广深港客运专线福田站及相邻区间隧道通风系统研究

发布时间：2020-03-13 15:54

【摘要】：广深港客运专线福田站及相邻区间隧道为单洞双线隧道,具有时速高、断面大、阻塞比小、活塞效应弱和散热量大的特点。为保证隧道内人员舒适性要求,必须解决隧道内温度和新风量控制等关键技术问题。从区间和车站活塞风井设置、风井面积及车站排热风量3个方面进行研究,主要结论如下:1)隧道内共需设5处活塞风井,分别为益田路1#风井和2#风井、福田车站两端活塞风井、皇岗公园风井;2)福田车站两端活塞风井面积均为60 m~2,其余3处活塞风井面积均为40 m~2;3)福田车站排热风量为540m~3/s;4)优化后隧道最高温度为39.3℃,人均新风量为76 m~3/h,均满足设计标准要求。
【图文】：

示意图,线路平面,单位,示意图

钲凇⑾愀塾氡本┓较虺ね?客运功能及广、深、港城市中心之间的高速城际客运功能。福田站及相关工程线路全长11．14km，由益田路隧道、福田站和深港连接隧道组成，3段长度分别为6236、1021、3886m，深港连接隧道段往南为香港段，全长25．9km，由隧道和地下车站组成。益田路隧道和深港隧道(深圳段)(里程为DK111+987～DK114+017)为单洞双线隧道，隧道断面尺寸为89m2;DK114+017以南区段为双洞单线隧道，隧道断面尺寸为50m2。福田站为国内首座全地下客运站，车站设4条岛式站台和8条到发线［11－12］。线路示意如图1所示。设计行车速度为200km/h，车辆采用CＲH动车组。图1线路平面示意图(单位:m)Fig．1Planofline(unit:m)2福田站及相关工程隧道通风特点2．1列车速度高、重量大、散热量大地铁列车运行速度一般为80～100km/h，本工程列车最高速度高达200km/h，为地铁列车的2～2．5倍。地铁列车单节车厢质量为30～35t，CＲH动车组每节车厢质量约50t，为地铁的1．4～1．7倍。在列车制动过程中，列车的动能大部分将转化为热量散发到隧道内，故本工程单节车厢的制动散热量远高于地铁列车，为地铁的2．8～4．3倍。2．2制动距离长、高温区段大列车时速高，在加减速度相同的情况下，列车加减速的时间和距离均较地铁列车长，以0．55m/s2的减速度计算，列车从200km/h到完全停止的制动距离为2800m，，列车的产热主要是在制动过程中产生的，故在减速的区段内，列车的散热量较多。由于轨道排风系统只在车站隧道内设置，对区间隧道的作用较弱，故在列车制动的区段内温度较高。2．3断面大、阻塞比孝活塞效应弱地铁多为双洞单线，隧道断面在20m2左右，列车阻塞比为0．4～0．5，列车活塞效应较强。本工程为单洞双线，隧道断面积

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3．2隧道运营通风系统配置隧道内共设置5处活塞风井，其中益田路隧道2处、福田车站2处、深港隧道(深圳段)1处。益田路隧道利用1#竖井和2#竖井作为活塞风井，福田车站在车站进出站端各设1处活塞风井，深港隧道(深圳段)利用皇岗公园工作井做为活塞风井，风井间距分别为1498、1576、1021、1620m，风井内均设置事故隧道风机。在香港段利用米浦竖井设置活塞风井，设置里程为DK117+363。为了及时排出列车停站时制动系统和空调系统的散热量，在福田车站隧道内设置轨道排热系统。隧道通风系统原理图见图2。图2隧道通风系统原理图Fig．2Sketchofworkingprincipleoftunnelventilationsystem3．3计算边界条件福田车站按车站站台设置屏蔽门设计。车辆采用CＲH型动车组，8辆编组，车辆长度为214m，平均加速度为0．406m/s2，平均减速度为0．55m/s2，列车最高速度为200km/h，高峰小时列车对数为20对。3．4活塞风井设置研究在列车正常运营时，应充分利用列车产生的活塞风进行通风换气，从而达到对隧道降温除湿的目的，在确保隧道内新风量、人员舒适性与温度的同时，尽可能减少风机的运行时间，降低系统的运行能耗。为了对不同通风系统的设置进行对比分析，研究中提出了多种通风方案，以对正常运营时的通风系统进行优化。3．4．1区间隧道活塞风井设置研究对益田路和深港隧道(深圳段)3种活塞风井设置面积(见表1)进行研究。采用SES4．1模拟软件对隧道内新风量和温度进行模拟计算，计算结果见图3和表2。表1区间隧道活塞风井比选方案Table1Schemesoftunnelpistonairshaftforintervaltunnels方案益田路1#风井和2#风井、皇岗公园风井面积/m2福田站两端风井面积/m2福田站车站隧道排风量/(m3/s)

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