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学术前沿

陶瓷绝缘地板在地铁站台屏蔽门区中应用

发布日期:2013-02-22 18:47

陶瓷绝缘地板在地铁站台屏蔽门区中应用
 
摘  本文对地铁站台屏蔽门区域绝缘材料的应用进行了探讨 ,分析对比了橡胶绝缘地板和陶瓷绝缘地板的优缺点 , 并对陶瓷绝缘地板的施工方案和施工工艺进行了介绍。
关键词 陶瓷绝缘地板 ;橡胶绝缘地板 ;防火等级 ;绝缘电阻
 
      地铁屏蔽门设置的主要目的是将车站站台公共区与轨行区隔离 ,简化环控系统 ,降低车站空调系统的运行能耗 ;减少列车运行噪音及活塞风对车站站台候车乘客的影响 ,防止人员跌落轨道产生意外事故 ,为乘客提供一个更加舒适、安全的候车环境。西安地铁二号线采用 1500VDC 刚性接触网 ,最大载流量 3300A。由于屏蔽门门体结构多为金属导体 ,为保证乘客上、下车乘车安全 ,将屏蔽门与轨道进行等电位连接。站台屏蔽门设备与钢轨等电位连接后 ,最高可携带 DC120V 的直流电压 ,对站台候车乘客造成安全威胁。因此在屏蔽门施工过程中对距离屏蔽门门槛边线 0.9m 宽 113.34m 长的区域以及整个端门中心线两边各 1.5m 宽的范围内设置绝缘地板。
 
1 地铁车站常规绝缘地板
      目前国内地铁采用的方案主要为橡胶绝缘地板。橡胶地板具有绝缘性能好、防滑的功能 ,同时有多种颜色可供选择 ,可满足协调站台装饰装修的要求。但橡胶绝缘地板材料最高燃烧性能为 GB8624-2006 规定的 Bf1 级 ,材料防火性能 Bfl-s1,t0级。国标《地铁设计规范》(GB50157-2003)19.1.13“车站的站台、站厅、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客集散部位 ,及各设备、管理用房 ,其墙、地及顶面的装饰材料 ,以及广告灯箱、座椅、电话亭和售、检票亭等所用材料 ,应采用不燃材料 ,同时 ,装饰材料不得采用石棉、玻璃纤维制品及塑料类制品”。可见 ,选用绝缘橡胶地板敷设在站台区域 ,虽可作为车站装饰的一部分,但不能满足国家规范的防火等级要求。
      其次 ,由于橡胶使用寿命较短 ,国内部分城市地铁所采用橡胶地板 ,已经开始面临修补更新 ,增大了运营成本。以西安地铁为例 ,二号线目前开通运行仅半年时间 ,采用的橡胶材质绝缘地板在靠近卫生间一侧 ,地板由于长期受到水汽侵蚀 ,已开始出现开胶、卷曲等现象。
      另外 ,在施工过程中 ,敷设绝缘层和铺设装饰层存在交叉施工 ,极易在施工过程中刺破绝缘材料而使其失去绝缘功能 ,因此对施工技术也提出了较高的要求。
 
2 陶瓷绝缘地板
2.1 陶瓷绝缘地板性能
      新型陶瓷绝缘地板具有良好的绝缘性能和防火性能 ,防火等级 A 级 ,具备建筑装修、装饰材料的性能 ,同时还具有较高的体积电阻率、表面电阻率和耐高压电气性能。克服了橡胶地板材料易老化、不耐磨、易污染、耐久性和防火欠佳的问题 ,并兼容了陶瓷地板的优点 ,具有美观耐用、防火、防滑、抗压、耐磨、耐腐蚀、防污、防水防渗透、放辐射性低、环保卫生易于施工的特点。既可敷设于设置地铁站台边缘屏蔽门系统的绝缘区域 ,也可用作大型发电设备用房、配电设备用房的地面装饰绝缘材料。
      主要性能参数 :
      吸水率平均值 :3.3% ;最大值 :3.8% ;
      破坏强度 877N 55N/mm2
      断裂模数 :平均值 :33.2MPa ;最小值 :30.9MPa ;
      耐磨性 :4 级 2100 转 ;
      静态摩擦系数(干燥)0.77 ;
      放射性 A 类内照指数 :Ira=0.6 ;外照指数 :Ir=1.0 ;
      表面电阻 :2.79×1011Ω ;
      体积电阻 :6.54×1012Ω ;
      莫氏硬度 :6 级 ;
      抗压强度 :204MPa。
      陶瓷绝缘地板与橡胶绝缘地板参数比较如下 :

      绝缘陶瓷符合 GBT 8411.3-2009 陶瓷和玻璃绝缘材料第 3部分“材料性能”的要求 ;产品符合 GB/T4100-2006 附属 G、JC/T872-2000、GB8624-1997,GB6566-2010、GB23569-2011和 GBT4740-1999 的标准要求。通过对两类产品的技术参数对比来看 ,陶瓷绝缘材料在厚度、抗压强度、硬度和表面电阻方面均优于传统橡胶绝缘材料 ,尤其是陶瓷产品其燃烧性能可以达到不燃 A 级 ,完全满足了《地铁设计规范》中屏蔽门防火等级的要求。
2.2 施工方案
      采用类似装修干挂石材的施工方案 ,地板四周立面及底面均匀涂抹专用防水、高强度绝缘粘贴胶 ,地板间缝隙将被防水绝缘胶填实,保证在绝缘区铺设的每块地板都是独立的绝缘体。结构图如下 :

      绝缘地板与屏蔽门门槛处缝隙的处理采用绝缘胶条填充 ,在地板的下方安装绝缘托架作为绝缘支架 ,防止绝缘胶条由于外来的作用脱落到站台层下面。陶瓷绝缘地板可以作为普通的装饰地板材料使用 ,且绝缘地板体积阻率较高 ,原则上地板与装饰大理石之间不用作任何处理 ,也可用 10mm 宽 ,厚 12mm的专用绝缘分割条填充。
2.3 施工工艺及质量要求
2.3.1 施工工艺
      1)垫层处理 :结构层上垫层处理按照车站装修设计要求实施 ,砼强度不小于 C20,平整度要求 2m 靠尺范围内不大于3mm,表面压光 ;伸缩缝、结构变形缝等封口做好过渡处理 ,以保证地面的平整度 ;绝缘地板系统工程铺设前 ,用磨机地坪进行打磨 ,去除表面浮尘、垃圾、油渍等 ,确保原始地坪表面进行清洁 ;
      2)涂抹环氧底漆 :在确认底面垫层水份含量小于 3% 后 ,对地面均匀涂抹环氧底漆 ,对作绝缘区防潮、防水处理 ;
      3)涂抹环氧自流平 :在环氧底漆干透之后均匀涂刷环氧自流平 ,对地面进行找平处理并检查是否有未涂抹到的地方 ;环氧自流平自然干燥时间约为 2~3 天 ,干燥期间要保证表面清洁 ;
      4)审图预铺 :按照施工图的要求预摆绝缘地板 ,保证地面导向放置在滑动门前面的正确位置 ;
      5)立面及底面涂胶 :对每一块绝缘地板的立面和底面均匀涂抹绝缘胶 ,保证绝缘地板与底面环氧自流平的结合 ,绝缘地板间有绝缘胶填实 ,既防止地板表面水通过缝隙渗透到绝缘地板下 ,又保证每一块绝缘地板都是单独的一个绝缘体 ,确保各绝缘体并联以后电阻不降低 ,冗余保证绝缘效果 ;
      6)铺实及缝隙处理 :用橡胶锤轻敲绝缘地板 ,保证其与地面无空鼓 ;检测地板间缝隙是否填充满绝缘胶 ,并对绝缘地板与屏蔽门门体、装修区边缘缝隙进行绝缘胶条填充 ;
      7)绝缘检测 :在绝缘胶凝固之后进行检测 ,对没有达到绝缘要求的区域进行单独处理 ,保证施工完成之后绝缘区电阻大于 500 兆欧;
      8)成品保护 :成品保护主要防止后续工作对地砖造成的污染和损伤 ,保护层可以使用地板包装箱的纸板或彩条布。
2.3.2 质量要求
      1)绝缘地板底层面层与下一层结合 ( 粘贴 ) 应牢靠无空鼓 ;砖面层洁净 ;接缝平直 ,砖块无裂纹、掉角、缺棱 ;
      2)表面平整度 :绝缘地板板块之间缝隙小于或等于2mm ;交叉缝隙平直要求小于或等于 2mm ;交叉缝隙高低差要求小于或等于 0.5mm ;
      3)每侧站台铺设绝缘地板时 ,在施工过程中对铺设完的绝缘区域进行分段检查、测试 ,保证每个施工阶段绝缘符合要求 ;绝缘区域绝缘地板与屏蔽门门槛间预留 10mm 间隙 ,在屏蔽门与绝缘地板测试验收完后 ,用绝缘胶密封 ;
      4)施工要求符合《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》(GB50210-2001)的要求。
 
3 结论
      综上所述 ,在地铁屏蔽门建设中采用新型陶瓷绝缘地板已逐渐成为可能。该材料应用于地铁站台绝缘后 ,对用户需求书原有方案的改进和优化体现为绝缘地板本身绝缘电阻≥ 1×1011Ω,且模拟工程环境实际测量数值≥ 500MΩ(500MΩ 测量仪器已经打满刻度)。其次 ,采用陶瓷绝缘地板 ,既能保证地铁站台的绝缘功能 ,又能达到防火要求 ;同时其材料还具有建筑装修装饰材料耐磨、抗压性强、硬度高、防滑、环保等特性 ,并可免除橡胶地板后期维修更换的工作 ,节省运营维护成本并保障系统的正常运营。当然 ,陶瓷绝缘地板在地铁中应用是一项较新的技术 ,如何在大面积施工中进行质量控制、如何保证屏蔽门系统绝缘的稳定性和可靠性 ,这些问题还有待于在实际运营中进一步进行检验。
 
参考文献
[1]地铁设计规范 GB 50157-2003.
[2]西安地铁二号线屏蔽门系统技术规格书,2009.
[3]建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-2001.
[4]《绝缘磁地板》产品手册.