铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范 TB10020-2017
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4.2 隧道内紧急救援站

4.2.1 隧道内紧急救援站宜设置在地质条件较好、便于利用辅助坑道地段,不宜设置在含有毒有害气体的地段。
4.2.2 隧道内紧急救援站设计应包括以下内容:
    1 紧急救援站的位置、型式及规模。
    2 紧急救援站站台长度、宽度、高度等。
    3 横通道间距、尺寸。
    4 横通道防护门的类型,通行净宽、净高。
    5 待避区位置及尺寸。
    6 防灾通风、供电、灭火、应急照明、应急通信、监控及标志等消防设施。
4.2.3 隧道内紧急救援站可采用以下型式:
    1 加密横通道型,适用于双洞单线隧道。
    2 两侧平导型,适用于单洞双线隧道。
    3 单侧平导型,适用于单洞单线隧道。
4.2.4 紧急救援站的长度应为旅客列车编组长度加一定余量,可按以下长度选取:
    1 高速铁路可取450m。
    2 客货共线铁路可取550m。
    3 城际铁路采用8辆编组时可取230m。
4.2.5 紧急救援站站台设计应符合下列规定:
    1 单线隧道单侧设置,双线隧道双侧设置,站台宽度不宜小于2.3m。
    2 站台面高于轨面的尺寸不宜小于0.3m。
    3 站台边缘距线路中线的距离可取1.8m。
4.2.6 紧急救援站内的横通道间距不宜大于60m。
4.2.7 紧急救援站内横通道断面净空尺寸不宜小于4.5m×4.0m(宽×高)。
4.2.8 紧急救援站内横通道纵向坡度不宜大于12%,防护门开启范围应为平坡。
4.2.9 紧急救援站的平行导坑断面净空尺寸应综合疏散、通风、施工等因素确定,并不宜小于4.5m×5.0m(宽×高)。
4.2.10 紧急救援站内待避区面积不宜小于0.5㎡/人。
条文说明
4.2.1 可产生有毒、有害气体的隧道,在轮廓突变或密闭处,易发生有毒、有害气体聚集造成次生灾害。
4.2.3 加密横通道型适用于双洞单线隧道,如说明图4.2.3-1所示。
    两侧平导型适用于单洞双线隧道,如说明图4.2.3-2所示。
    单侧平导型适用于单洞单线隧道,如说明图4.2.3-3所示。
    除这三种类型之外,还有在双洞单线隧道中间设置平行导坑作为避难空间,并加密横通道使其互连的类型。
4.2.4 瑞士圣哥达隧道的紧急救援站长度为516m;日本青函隧道“定点”长度约480m;我国乌鞘岭隧道的紧急救援站长度为.500m,太行山隧道紧急救援站的长度为550m。紧急救援站长度一般根据列车长度或动车组长度以及停车偏差考虑。
    对于高速铁路,根据《高速铁路设计规范》TB10621-2014,站台长度按450m考虑。对于客货共线铁路,SS9单机牵引L=26.6×20+22=554(m)为我国铁路旅客列车编组的最大长度,故站台长度按550m设置。对于城际铁路,根据《城际铁路设计规范》TB 10623-2014,8辆编组时站台长度按220m设置,考虑一定富余量,一般取230m。
4.2.5 根据《铁路隧道防灾救援有关技术标准的研究》成果确定的站台宽度,具体如下:
    紧急救援站的站台宽度,依据的标准是人员从列车疏散到站台,同时纵向能够疏散。
    《建筑防火工程》(李引擎编,化学工业出版社,2005)中建议,一个人所占据面积为450mm×610mm(体厚×体宽)。
    《建筑防火工程》(李引擎编,化学工业出版社,2005)中根据人数计算通道宽度的方式,其中1个通过单位为0.6m。
    设横通道间距为60m,按照一节车的长度为26m计算,则两横通道间的人数最多为5个车门下降的人数,相当于2.5节车的人数300人(按1节车120人考虑),同一方向的最大人员通量为3个车门下降的人数,为180人。
    据此计算的通道为180/100+1=2.8个通过单位。
    通道宽度为W=2.8×0.6=1.68m,取1.70m。
    考虑人员下车占用空间0.6m。
    则站台宽度为1.7+0.6=2.3m。
4.2.6 横通道的间距确定考虑了以下因素:
    (1)横通道间距初定
    人在火场内的危险来临时间是决定横通道间距的关键。
    根据《建筑防火工程》(李引擎编,化学工业出版社,2005),人在火场内的危险来临时间见式(说明4.2.6):
    式中 t1——人员不能承受辐射热情况的来临时间(s);
    t2——火场空气温度忍受极限时间(s);
    t3——烟中有害气体浓度达到威胁人员安全的来临时间(s);
    t4——能见度影响到人员步行速度的来临时间(s);
    t5——物体破碎等危及人身安全的来临时间(s)。
    上述因素相互之间互有关联,完全进行参数化确定是有困难的,因此,研究认为,对其中的非控制参数进行排除法,取其中的控制因素进行疏散设计。
    热辐射取值非常困难,因为列车条件各不相同,燃烧情况也很难预测,从理论上讲,发生火灾的可能是某个车厢内,隧道内受车厢向外的热辐射程度可能较低,因此按不控制因素考虑。
    火场气温与热辐射关联,同时也受到烟囱效应及通风的影响,因为列车长度较长,在列车上疏散后,人员离火场有一定的距离,因此也按不控制因素考虑。
    有害气体对人员危害极大,其中的一氧化碳、二氧化碳以及其他有害气体达到一定的浓度,在短时间内可能致人死亡,但隧道有一定净空高度,同时也受烟囱效应的影响,有害气体的浓度很不固定,因此也按不控制因素考虑。
    因此,隧道内发生火灾后人在火场内的危险来临时间按照能见度影响人的步行速度确定。
    由于烟气的减光作用,人员在有烟场合下的能见度必然有所下降,而这对火灾中的人员安全造成严重影响。随着减光度的增大,人的行走速度减慢,在刺激性烟气的环境下,行走速度明显减慢。当减光度大于0.5m~1m时,人的行走速度降至约0.3.m/s,相当于蒙上眼睛的行走速度。世界道路协会(PIARC)根据实际观测数据,给出了人员在有刺激性和无刺激性烟雾中的行走速度,如说明图4.2.6所示。
    从设置紧急救援站的距离来看,一般在20km左右,列车行走的时间在15min左右,在此期间,发生火灾的车厢将被隔断,空调系统切断,也就是说,在紧急救援站停车时,烟雾不会弥漫到使人不能睁开眼睛的地步。因此,实际疏散速度大于0.3m/s。
    《建筑防火工程》(李引擎编,化学工业出版社,2005)“用于疏散预测计算的步行速度的典型数值表”,其中人员密度大、人员不固定的剧场内向上疏散的步行速度为0.45m/s。
    研究考虑在疏散段内人员的疏散速度约为0.4m/s。
    按6min计算停车后的疏散时间(或危险来临时间),考虑人员全部从车内疏散到隧道内时间为4min,则最后一个人离开发生火灾现场到达横通道内的时间则只有2min。
    则最长的疏散距离为L=2×60×0.4=48(m),则横通道的距离为96m。
    (2)通行速度的反推与横通道间距确定
    人员通行流量见式(说明4.2.6):
    式中 υ——人员行走速度(m/s);
    D——人流密度,按全列车人全部在通道内计算,则按2.65人/㎡计算;
    W——通道宽度,按1.7m计算。
    人员通行量按3个车门下降人员同时到达紧急出口确定,F=180/120=1.5(人/s)。
    则人的疏散速度v=1.5/(2.65×1.7)=0.33(m/s)。
    最长的疏散距离为L=2×60×0.33=39.6(m)。
    横通道间距为79.2m。
    根据以上计算,综合考虑隧道内发生火灾后的错综复杂的环境因素,确定横通道的间距为不大于60m。
4.2.7 紧急救援站横通道断面净空尺寸是结合了防护门的尺寸后确定的内轮廓尺寸。
4.2.10《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005规定,人员掩蔽工程的面积为1人/㎡,《建筑防火工程》(李引擎编,化学工业出版社,2005)中对超高层建筑避难层的基本要求为5人/㎡。
    聚集疏散者的密度决定水平运动的速度,当人员密度为1.5人/㎡~2人/㎡时,人员的行动受约束,但可以被疏散人员所接受,而一旦达到5人/㎡时,疏散速度可能降为0。因此,研究认为,紧急救援站内人员等待的空间按照0.5㎡/人考虑。

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