[发明专利]一种铁路地下车站站台屏蔽门气动载荷控制方法及系统

说明书

本发明涉及铁路地下车站领域，具体涉及一种铁路地下车站站台屏蔽门气动荷载控制方法及系统，系统包括第一列车感应器、动态气压传感器、空气屏障发生器和控制器，第一列车感应器安装于隧道进口处，用于获取隧道进口列车信息；空气屏障发生器安装于站台两端，用于根据隧道进口列车信息在到发线隧道内形成空气屏障，在列车通过时阻断压力波的传播；动态气压传感器安装于到站台屏蔽门中部，用于获取传入站台屏蔽门表面的压力波；控制器根据隧道进口列车信息和压力波，控制空气屏障发生器的开启和关闭。采用空气喷射器在站台与隔离墙之间形成一定厚度的空气墙，能够削弱传入站台区域的压力波，降低站台屏蔽门承受的气动荷载，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及铁路地下车站领域，具体涉及一种铁路地下车站站台屏蔽门气动荷载控制方法及系统。

背景技术

随着我国空铁联运综合交通枢纽的规划与建设，越来越多的铁路车站设置于地下。列车高速穿越地下车站的过程中，将在地下车站内引起强烈的压力波动，这种压力波动作用于站台屏蔽门时，是一种移动的瞬时交变荷载，长期作用下可能会使屏蔽门产生疲劳破坏，影响列车及车站运营安全。

压力波产生和传播过程的原理为：高速列车通过隧道（含地下车站）压力波产生及传播过程：当高速列车车头驶入隧道瞬间，隧道壁面限制了空气侧向流动和向上流动的空间，使列车所排开的空气受到压缩，导致列车前方空气的压力突然升高，形成压缩波。压缩波以当地声速沿隧道长度方向向隧道出口方向传播，压缩波到达隧道出口时，在隧道出口出反射产生膨胀波，膨胀波以声速向隧道进口方向传播，膨胀波到达隧道进口时又反射产生新的压缩波并向隧道出口方向传播，新的压缩波传播至隧道出口又产生新的膨胀波，这样以压缩波、膨胀波交替的方式在隧道内往复传播。

列车车尾驶入隧道瞬间，车尾产生膨胀波，膨胀波在隧道进口与出口之间往复传播。

同样地，列车车头驶出隧道瞬间产生压缩波，车尾驶出隧道瞬间会产生膨胀波，压缩波和膨胀波在隧道内往复传播。

当列车完成驶出隧道后，压缩波和膨胀波继续在隧道内往复传播，并发生波叠加现象，使得隧道内压力波动加剧。在空气与隧道壁面、道床等摩擦作用下，压力波逐渐衰减，波动最后趋于平静。

在隧道内往复传播的压缩波和膨胀波会持续地对站台屏蔽门产生气动荷载，长期作用下会使屏蔽门损坏，现有技术中降低站台屏蔽门气动荷载的技术方案主要有泄压井方案、隧道洞口缓冲结构方案等。现有技术方案的不足之处在于，一方面，泄压井、缓冲结构等需要占用一定的空间，将增加地下工程的投资；另一方面，将对车站内外环境产生不利影响，如泄压井方案，噪声通过泄压井传播至地面，将引起噪声污染。综上所述，需要开发一种既能减少占用空间，又不会影响站内外环境的技术方案。

发明内容

本发明目的在于，克服了现有技术中占用一定的空间、增加地下工程的投资，引起噪声污染等问题，采用空气喷射器在站台端部形成空气墙，削弱压力波传递至站台屏蔽门的方法和系统，提出了一种铁路地下车站站台屏蔽门气动荷载控制方法及系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种铁路地下车站站台屏蔽门气动载荷控制系统，包括第一列车感应器（1）、动态气压传感器（3）、空气屏障发生器（4）和控制器（5）；

第一列车感应器（1）安装于隧道进口处，用于获取隧道进口列车信息；

空气屏障发生器（4）安装于站台两端，用于根据隧道进口列车信息在到发线隧道内形成空气屏障，在列车通过时阻断压力波的传播；

动态气压传感器（3）安装于到站台屏蔽门中部，用于获取传入站台屏蔽门表面的压力波；

控制器（5）根据隧道进口列车信息和压力波，控制空气屏障发生器（4）的开启和关闭。

作为本发明的优选方案，第一列车感应器（1）包括激光测距仪（7）和反光板（8），