上海地铁３号线车辆漏雨原因与解决措施
摘 要：分析了上海地铁３号线车辆车顶、车门及空调处的漏雨原因，并对铆钉处渗水、车门处进雨进行了注水试验验证，提出了解决措施与建议。
关键词：地铁车辆；漏雨；原因；解决措施
车辆漏雨会造成车辆构件的腐蚀，也容易引起车内电气设备短路和电子信号紊乱等故障。上海地铁３号线（明珠线）利用老沪杭铁路内环线和淞沪铁路高架改造而成，是上海首条高架轨道交通线路。因存在漏雨问题，前期对３号线２８列地铁车辆实施了车顶硅胶的修补，但是在大风大雨的极端天气，列车回库检查后又发现有漏雨情况，漏雨位置大多数在车门、空调柜、设备柜及空调回风口处。
１ 漏雨原因研究
１．１ 车顶漏雨分析
１．１．１ 车顶外部结构与漏雨分析
车顶外部结构如图１所示，车顶盖板与侧墙上边梁之间的纵向接缝在制造时没有用硅胶密封，仅从外表看，纵向接缝被车顶盖板遮盖，且有１０ｍｍ高的挡雨凸台，雨水不可能进入。但是，当列车以６０ｋｍ／ｈ的速度运行时，沿车顶表面流过的气流也以同样的速度相对车体运动，使车体表面形成了低压区，会对落在车体表面的雨水产生很强的吸附力，使雨水紧贴着车顶表面运动。
按照力的平行四边形法则，雨滴正常落下的力Ｆ通常可分解为平行于车顶表面的下滑力Ｆ下和垂直于车顶表面的力Ｆ垂（图２），Ｆ垂可能使雨水进入纵向接缝。
当风雨特别大时，雨滴成一定角度落在车顶上，同样按照力的平行四边形法则分解雨滴落下的力，此时平行于车顶表面的力变为上行力Ｆ上（图３）。因此，在风雨很大的特殊情况下，由于车顶表面吸附力和上行力的共同作用，雨水会沿着车顶表面上行，从而会使大量的雨水沿纵向接缝→挡雨凸台→铆钉１进入车内顶。
１．１．２ 车顶内部结构与漏雨分析
图３也显示了车顶内部结构，车顶模块与侧墙模块之间是铆接结构，车顶边梁型材与侧墙上边梁之间用铆钉１和铆钉２进行铆接，铆钉１在打开车顶盖板后即可见，铆钉２在打开车顶拱形板后可见，２个型材的铆接面没有用橡胶或者硅胶密封。可以进一步认为：２个型材的铆接面是车内进雨的最大隐患，使雨水进入车内顶有了更多的通路。
经分析，雨水通过车顶结构进入车内顶有如图３所示的３个路径：路径１———纵向接缝→２个型材对接面的外部边缝→２个型材的对接面→车内顶；路径２———纵向接缝→挡雨凸台→铆钉１→车内顶；路径３———从已修复过的车顶横向硅胶带处进入，此处是主要漏雨部位。
雨水通过图３中的３条路径进入车内顶后，其出口如图４所示也为３个：通过铆钉１、铆钉２、车顶边梁型材与侧墙上边梁２个型材对接面的内部边缝渗水。雨水通过铆钉１进入１区后，因为车体呈上拱形，所以雨水会流往车体端头，或者在启动、刹车时流往车体端头，使得空调柜或设备柜进雨的概率较高。
１．２ 车门漏雨分析
车门漏雨途径如图５所示，雨水通过侧墙上边梁和纵向接缝进入门系统。对车门进行了注水试验：在车体两端空调以内的范围，用自来水从侧面浇侧墙上边 梁和纵向接缝，时间持续１０ｍｉｎ，发现２个门系统漏雨，进雨位置在车门处。
１．３ 空调漏雨分析
空调新风区的入口面积为５００ｍｍ×５００ｍｍ，盖板是钢网结构，不能阻挡雨水；新风区的排水口直径为底排Φ３０ｍｍ、侧排Φ１５ｍｍ，一般情况下此处不会积水，但是当风雨特别大、且在列车启动和刹车时，雨水会越过新风口与回风口之间的过滤棉进入回风区。因回风口直通客室天花板，所以雨水经回风口进入客室。
空调盖板原结构为独立的３个盖板，总面积２．５ｍ２以上，用４８个螺钉紧固。但是为了方便检修，目前将３个盖板合为一体，所有螺钉报废不用，只用３个搭扣锁紧，因此盖板与盖板框不密贴，缝隙随处可见，雨水无论从正面和侧面都很容易进入。
２ 解决措施
对于车顶结构，临时检修可将车顶盖板与车顶搭接的纵向接缝用硅胶遮盖，架修时再将纵向接缝、车顶边梁型材与侧墙上边梁２个型材对接面的外部边缝全部用硅胶遮盖。
对于车门处，将门上外饰板拆卸下来，检查硅胶密封情况，并在漏雨腐蚀部位涂打硅胶。
对于空调新风口，则将钢网更换成与上海地铁１号线车辆（ＤＣ０１型）相似的带通风片的顶盖；对于空调盖板，用硅胶遮盖盖板所有漏雨部位，并增加盖板四周的密封橡胶条。
３ 结束语
对铆钉处、车门处进行了注水试验，验证了漏雨的具体位置；正在制造中的１０号线地铁列车也已经在车顶边梁型材与侧墙上边梁２个型材的铆接面涂打了硅胶。
本文提出的漏雨问题的解决措施虽然有效，但并非彻底。因此，在加强车辆的及时检修与保养的同时，期待更加先进、科学的车辆设计和工艺，使城轨交通更好地服务于国家建设发展。
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