CN109538284A - 一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统及救援方法 - Google Patents

Abstract

一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统及救援方法，以在火灾事故发生时及时和高效地对隧道随机停车的列车进行救援，保障疏散人员安全。在左线隧道、右线隧道于相邻侧分别设置左线疏散站台、右线疏散站台，且沿线路延伸方向间隔设置斜交式横通道将左线疏散站台与右线疏散站台相连通，各斜交式横通道内设置电动防护门。左线隧道、右线隧道的进口处分别设置下行线隧道进口信号机、上行线隧道进口信号机；所述左线隧道、右线隧道内设置应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统，沿线路延伸方向间隔设置停车位置检测装置。停车位置检测装置检测到事故列车停车位置信号传送至远程控制系统，由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机和上行线隧道进口信号机，同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门及对应的应急通风系统，并开启应急消防系统。

Description

一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统及救援方法

技术领域

本发明涉及铁路隧道防灾疏散救援领域，具体涉及一种双洞单线铁路隧道防灾疏散救援系统及救援方法。

背景技术

西部艰险山区新建铁路工程中涌现了大量的长大隧道(群)，隧线比高，甚至高达70％～80％，比如成兰、川藏等铁路。由于艰险山区长大铁路隧道(群)众多，隧道防灾疏散救援问题比较突出。长度15km及以上的双线特长铁路隧道一般采用分修方案(即双洞单线隧道)，长度15km以下的双线铁路隧道一般采用合修方案(即单洞双线隧道)，但具体隧道工程应根据施工方法、防灾救援、施工及结构安全性、旅客乘车舒适度、施工进度、运输灵活性以及工程投资等因素确定分合修方案。铁路隧道防灾疏散救援指导思想：列车在隧道内发生火灾时，应控制列车驶出隧道进行疏散；当列车不能驶出隧道，应控制列车停靠在紧急救援站进行疏散救援。在此指导思想下，双洞单线隧道防灾疏散救援土建设施分为紧急救援站和横通道。

长度20km及以上的双洞单线隧道应设置紧急救援站，紧急救援站之间的距离不应大于20km。隧道内紧急救援站应满足着火列车停车后人员疏散要求，紧急救援站的长度应为旅客列车编组长度加一定余量，其中高速铁路可取450m，客货共线铁路可取550m，城际铁路采用8辆编组时可取230m；紧急救援站内设置疏散站台、横通道、待避空间及独立的排烟通道。紧急救援站内正交式横通道的间距为50m～60m，横通道与左右线隧道连接处设防护门，防护门净空尺寸不小于1.7m×2.0m(宽×高)。此外，隧道内紧急救援站设置防灾通风、供电、灭火、应急照明、应急通信、监控及标志等设施。

隧道内紧急救援站外，双洞单线隧道设正交式横通道，横通道应满足事故列车人员疏散要求；横通道间距一般为420m～500m，横通道与隧道连接处设防护门，防护门净空尺寸为1.5m×2.0m(宽×高)。

经调研分析国内外19例铁路隧道火灾事故案例，其中17例着火列车停在了隧道内，只有2例着火列车驶出了隧道，故铁路隧道运营期防灾考虑火灾工况下随机停车救援是非常重要的。

多个工程案例分析表明特长铁路隧道洞内紧急救援站的工程造价至少1个亿。由于地形地貌、对外交通、外部气候条件等因素，艰险山区特长铁路隧道设置洞内紧急救援站是极其困难的，同时造价也不菲，建设及运营维护都存在问题。高海拔低气压、超长大坡度的双洞单线隧道内着火列车随机停车的概率较高。因此，需要突破现行双洞单线铁路隧道定点停车疏散救援模式，以解决双洞单线隧道随机停车疏散救援问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，以在火灾事故发生时及时和高效地对隧道随机停车的列车进行救援，保障疏散人员安全，减少人员伤亡及财产损失。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，包括左线隧道和右线隧道，其特征在于：所述左线隧道、右线隧道于相邻侧分别设置左线疏散站台、右线疏散站台，且沿线路延伸方向间隔设置斜交式横通道将左线疏散站台与右线疏散站台相连通，各斜交式横通道内设置电动防护门；所述左线隧道、右线隧道的进口处分别设置下行线隧道进口信号机、上行线隧道进口信号机；所述左线隧道、右线隧道内设置应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统，沿线路延伸方向间隔设置停车位置检测装置；所述停车位置检测装置检测到事故列车停车位置信号传送至远程控制系统，由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机和上行线隧道进口信号机，同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门及对应的应急通风系统，并开启应急消防系统。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种用于上述双洞单线铁路隧道随机停车救援系统的救援方法，该救援方法包括如下步骤：

①列车火灾发生后，远程控制系统启动停车位置检测装置，检测左线隧道或右线隧道事故列车停车位置信号，并将该停车位置信号传回至远程控制系统；

②由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机和上行线隧道进口信号机，阻止其他列车进入事故隧道或迎面列车进入其邻线隧道，调度已进入事故区间、事故隧道及其邻线隧道的其他列车驶离或退出；同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门及对应的应急通风系统，事故隧道向外排烟，邻线隧道向内送风，并开启应急消防系统；

③组织事故列车上人员疏散撤离，人员经事故侧疏散站台、斜交式横通道疏散撤离至邻线隧道内；

④人员疏散撤离事故隧道后，灭火人员和设备由邻线隧道进入事故隧道对事故列车进行灭火作业；

⑤灭火结束后将事故列车拉出隧道外，排除隧道内烟气，检修相关设施，检修结束达到运营条件后，远程控制系统启动下行线隧道进口信号机和上行线隧道进口信号机，恢复隧道运营。

本发明有益效果体现在如下几个方面：

一、充分发挥左线隧道与右线隧道之间利用斜交式横通道互为救援的结构特点，技术措施合理，且经济性较好，能有效服务于高海拔低气压、低行车密度的超长大坡度双洞单线隧道的人员疏散救援需要；

二、沿双洞单线隧道全长间隔设置斜交式横通道、停车位置检测装置、消火栓，斜交式横通道内设置电动防护门，在左线隧道、右线隧道的进口处分别设置下行线隧道进口信号机、上行线隧道进口信号机，且由远程控制系统控制，可实现火灾工况下随机停车疏散救援，突破现行双洞单线隧道定点停车疏散救援模式；

三、与正交式横通道相比，斜交式横通道在施工期间有利于施工组织及施工巷道式通风，提高掘进指标，改善施工作业环境；运营期间斜交式横通道的局部阻力系数较小，有利于火灾工况下非火灾事故隧道风机将新鲜空气压入预定的横通道内，使事故隧道侧横通道电动防护门处于正压状态，阻止烟气进入非事故隧道内；

四、停车位置检测装置设置可识别着火列车准确停车位置，从而可合理确定随机停车救援分区，并确定每个随机停车救援分区的救援预案，如横通道防护门、应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统等设施的开启方案，确保送风排烟按预设计方案执行。与双洞单线隧道内定点停车疏散救援方案相比，列车火灾事故发生初期实施随机停车疏散救援，可用安全疏散时间能延长10～15min，有效地增强人员疏散救援效率和疏散救援安全性；

五、在经济性方面，特长双洞单线铁路隧道充分利用斜交式横通道互为救援，取消设置紧急救援站(据统计平均1座紧急救援站的工程造价不少于1亿元)，通过适当加密横通道，横通道内设置隔墙及防护门，为运营期灾害事故模式下提供安全的疏散救援空间，避免为解决双洞单线隧道跨线疏散的安全性问题而在左、右线隧道之间增设中间服务隧道，因此可有效降低救援设施的建造成本和运营成本。

本发明对改进我国艰险山区特长双洞单线铁路隧道防灾疏散救援模式，提高隧道火灾工况下防灾疏散救援能力，打造安全可靠的铁路运输通道，具有显著的经济和社会效益。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统的平面布置示意图；

图2是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统的横断面示意图；

图3是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统中斜交式横通道结构横断面示意图；

图4是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统中左线可逆式风机的布置示意图；

图5是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统中右线可逆式风机的布置示意图；

图6是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统火灾工况下随机停车在两条斜交式横通道处人员疏散、送风及排烟路径示意图；

图7是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统火灾工况下随机停车在三条斜交横通道内人员疏散、送风及排烟路径示意图；

图8是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统隧道火灾工况下随机停车在两条斜交横通道处人员救援、送风及排烟路径示意图；

图9是本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统隧道火灾工况下随机停车在三条斜交横通道内人员救援、送风及排烟路径示意图；

图中示出构件名称及所对应的标记：左线隧道10、左线疏散站台11、左线可逆式风机12、下行线隧道进口信号机13、右线隧道20、右线疏散站台21、右线可逆式风机22、上行线隧道进口信号机23、斜交式横通道30、隔墙31、电动防护门32、停车位置检测装置33、消火栓34、列车40。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明做详细说明。

参照图1至图5，本发明的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，包括左线隧道10和右线隧道20。所述左线隧道10、右线隧道20于相邻侧分别设置左线疏散站台11、右线疏散站台21，且沿线路延伸方向间隔设置斜交式横通道30将左线疏散站台11与右线疏散站台21相连通，各斜交式横通道30内设置电动防护门32。所述左线隧道10、右线隧道20的进口处分别设置下行线隧道进口信号机13、上行线隧道进口信号机23。所述左线隧道10、右线隧道20内设置应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统，沿线路延伸方向间隔设置停车位置检测装置33。所述停车位置检测装置33检测到事故列车停车位置信号传送至远程控制系统，由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机13和上行线隧道进口信号机23，同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门32及对应的应急通风系统，并开启应急消防系统。

参照图1，本发明充分发挥左线隧道10与右线隧道20之间利用斜交式横通道30互为救援的结构特点，技术措施合理，且经济性较好，能有效服务于高海拔低气压、低行车密度的超长大坡度双洞单线隧道的人员疏散救援需要。沿双洞单线隧道全长间隔设置斜交式横通道30、停车位置检测装置33，斜交式横通道30内设置电动防护门32，在左线隧道10、右线隧道的进口20处分别设置下行线隧道进口信号机13、上行线隧道进口信号机23，且由远程控制系统控制，可实现火灾工况下随机停车疏散救援，突破现行双洞单线隧道定点停车疏散救援模式。停车位置检测装置33的设置可识别着火列车准确停车位置，从而可合理确定随机停车救援分区，并确定每个随机停车救援分区的救援预案，如电动防护门32、应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统等设施的开启方案，确保送风排烟按预设计方案执行。与双洞单线隧道内定点停车疏散救援方案相比，列车火灾事故发生初期实施随机停车疏散救援，可用安全疏散时间能延长10～15min，有效地增强人员疏散救援效率和疏散救援安全性。

参照图2和图3，通过适当加密设置斜交横通道30，斜交横通道内30设置隔墙31及电动防护门32，为运营期灾害事故工况下提供安全的疏散救援空间，避免为解决双洞单线隧道跨线疏散的安全性问题而在左、右线隧道之间增设中间服务隧道，因此可有效降低救援设施的建造成本和运营成本。与正交式横通道相比，斜交式横通道30在施工期间有利于施工组织及施工巷道式通风，提高掘进指标，改善施工作业环境。运营期间斜交式横通道30的局部阻力系数较小，有利于火灾工况下非火灾事故隧道风机将新鲜空气压入预定的横通道内，使事故隧道侧横通道电动防护门32处于正压状态，阻止烟气进入邻线隧道内。所述电动防护门32设置于各斜交式横通道30的中部，其上和两侧设置隔墙31，隔墙31两面分别安装对准左线隧道10、右线隧道20的停车位置检测装置33。所述应急消防系统为设置于各斜交式横通道30临近左线疏散站台11、右线疏散站台21一侧的消火栓34。

参照图4和图5，所述应急通风系统包括设置于左线隧道10洞口段的左线可逆式风机12，设置于右线隧道20洞口段右线可逆式风机22。当行驶在左线隧道10、右线隧道20内的列车发生火灾事情时，左线可逆式风机12、右线可逆式风机22的工作模式相反。位于事故隧道的向外排烟，将尽量多的烟气排出事故隧道外。位于邻线隧道内的向内送风，为疏散撤离人员提供新风。而电动防护门32处于正压状态，可阻止烟气进入邻线隧道。

参照图1，所述斜交式横通道30沿线路延伸方向间隔100～200m设置，其中线与左线隧道10中线的夹角为45°。斜交式横通道30的内净宽度×内净高度一般不小于4.5m×4.0m，电动防护门32内净宽度×内净高度一般不小于3.0m×2.0m。所述左线疏散站台11、右线疏散站台21的边缘分别与左线隧道10、右线隧道20中线的最小距离为2.0m，站台宽度为1.2～2.5m，台面高于轨面30cm。

参照图1至图9，本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统的救援方法，包括如下步骤：

①列车火灾发生后，远程控制系统启动停车位置检测装置33，检测左线隧道10或右线隧道20事故列车停车位置信号，并将该停车位置信号传回至远程控制系统；

②由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机13和上行线隧道进口信号机23，阻止其他列车进入事故隧道或迎面列车进入其邻线隧道，调度已进入事故区间、事故隧道及其邻线隧道的其他列车驶离或退出；同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门32及对应的应急通风系统，事故隧道向外排烟，邻线隧道向内送风，并开启应急消防系统；

③组织事故列车上人员疏散撤离，人员经事故侧疏散站台、斜交式横通道30疏散撤离至邻线隧道内；

④人员疏散撤离事故隧道后，灭火人员和设备由邻线隧道进入事故隧道对事故列车进行灭火作业；

⑤灭火结束后将事故列车拉出隧道外，排除隧道内烟气，检修相关设施，检修结束达到运营条件后，远程控制系统启动下行线隧道进口信号机13和上行线隧道进口信号机23，恢复隧道运营。

以上所述只是用图解说明本发明一种双洞单线铁路隧道随机停车救援构造及救援方法的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (7)

1.一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，包括左线隧道(10)和右线隧道(20)，其特征在于：所述左线隧道(10)、右线隧道(20)于相邻侧分别设置左线疏散站台(11)、右线疏散站台(21)，且沿线路延伸方向间隔设置斜交式横通道(30)将左线疏散站台(11)与右线疏散站台(21)相连通，各斜交式横通道(30)内设置电动防护门(32)；所述左线隧道(10)、右线隧道(20)的进口处分别设置下行线隧道进口信号机(13)、上行线隧道进口信号机(23)；所述左线隧道(10)、右线隧道(20)内设置应急通风系统、应急照明系统和应急消防系统，沿线路延伸方向间隔设置停车位置检测装置(33)；所述停车位置检测装置(33)检测到事故列车停车位置信号传送至远程控制系统，由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机(13)和上行线隧道进口信号机(23)，同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门(32)及对应的应急通风系统，并开启应急消防系统。

2.如权利要求1所述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，其特征是：所述电动防护门(32)设置于各斜交式横通道(30)的中部，其上和两侧设置隔墙(31)，隔墙(31)两面分别安装对准左线隧道(10)、右线隧道(20)的停车位置检测装置(33)。

3.如权利要求1所述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，其特征是：所述应急消防系统为设置于各斜交式横通道(30)临近左线疏散站台(11)、右线疏散站台(21)一侧的消火栓(34)。

4.如权利要求1所述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，其特征是：所述应急通风系统包括设置于左线隧道(10)洞口段的左线可逆式风机(12)，设置于右线隧道(20)洞口段的右线可逆式风机(22)。

5.如权利要求1所述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，其特征是：所述斜交式横通道(30)沿线路延伸方向间隔100～200m设置，其中线与左线隧道(10)中线的夹角为45°；斜交式横通道(30)的内净宽度×内净高度不小于4.5m×4.0m，电动防护门(32)内净宽度×内净高度不小于3.0m×2.0m。

6.如权利要求1所述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统，其特征是：所述左线疏散站台(11)、右线疏散站台(21)的边缘分别与左线隧道(10)、右线隧道(20)中线的最小距离为2.0m，站台宽度为1.2～2.5m，台面高于轨面30cm。

7.如权利要求1至6任意一项如述的一种双洞单线铁路隧道随机停车救援系统的救援方法，包括如下步骤：

①列车火灾发生后，远程控制系统启动停车位置检测装置(33)，检测左线隧道(10)或右线隧道(20)事故列车停车位置信号，并将该停车位置信号传回至远程控制系统；

②由远程控制系统确定停车位置随机停车救援分区，关闭下行线隧道进口信号机(13)和上行线隧道进口信号机(23)，阻止其他列车进入事故隧道或迎面列车进入其邻线隧道，调度已进入事故区间、事故隧道及其邻线隧道的其他列车驶离或退出；同时开启应急照明系统、停车位置随机停车救援分区的电动防护门(32)及对应的应急通风系统，事故隧道向外排烟，邻线隧道向内送风，并开启应急消防系统；

③组织事故列车上人员疏散撤离，人员经事故侧疏散站台、斜交式横通道(30)疏散撤离至邻线隧道内；

④人员疏散撤离事故隧道后，灭火人员和设备由邻线隧道进入事故隧道对事故列车进行灭火作业；

⑤灭火结束后将事故列车拉出隧道外，排除隧道内烟气，检修相关设施，检修结束达到运营条件后，远程控制系统启动下行线隧道进口信号机(13)和上行线隧道进口信号机(23)，恢复隧道运营。