深圳地鐵一期工程自動扶梯及電梯設計摘　要:介紹深圳地鐵一期工程自動扶梯、電梯工藝設計及在國內地鐵工程中首次選用的變頻調速自動扶梯及無機房垂直電梯的技術參數,并對設計過程中暴露出的一些問題進行深入分析和總結,提出提高設計質量和水平的體會和建議。關鍵詞:地鐵;自動扶梯;電梯;工程設計1工程概況深圳地鐵一期工程由規劃的1號線東段(羅湖站—僑城東站)、西延段(華僑城—世界之窗)和4號線南段(皇崗站—少年宮站)組成,線路全長21.831雙正線公里,共設車站20座,乘客可在會展中心站進行1、4號線換乘,竹子林設有車輛段及綜合維修基地和控制中心1處。 自動扶梯及電梯是乘客進出地鐵車站的重要工具,是反映地鐵車站服務質量和水平的主要標志之一。深圳地鐵一期工程車站及車輛段控制中心共設自動扶梯216部,垂直電梯51部。設備技術水平先進,產品成熟、安全、可靠,國產化率達100%,符合國家關于城市軌道交通設備國產化的方針政策。2 技術標準、主要設計原則2.1 設計遵循標準 (1)《地下鐵道設計規范》(GB50157—92);(2)《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》(GB16899—1997);(3)《電梯制造與安裝安全規范》(GB7588—1995)。2.2　主要設計原則(1)自動扶梯 站廳層與站臺層之間,根據各站客流不同分設上、下行自動扶梯:重要車站(即裝修標準為一級的車站)站臺至站廳均設置上、下行自動扶梯;對于非重要車站或預測遠期客流量不大的車站(且高差<5m時),以步行樓梯代替下行自動扶梯。 車站出入口均設自動扶梯。重要車站所有出入口不受提升高度限制均設上、下行自動扶梯;非重要車站,出入口總提升高度>10m設上下行自動扶梯,否則只設上行自動扶梯。 出入口自動扶梯桁架下部至結構底板的距離按制造商要求留設,且不小于《地下鐵道設計規范》(GB50157—92)規定的500mm。 自動扶梯工作點至前方障礙物或檢票口的距離不小于8.5m。 出入口按非露天設計,防止自動扶梯被雨淋、日曬及沙塵污染,同時要便于管理,能有效防止設備被人破壞。(2)垂直電梯 全部車站按無障礙設計,設置殘疾人垂直電梯,地面至站廳之間設1部;站廳至站臺之間,島式站臺設1部,側式站臺設2部。 站廳至站臺垂直電梯設于付費區內,地面至站廳垂直電梯井道與出入口相結合設計,出地面部分井道及候梯廳與周圍建筑規劃相協調,造型美觀且方便管理。 為增加站廳站臺通透性,在羅湖、會展中心、皇崗及西延段華僑城、世界之窗共5個車站內設玻璃井道、玻璃轎箱的透明電梯。3 設備主要技術參數和構造特點3.1自動扶梯 深圳地鐵一期工程選用的自動扶梯,驅動主機為內置式(驅動機放入上端部桁架內)的重載荷公共交通型扶梯。其主要技術參數如下。 (1)額定運行速度　0.65m/s; (2)節能速度　0.13m/s(當無人使用自動扶梯時的運行速度); (3)傾斜角度　30°; (4)名義寬度　1000mm; (5)理論輸送能力　11700人/h; (6)梯級尺寸　符合GB16899—1997中的規定; (7)水平梯級　上端四級,下端三級,導向行程段距離應至少為1.2m; (8)上下導軌轉彎半徑　提升高度H≤15m:上轉彎半徑≥2700mm;下轉彎半徑≥2000mm; 提升高度H>15m:上轉彎半徑≥3600mm;下轉彎半徑≥2000mm。 (9)中間支撐數量 提升高度 中間支撐數量 H<6m 0 6m≤H<10m 1 H≥10m 2 自動扶梯設備主要由桁架、梯路系統、扶手帶、主機及驅動機構、電氣控制及安全裝置幾部分組成。深圳地鐵一期工程自動扶梯設備主要構造特點如下。 (1)變頻節能裝置 為節約能源,減少機械磨損,自動扶梯驅動控制系統通過變頻器來實現額定速度與節能速度的互相轉換。即扶梯設備的正常額定速度為0.65m/s,如果感應裝置檢測出持續一段時間沒有乘客使用扶梯,則自動調整改變電機的供電頻率使扶梯的運行速度降為0.13m/s,當有乘客重新走近扶梯時,運行速度又會即刻調整為0.65m/s。 ①站臺至站廳層的自動扶梯采用其變頻器與控制柜外置于在站臺上扶梯桁架下封閉的三角房內;出入口的自動扶梯采用變頻器與控制柜內置于扶梯上水平端桁架內的形式。 ②自動扶梯入口兩側設光電式感應裝置或機械式傳感裝置,該裝置應保證在乘客踏上水平梯級之前,扶梯速度可從節能速度調整到額定速度。 (2)驅動主機 驅動主機(電機、變速箱及主傳動機構)的壽命在如下載荷條件下能滿足每天20h連續運行、20年內無需大修和更換的要求。載荷條件為在任何3h的間隔內,持續重載時間不少于1h,其載荷應達到100%的制動載荷。 (3)桁架 撓度　負載為5000N/m2時,桁架支座間最大撓度≤桁架支撐水平距離的1/1500。 表面處理　桁架段(包括焊在上面的機器底座和桁架底板等)整體熱鍍鋅,鍍鋅層厚度滿足40年防銹壽命。 (4)梯級鏈及導軌 梯級鏈安全系數應≥8。梯級鏈滾輪置于鏈板外側,更換滾輪時,不需要解體鏈條的任一部分。導軌及支架表面熱鍍鋅或熱噴鋅,鍍鋅層厚度應≥25μm。3.2垂直電梯 深圳地鐵一期工程車站及控制中心辦公樓垂直電梯選用天津奧的斯電梯有限公司提供的Gen2型無機房電梯。無機房電梯由于徹底取消了機房,而且節省電能、有利環保,所以非常適合在地鐵車站內使用。其主要技術參數為:額定載重1000kg;額定速度1.0m/s。 Gen2型無機房電梯是奧的斯公司于2000年在國內推出的新產品,其突出技術特點如下: (1)采用扁平包層復合鋼帶取代普通電梯的鋼絲繩來傳遞曳引力; (2)采用永磁同步電動機、盤形制動器構成緊湊小巧的無齒輪曳引機,并將其置于井道頂部的鋼結構橫梁上,從而取消普通曳引電梯上置機房; (3)頂層廳門一側設緊急及檢修控制柜,方便維修人員迅速有效地操控及維修電梯。4 自動扶梯及電梯系統設計4.1 運營管理模式 自動扶梯及電梯設備是車站設備管理的重點之一,一期工程車站自動扶梯及電梯遵循“無人值守,自動監視”的原則進行管理。即: 車站均不設專職工作人員,只在每天運營開始前和結束后,由值班工作人員在現場進行啟動與關停。 正常條件下自動扶梯及電梯均采用就地控制方式。同時,自動扶梯及電梯的運行狀況由車站設備監控系統(EMCS)進行監視并將運行狀態信息傳輸到控制中心,但車站EMCS系統不控制自動扶梯及電梯的運行。 緊急或災害情況下,車控室值班工作人員可通過車控室緊急停止按鈕使全站自動扶梯停止運行,作為固定樓梯疏散乘客。同時,車控室值班人員可通過防災報警控制臺上的電梯消防迫降功能按鈕,使站內垂直電梯即刻運行到基站(站廳層/出入口地面)后停止運行,同時不再響應轎箱指令和層站召喚。 根據設備招標合同,深圳地鐵一期工程正式投入運營后5年內自動扶梯及電梯設備的日常維修保養工作由設備制造商完成,地鐵不設相應的維修設施。5年期滿后地鐵公司與設備制造商雙方重新協商確定維修保養方式。4.2相關系統技術接口設計 (1)技術接口項目及內容 ①土建接口　土建結構中的預留孔洞、開槽、預埋件、吊鉤、支撐基礎以及站臺層的三角機房按電扶梯設備土建參數圖要求進行設計,以滿足設備安裝基本要求。 ②裝修接口　自動扶梯及電梯設備安裝就位后,設備周圍地面、墻面及吊頂需進行裝修處理,但不能影響設備日后正常運轉。③動力照明接口　動力照明設計需按設備電源要求、額定功率以及滿載電流和起動電流選配每臺設備的就地配電箱。 ④設備監控(EMCS)接口　設備制造商在自動扶梯及電梯的控制柜內提供向EMCS系統傳輸信息的RS422/RS485通信接口,EMCS系統將自動扶梯及電梯設備的運行狀態及設備運行的各項統計數據傳輸到車站控制室及控制中心的EMCS設備監控顯示器。EMCS系統承包商則需根據上述要求敷設每臺設備與車站綜合控制室之間的控制線纜并配設與上述通信接口配套的終端分線盒。車站綜合控制室與控制中心間的控制線纜由EMCS系統負責敷設。 ⑤防災報警(FAS)接口　站內自動扶梯下三角房內設有煙感探測器。車控室FAS控制臺上設垂直電梯消防迫降功能按鈕,該按鈕與電梯井道上層廳門附近的控制柜聯接。 ⑥自動扶梯緊急停止按鈕設置及接口　車控室內設緊急停止按鈕能使全站自動扶梯在緊急情況下全部停止運行。自動扶梯控制柜到車控室按鈕間電纜預埋管由動力照明承包商負責,按鈕及布線則由電扶梯設備制造商負責。 ⑦排水設施接口　車站出入口自動扶梯下端基坑預埋排水管匯入旁邊集水井后機排處理。垂直電梯井道底坑內預埋排水管。站臺至站廳垂直電梯底坑內積水可自然排入車站集水井。出入口垂直電梯底坑內積水可通過排水管匯入附近扶梯下基坑附近集水井而后機排處理。 ⑧通風設施接口　車站站臺～站廳自動扶梯下部三角機房內通風百葉窗、換氣扇等設施由環控通風專業負責完成。 (2)接口控制要點 ①設備與土建接口是設備安裝的最基本要求,其中自動扶梯上下水平段土建開孔跨距是關鍵尺寸,必須保證;另外,自動扶梯頂部吊鉤或吊裝孔是設備吊裝就位的必要條件,且受力荷載較大,如果發生遺漏,則施工補救處理非常困難,設計及施工單位均應注意。 ②設備與FAS、EMCS系統的接口類型及相關參數在設計聯絡后完成后必須明確。自動扶梯及電梯設備供貨商與FAS、EMCS系統供貨商對通信協議、控制電纜規格及電壓參數的要求等均應一致,才能保證設備順利安裝調試。 ③專業間設計接口界面劃分與對應設備承包商或安裝商間的工程范圍接口界面劃分應協調一致,避免施工過程中推諉扯皮現象的發生。5體會與建議 深圳地鐵一期工程自動扶梯及電梯的設計以方便乘客,為乘客提供安全、快捷、舒適的服務為目標,在高新技術產品應用方面進行了有益的探索和嘗試,自動扶梯及電梯設備總體技術水平、設置標準等均處于國內領先水平。 在總結經驗的同時,也從設計者的角度審視一期工程自動扶梯及垂直電梯的設計及施工,發現一些問題仍值得思考,也值得在今后的設計中研究改進。 (1)自動扶梯與步行樓梯傾角協調問題 自動扶梯傾角30°與步行樓梯傾角26.7°存在剪刀差,在1組樓扶梯并列布置且提升高度較大情況下解決兩側踏步面高差巨大的問題值得進一步研究。 (2)車站出入口自動扶梯及電梯防雨措施 由于南方地區夏季多雨,且時常受臺風影響,在考慮正常防淹措施之外,出入口截水溝設于出入口地面的效果要好于設在出入口通道內。另外,地面電梯廳應充分考慮防雨措施,避免廳門處淋雨造成井道積水導致設備運行受影響。 (3)車站裝修設計問題 車站裝修設計應盡可能與土建設計同步進行,一期工程自動扶梯及電梯設備安裝過程中多次發生土建設計預留裝修條件與裝修設計方案不協調影響設備安裝的情況。表現在:站臺到站廳自動扶梯下三角機房的隔墻裝修問題,土建預留裝修層厚度無法滿足龍骨及搪瓷鋼板安裝要求;車站出入口通道內自動扶梯設備與側墻間隙偏小,無法滿足墻面裝修要求;個別車站自動扶梯傾斜端踏面上部裝修后凈空高度不滿足安全規范要求等。 所以,裝修設計標準或主要原則須在土建施工設計開展之前研究確定。 (4)車站垂直電梯通信功能一期 工程車站垂直電梯具備設備監控、轎箱內外對講等功能,從緊急情況下安全角度出發需進一步配套增設轎箱內乘客與車控室、轎箱緊急操控箱三方對講通話功能及設施。 (5)車站自動扶梯緊急情況下控制方式 一期工程車站車控室內設有自動扶梯緊急停止按鈕,在緊急情況下可使車站全部自動扶梯停止運行。調查發現,由于存在不安全因素,廣州、香港地鐵車站該緊急按鈕幾乎從未使用。因此,該運營管理及控制方式值得進一步研究改進。 (6)自動扶梯及電梯設備的電視監視功能 深圳地鐵一期工程自動扶梯及電梯設備未配套電視監視系統,從應對緊急突發事件和方便運營管理角度出發,電視監視系統應進一步完善。參考文獻:［1］GB50157—92，地下鐵道設計規范［S］.［2］GB16899—1997，電梯制造與安裝安全規范［S］.［3］GB7588—1995，電梯制造與安裝安全規范［S］.