａ／ｓ，而要满足ＳＥＳ的标准，在此种情况下较经济的处理方法是在一定区域局部加大隧道截面积，而且最好采用喇叭型的渐变方式，其治理后前后车头、车尾的压力变化情况详见图３、图４所示。
（３）长区间隧道口
一般地铁总有部分线路设于地面以方便与车辆段联络，若地铁有部分线路是地面线路且洞口的位置处于列车高速运行区段，当列车以高速冲入不作任何处理的隧道内时，列车上乘客耳膜会有较强的压痛感，这主要是由于压力变化率超标所致，对已建成投入运营的系统来讲惟一的处理方法只有降低列车速度，即以牺牲运营水平来解决，因此，在进行设计时就应控制解决好隧道口的压力变化率。国外有关研究机构曾进行过有关研究，其基本结论是列车高速运行区段内的隧道口面积最少应加大到正常隧道面积的２倍，然后在一定长度范围内渐变到正常隧道面积，其加大长度与多种因素有关，其中最重要的两项是隧道的长度和列车的速度。以广州地铁３号线为例，当列车以１２０ ｋｍ／ｈ的速度冲入距前方车站约２ ｋｍ且不作处理的隧道口时，其车头压力变化率高达１ ０００ Ｐａ／ｓ，车尾压力变化率也高达近６００ Ｐａ／ｓ，经多次模拟计算，当隧道口面积加大至正常隧道面积２倍，渐变长度为１００ ｍ时，其车头车尾的压力变化率才能得到有效的控制，其治理前后车头、车尾的压力变化情况详见图５、图６所示。
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4小 结
根据前面的有关分析，可以很明显地看出，在高速地铁隧道内必须对压力及压力变化率进行控制，在目前有关规范尚未对此作出规定前参考美国ＳＥＳ标准是较为适当的，若现行的《地下铁道设计规范》适用范围扩大到１２０ ｋｍ／ｈ时应补充该部分内容。
从隧道内压力数值分析情况基本可以得出以下结论：正常运行时，高速运行区间隧道不应有作业人员；若区间隧道内无较大的局部变化（无突扩、突缩断面），虽然长区间隧道压力值较高，但一般压力变化过程的时间长，其压力变化率较小，对乘客不会有影响；但若区间隧道内存在局部隧道截面较大的突扩或突缩、中隔墙断开、中间风井、隧道口等情况时，必须采取一定的数值计算方法，分析压力变化过程，确定合理的处理措施才能将压力变化率控制在可接受的范围内。同时，若处理不当，出现运营后压力变化率过高而导致乘客有不适反应时，只能降低列车运行速度，而这将大大降低预期的运营服务质量，达不到设计的运营速度要求。
参考文献
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论文出处(作者):未知
