[发明专利]铁路地下车站气动效应控制结构、控制方法及设计方法

说明书

本发明提供了一种铁路地下车站气动效应控制结构，包括站厅，所述站厅的两端通过过渡段与隧道相连，所述站厅和隧道的边缘设置有围护结构，所述过渡段的宽度从站厅到隧道的方向递减；所述站厅内设置有两站台，两站台之间设置有两条正线，两正线之间设置有隔墙，所述隔墙的两端延伸至过渡段与隧道的连接处。还提供了一种气动效应控制方法和气动效应控制结构的设计方法。本发明在不扩大车站断面面积的情况，充分巧妙地利用了站内现有空间，通过设置隔墙、泄压孔和站台端三棱柱，有效降低了列车高速过站引起的气动效应产生的不利影响，保障了铁路地下车站安全舒适高效运营，适用于各种铁路地下车站。

技术领域

本发明涉及铁路施工技术领域，尤其是一种铁路地下车站气动效应控制结构、控制方法及设计方法。

背景技术

过站列车高速通过地下车站的过程中将产生强烈的空气动力效应，产生的列车风可能危及站内人员安全，强烈的气压变化会引起站内人员耳膜压感不适，严重的甚至会损伤耳膜。气动荷载作用于站台屏蔽门等站内设备设施，将引起疲劳破坏，威胁车站运营安全。列车速度越高，引起的气动效应越强烈，其危害也越大。目前，降低站内气动效应危害的主要方法是扩大车站断面、设置泄压井等，扩大车站断面方案受到建设成本、土地资源的限制，设置泄压井也需要占用建筑空间，同时列车运行噪声会从泄压井传播到地面，造成环境问题。针对以上现状，需要从车站结构本身寻求降低气动效应影响的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路地下车站气动效应控制结构、控制方法及设计方法，以有效降低列车高速过站气动效应的不利影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：铁路地下车站气动效应控制结构，包括站台层，所述站台层的两端通过过渡段与隧道相连，所述站台层和隧道的边缘设置有围护结构，所述过渡段的宽度从站台层到隧道的方向递减；所述站台层内设置有两站台，两站台之间设置有两条正线，两正线之间设置有隔墙，所述隔墙的两端延伸至过渡段与隧道的连接处。

进一步地，所述隔墙的两端设置有多个泄压孔。

进一步地，所述泄压孔的尺寸在从隧道到站台的方向上逐渐减小。

进一步地，所述站台靠近列车进站的一端设置有三棱柱，所述三棱柱的第一侧面与站台相连，第二侧面朝向过渡段侧壁，第三侧面朝向隔墙，所述第三侧面到隔墙的距离沿列车的行驶方向逐渐减小。

采用上述铁路地下车站气动效应控制结构的铁路地下车站气动效应控制方法，

当两行驶方向相反的列车同时进站时，隔墙将两列列车隔开，避免两列列车交会产生强烈的气动效应。

进一步地，当列车进入过渡段时，车头前方的压缩空气通过泄压孔流动至隔墙的另一端，降低空气的压缩程度，从而减小列车通过隔墙起点产生的内压力波动的幅度。

进一步地，当列车进入站台时，利用三棱柱和隔墙构成断面面积逐渐缩小的区域，避免列车突然进入断面面积缩小的空间，从而减小列车通过站台起点处产生的压力波动的幅度。

铁路地下车站气动效应控制结构的设计方法，包括以下步骤：

A、建立地下车站列车高速过站空气动力学计算模型，计算求解车站内压力场、流速场分布及变化规律，得到站台瞬变压力峰值、最大风速值、最大气动荷载等控制指标参数；

B、增加隔墙的模型并计算控制指标参数；

C、若控制指标参数满足控制标准，则设计完成；

若控制指标不满足控制标准，则在隔墙的模型两端开设泄压孔并计算控制指标参数；

D、若控制指标参数满足控制标准，则设计完成；

若控制指标不满足控制标准，则在站台靠近列车进站的一端增加三棱柱的模型。