【正文】
變化過程, 引起相應(yīng)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)并隨著行車速度的提高而加劇。則Math波的疊加不可能發(fā)生,壓力波動(dòng)程度當(dāng)然隨之緩解。 在車輛密封的情況下,假定車外壓力 a P 為常數(shù),車內(nèi)壓力隨時(shí)間的變化可以表為:計(jì)算結(jié)果表明,車輛的密封對(duì)車內(nèi)壓力波動(dòng)的影響可以歸結(jié)為“緩解”和“滯后”兩種效應(yīng)。 ① 隧道長(zhǎng)度的影響 研究表明,空氣阻力隨隧道長(zhǎng)度的增加而單調(diào)增加,但其增加率越來越小,最后趨于一常數(shù)。 微壓波的大小與列車進(jìn)洞速度、隧道長(zhǎng)度、道床類型及隧道入口形式等有關(guān)。 ⑤ 微壓波最大值的距離衰減 根據(jù)日本南鄉(xiāng)山隧道東口的測(cè)量結(jié)果。 開口部分設(shè)在緩沖結(jié)構(gòu)的側(cè)面,為長(zhǎng)方形。相當(dāng)于列車進(jìn)洞速度降為 (≈ 1/3 )倍的效果。下面給出單孔雙線及雙孔單線隧道優(yōu)缺點(diǎn)的比較。(列車交會(huì)時(shí));K =實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反分析系數(shù)。但不得利用施工作業(yè)工作空間來滿足隧道建設(shè)的工程誤差。; 。 根據(jù)隧道內(nèi)列車火災(zāi)特點(diǎn),綜合分析國外高速鐵路隧道列車火災(zāi)發(fā)生條件及防治措施,高速鐵路的隧道安全系統(tǒng)的火災(zāi)防治問題應(yīng)與線路、機(jī)車車輛、運(yùn)輸組織、供電及通信信號(hào)、車站安全監(jiān)測(cè)、列車工作人員素質(zhì)等幾方面共同解決,最大限度地防止列車在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)和火災(zāi)列車進(jìn)入隧道,并建立起完善的火災(zāi)防止和火災(zāi)處置程序和行之有效的管理體制。列車在通過火災(zāi)檢測(cè)點(diǎn)時(shí),當(dāng)檢測(cè)裝置連續(xù)三次掃描都檢測(cè)出列車前進(jìn)方向上連續(xù)三個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都超過基準(zhǔn)溫度,即時(shí)發(fā)出警報(bào)。 日本所采用的列車上火災(zāi)處置程序及初期滅火界限見表4。 ③ 新干線在長(zhǎng)170米以上的直線隧道和130~150米以上的曲線隧道設(shè)有固定的照明設(shè)備,以便于養(yǎng)護(hù)作業(yè)。當(dāng)火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到異常溫度時(shí),列車將迅速在最近的定點(diǎn)停車,乘客可以從站臺(tái)通過聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)入有確保通風(fēng)的臨時(shí)避難所。新干線中,長(zhǎng)大隧道(大于5公里)有31座,長(zhǎng)隧道群19處。 ① 早期發(fā)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警 a. 建立特殊點(diǎn)(如洗漱室、廁所、吸煙點(diǎn)、無人房間、電氣設(shè)備間等〕巡視制度; b. 對(duì)隱蔽空間設(shè)置自動(dòng)化檢測(cè)和報(bào)警裝置,并建立判別標(biāo)準(zhǔn); c. 加強(qiáng)車站火災(zāi)自動(dòng)化檢測(cè)。 一旦檢測(cè)出火災(zāi),通過判定處理裝置確定火災(zāi)列車車次、車廂號(hào)等并傳送到指揮中心,并顯示在指揮中心的顯示屏上。 隧道內(nèi)環(huán)境差,固定的火災(zāi)監(jiān)控和自動(dòng)化消防設(shè)施維護(hù)困難,很難保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)能完好工作。建筑限界比車輛限界高100mm。根據(jù)安全方案規(guī)定配備救援列車時(shí),救援道路的長(zhǎng)度為1000m。高速列車進(jìn)入隧道時(shí)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng),與人的生理反應(yīng)和乘客的舒適度相聯(lián)系。為了降低及緩解空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng),除了采用密封車輛及減小車輛橫斷面積外,必須采取有力的結(jié)構(gòu)工程措施,增大隧道有效凈空面積及在洞口增設(shè)緩沖結(jié)構(gòu);另外還有其它輔助措施,如在復(fù)線上雙孔單線隧道設(shè)置一系列橫通道;以及在隧道內(nèi)適當(dāng)位置修建通風(fēng)豎井、斜井或橫洞。 圖[9]為采用與隧道同一斷面的洞口 緩沖結(jié)構(gòu)形式(斷面比=1),長(zhǎng)2 0m,頂部開口,隧道長(zhǎng)750m,開口位置任選。 日本針對(duì)備后隧道(長(zhǎng)8900m,板式道床,)進(jìn)行了一系列較為完善的全封閉緩沖結(jié)構(gòu)不同截面和不同長(zhǎng)度的模型試驗(yàn),研究了各種條件下的微壓波降低效果。對(duì)于長(zhǎng)隧道來說,道碴道床隧道的微壓波較短隧道要小,基本上也符合 U 3 關(guān)系。 微壓波使得列車高速進(jìn)入隧道時(shí),在另一側(cè)出口產(chǎn)生突然爆炸聲響,對(duì)隧道出口附近的環(huán)境構(gòu)成危害。 機(jī)械阻力一般同行車速度成正比: W bV a D M ) ( ?? ?? 式中 a ,b —常數(shù);V —車速;W —列車質(zhì)量。 根據(jù)Mach波疊加情況可以理論地得到豎井的最佳位置: ) 1 ( 2 M M L X ?? ?? 式中 X —豎井距隧道進(jìn)口距離; L —隧道長(zhǎng)度;M —Mach數(shù)。同時(shí),在反射過程中能量損失也較少,致使壓力波動(dòng)程度加劇。高速鐵路的隧道的特點(diǎn)高速鐵路的隧道設(shè)計(jì)是由限界、構(gòu)造尺寸、使用空間和緩解及消減高速列車進(jìn)入隧道誘發(fā)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)兩方面的要求確定的。試驗(yàn)表明,壓力波動(dòng)絕對(duì)值,并不隨隧道長(zhǎng)度的減小而減小。 雙線隧道列車在隧道中交會(huì)引起壓力波動(dòng)的疊加,情況十分復(fù)雜。 而空氣阻力則同行車速度二次方成正比。 歐洲國家對(duì)此研究較少,而日本由于采用的隧道斷面較小,微壓波問題特別突出。 ④ 微壓波和隧道長(zhǎng)度的關(guān)系 圖[2]為微壓波最大值和隧道長(zhǎng)度的關(guān)系。 ① 微壓波最大值與緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的關(guān)系 僅就全封閉緩沖結(jié)構(gòu)來說,若長(zhǎng)度大于隧道水力直徑,其效果基本上為一定值。(≈ 1/3 )倍的效果。 增大隧道有效凈空面積其效果顯著。這就要制定壓力波動(dòng)程度的評(píng)估辦法及確定相應(yīng)的閾值,目前較通用的評(píng)估參數(shù)是相應(yīng)于某一指定短時(shí)間內(nèi)的壓力變化值,如3S或4S內(nèi)最大壓力變化值。而無救援列車時(shí)其長(zhǎng)度不超過500m。 東海道新干線建筑限界與隧道內(nèi)輪廓間的最小富余量為50mm。 隧道內(nèi)火災(zāi)發(fā)生的概率小,且具有位置上的不確定性,在隧道短且較分散的情況下,在全線隧道上維持有效的全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和消防設(shè)施投入大、難度高。此外,高速攝象結(jié)果也以靜止畫面?zhèn)鞯街笓]中心,以目視進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)。 ② 初期滅火 從火災(zāi)發(fā)展過程來看,初期滅火開始越早效果越好,原則上初期滅火應(yīng)和疏導(dǎo)旅客避難同時(shí)進(jìn)行。日本還有世界上最長(zhǎng)的海底鐵路隧道—青函隧道。在所有的避難通道及避難所都配有足夠18。 ② 新干線隧道中,設(shè)有寬1米以上的作業(yè)通道,直線段設(shè)置在軌面以下90厘米。 當(dāng)判定火勢(shì)已擴(kuò)大,無法實(shí)施初期滅火時(shí),應(yīng)盡快撤離火災(zāi)車輛,為下一步防止火災(zāi)擴(kuò)大措施做準(zhǔn)備。 ① 緊急警報(bào) “緊急警報(bào)”與車次及發(fā)熱異常位置無關(guān),當(dāng)檢測(cè)出列車表面溫度有異常升高時(shí)立即發(fā)出警報(bào)。 整個(gè)安全系統(tǒng)從發(fā)現(xiàn)、通報(bào)、判斷確認(rèn)、停車到啟動(dòng)消防及救援系統(tǒng)的時(shí)間較長(zhǎng)。于 70年代開通的山陽新干線等雙線隧道。 具體地說施工作業(yè)工作空間可用來安裝將來需要的設(shè)備或加強(qiáng)襯砌以及安裝降低噪聲的護(hù)墻板,也可用來滿足襯砌未預(yù)料的少量的靜態(tài)長(zhǎng)期變形。 根據(jù)壓力波動(dòng)與隧道阻塞比關(guān)