陳 娟

(天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

1 高速鐵路長(zhǎng)大隧道防災(zāi)救援體系

1.1 火災(zāi)防范系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外發(fā)生在隧道內(nèi)的列車火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì)分析可知隧道內(nèi)列車火災(zāi)事故中由列車電氣設(shè)備導(dǎo)致的火災(zāi)所占比例最大。而災(zāi)害原因大致可分為高速列車本身起火及車與隧道內(nèi)設(shè)備接觸時(shí)起火兩種。因此，防災(zāi)的重點(diǎn)在于列車本身防火和隧道內(nèi)設(shè)備防火兩方面。(1)列車車輛防火:在制造動(dòng)車車輛時(shí)，列車的外殼、內(nèi)襯、地板等均應(yīng)采用新型耐火材料制作，使之能達(dá)到在火災(zāi)發(fā)生后的高溫下，不會(huì)立刻著火，從而給旅客疏散預(yù)留出足夠長(zhǎng)的時(shí)間。動(dòng)車組各車廂均應(yīng)配置便攜式滅火器。為了防止火勢(shì)的蔓延，在動(dòng)車車頂和頂板之間的整個(gè)斷面上應(yīng)設(shè)置至少可阻燃15 min的隔離墻。如CRH3動(dòng)車的車身就采用了不燃的鋁板作內(nèi)飾頂板和風(fēng)道，采用非金屬材料玻璃作間壁和門板等，有效地降低了火情的傳播。(2)隧道內(nèi)設(shè)備防火:目前可采取的措施有:在施工中增加不計(jì)入隧道斷面的額外混凝土作為起火后的保護(hù)層;在混凝土施工中加入聚丙烯纖維以提高混凝土的耐火性能;除此之外也可以采用在襯砌上噴涂無(wú)機(jī)纖維防火涂料或者粘貼隧道專用防火板材等方法來(lái)提高隧道的耐火極限。

1.2 探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)

一旦火災(zāi)發(fā)生，如能夠盡早探得火源并且能盡快控制災(zāi)情的發(fā)展，那么將會(huì)大大降低災(zāi)害損失，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的就需要在列車內(nèi)和隧道內(nèi)設(shè)置探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)。在隧道內(nèi)設(shè)置的探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)包括離子感煙探測(cè)器、紫外線火焰探測(cè)器、紅外軸溫探測(cè)器、紅外熱度監(jiān)視器、有毒氣體探測(cè)器等，與之配合的還需要設(shè)置攝像監(jiān)控系統(tǒng)等。在西康線秦嶺隧道的兩端的車站設(shè)置了紅外軸溫探測(cè)裝置以阻止帶火列車?yán)^續(xù)運(yùn)行，在隧道進(jìn)出口設(shè)置火災(zāi)警告信號(hào)以避免后續(xù)列車進(jìn)入災(zāi)情隧道。在隧道洞內(nèi)的橫通道處還設(shè)置了人工報(bào)警按鈕。動(dòng)車上的探測(cè)系統(tǒng)可以采用光學(xué)煙霧探測(cè)器及安裝在地板或其他設(shè)備中的線性熱感應(yīng)探測(cè)器，使得在發(fā)生火情時(shí)，列車駕駛員和列車長(zhǎng)能最快地接到信號(hào)，盡快利用列車上的報(bào)警按鈕或報(bào)警電話報(bào)告火情。于此同時(shí)自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可自動(dòng)關(guān)閉火災(zāi)發(fā)生的車廂的空調(diào)系統(tǒng)。

1.3 消防滅火系統(tǒng)

消防滅火系統(tǒng)，包括動(dòng)車上的放置的滅火器和隧道內(nèi)設(shè)置的滅火設(shè)備。在動(dòng)車上一般需要在每節(jié)車廂兩端及車廂內(nèi)配置滅火器，并且在司機(jī)室增加滅火器數(shù)量。隧道內(nèi)的滅火設(shè)備一般采用消火栓、干粉或泡沫滅火器，這些裝置是高速鐵路隧道小型火災(zāi)最主要的消防方式。除此之外，在長(zhǎng)大隧道的出入口處，作為消防用水儲(chǔ)備，均應(yīng)修建消防水源井或消防蓄水池。

1.4 通風(fēng)系統(tǒng)

一般地，隧道內(nèi)的運(yùn)營(yíng)通風(fēng)系統(tǒng)可以同時(shí)具備火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)排煙功能。而高速鐵路隧道對(duì)于防排煙系統(tǒng)有特殊說(shuō)明，防排煙氣流設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)疏散點(diǎn)位置、人員疏散路線及方向進(jìn)行設(shè)計(jì)。如隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，列車需臨時(shí)停車時(shí)，應(yīng)盡快通知隧道控制中心開(kāi)啟隧道內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)。在緊急救援站、緊急出口級(jí)避難所應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)防煙措施，送風(fēng)應(yīng)從隧道外引入清潔的新鮮空氣。在防護(hù)門處的風(fēng)速不應(yīng)小于2 m/s。且要保證等待區(qū)的送風(fēng)量滿足10 m3/人·h 的最小要求。

1.5 通訊系統(tǒng)

為了保障指揮人員、救援人員與火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員之間實(shí)現(xiàn)通信暢通，動(dòng)車及鐵路隧道內(nèi)的應(yīng)設(shè)置有線應(yīng)急電話系統(tǒng)，并且要充分利用鐵路GSM－R 和450 MHz 無(wú)線列調(diào)等無(wú)線通信手段以供司乘人員與列控中心聯(lián)絡(luò)。隧道內(nèi)每隔500 m 設(shè)置電話終端，并結(jié)合緊急救援站、橫通道、避難所、緊急出口、隧道洞口等設(shè)置情況綜合考慮。在隧道出入口、緊急出口等位置處設(shè)置視頻采集點(diǎn)，并能將視頻信息反映在鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。

1.6 供電系統(tǒng)

在救援疏散路線上應(yīng)設(shè)置疏散照明和指示燈，在隧道洞口、緊急出口、橫通道口、避難所口等應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志燈，在隧道內(nèi)設(shè)置的應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)有不小于1 h 的持續(xù)照明時(shí)間。列車供電系統(tǒng)必須有足夠的電能儲(chǔ)備以備電網(wǎng)失效時(shí)列車能夠繼續(xù)運(yùn)行到“定點(diǎn)”區(qū)域。

1.7 疏散救援系統(tǒng)

當(dāng)列車在高速鐵路隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有時(shí)不能在安全時(shí)間內(nèi)將列車完全駛離隧道，此時(shí)就需要在隧道內(nèi)?？窟M(jìn)行安全救援。(1)當(dāng)列車無(wú)法繼續(xù)行駛時(shí)，或火災(zāi)車廂內(nèi)的旅客不能及時(shí)疏散到其他車廂時(shí)，就必須采用就地臨時(shí)停車進(jìn)行疏散的方式。這種隨機(jī)停車疏散模式在兩座單線隧道設(shè)置橫通道的情況下方便救援，但在單洞隧道中效果就受影響。(2)當(dāng)車內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，通過(guò)車廂內(nèi)的消防措施不能有效控制火情，可先將旅客通過(guò)車間風(fēng)擋疏散至相鄰相對(duì)安全的車廂并封閉端門，待列車開(kāi)入隧道中的“定點(diǎn)”區(qū)域后進(jìn)行疏散。此種方式為高速鐵路長(zhǎng)大隧道較好的救援方式。(3)當(dāng)列車剛開(kāi)進(jìn)隧道即發(fā)生火災(zāi)，如列車?yán)^續(xù)運(yùn)行不能及時(shí)駛?cè)搿岸c(diǎn)”區(qū)域，可在通知控制中心調(diào)整行車安排后，緊急制動(dòng)逆向拉出洞外。(4)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無(wú)法及時(shí)通知控制中心啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，不能有效控制其他車輛進(jìn)入隧道，或者隧道內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)不能及時(shí)啟動(dòng)時(shí)，列車不應(yīng)采用隨機(jī)停車的疏散方式。(5)高速動(dòng)車每節(jié)車廂都設(shè)有應(yīng)急錘、逃生玻璃等，可供應(yīng)急救援，另外在酒吧車和司機(jī)室內(nèi)還配置有逃生梯。但需要注意，不管是哪種疏散方案，都需要在列車停下來(lái)才能進(jìn)行救援和逃生，因?yàn)槿粼诹熊囘\(yùn)動(dòng)中砸碎玻璃，可能會(huì)加劇火勢(shì)的蔓延。

救援疏散設(shè)施的設(shè)置有三種情況:(1)當(dāng)長(zhǎng)度為20 km及以上的隧道或隧道群應(yīng)設(shè)置“緊急救援站”，“緊急救援站”之間的距離不應(yīng)大于20 km。如全長(zhǎng)39.4 km 的太行山、南梁隧道設(shè)計(jì)了2 座間隔約15km 的“緊急救援站”。(2)對(duì)于單洞隧道，當(dāng)長(zhǎng)度為10 km 以上時(shí)，應(yīng)在洞身段設(shè)置不少于1 處的緊急出口。如施工輔助坑道具備設(shè)置緊急出口條件時(shí)，可增設(shè)1 處緊急出口，如不滿足增設(shè)緊急出口條件時(shí)，應(yīng)設(shè)1 處避難所。當(dāng)長(zhǎng)度為5 ～10 km 時(shí)，應(yīng)在隧道洞身段設(shè)置1 處緊急出口或避難所。當(dāng)長(zhǎng)度為3 ～5 km 時(shí)，如有滿足緊急出口標(biāo)準(zhǔn)的輔助坑道，可在隧道洞身設(shè)置1 處緊急出口，如不滿足要求時(shí)，可不設(shè)置。如全長(zhǎng)24 km 的大瑤山隧道群結(jié)合輔助坑道的分布情況，設(shè)置了13 處緊急出口。(3)雙洞單線隧道一般間隔400 ～500 m 設(shè)置一個(gè)橫通道作為疏散口。并在橫通道與主隧道之間設(shè)置防火門。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，高速鐵路隧道兩邊設(shè)置了貫通的救援通道，救援通道一般為150 cm(寬)×220 cm(高)。緊急出口寬度一般不小于230 cm，高度不小于250 cm。且在救援通道上，每隔200 m 左右的位置處設(shè)置疏散標(biāo)志，并配以照明。

1.8 監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)《鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:高速鐵路的防災(zāi)救援設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)隧道內(nèi)通風(fēng)、照明(包括緊急安全疏散標(biāo)識(shí)設(shè)備)、消防(排水泵)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。但這都是總體性、原則性的規(guī)定，并無(wú)具體方案。在已實(shí)施的隧道防災(zāi)救援工程中，如石太線太行山－南梁隧道群及渝懷線圓梁山隧道都設(shè)置了防災(zāi)救援監(jiān)控，但都存在構(gòu)架不合理、功能不完備、參與聯(lián)動(dòng)的設(shè)備子系統(tǒng)不全、響應(yīng)速度低、自動(dòng)化程度不高等問(wèn)題，而且沒(méi)有普遍性。建議隧道防災(zāi)救援監(jiān)控系統(tǒng)可參照現(xiàn)有的防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)的方案進(jìn)行制定，使之具備調(diào)度中心級(jí)功能、工務(wù)段功能、車站功能和現(xiàn)場(chǎng)功能。

2 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)高速鐵路隧道防災(zāi)救援已基本形成體系。在火災(zāi)預(yù)防、預(yù)警等方面都已制定了切實(shí)可行的規(guī)范，但是對(duì)于每種不同的隧道結(jié)構(gòu)與施工方法，所采取的措施與具體的救援疏散方案也不盡相同，需要結(jié)合隧道類型、長(zhǎng)度、地質(zhì)情況及施工輔助坑道的設(shè)置情況具體選擇消防及救援方案的設(shè)計(jì)。盡管隧道防災(zāi)救援系統(tǒng)投資較大，但是綜合安全性的考慮，有必要開(kāi)發(fā)出經(jīng)濟(jì)合理安全的災(zāi)害預(yù)防與救援設(shè)備。

［1］鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心.高速鐵路隧道［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

［2］茅為中，張念.鐵路隧道火災(zāi)預(yù)防及救援探討［J］.隧道建設(shè)，2010，(2):20－23.

［3］安玉紅.鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)研究［J］.石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，(9);99－104.

［4］余顏麗，王志強(qiáng).鐵路隧道防災(zāi)救援監(jiān)控系統(tǒng)方案研究［J］.鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2013，(6):28－31.

［5］顏志偉.武廣客運(yùn)專線大瑤山隧道群防災(zāi)救援疏散設(shè)計(jì)研究［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2011，(8):7－12.