时间:2023-04-19 16:58:14
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇工程教导论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1.1.1直接经济效益城市轨道交通直接经济效益包括以下几个来源:①车票收入;②车站及沿线广告收入;③车站及上盖物业开发,这一部分物业将由当地地铁公司所持有经营,收入直接归属于地铁公司。
1.1.2间接经济效益城市轨道交通间接经济效益主要包括:①周边地产升值。轨道交通工程的建成与运行,极大提高了沿线区域的可达性,缩短了乘客交通出行的时间,地产价值也获得了较大的提升。②道路交通与其它基础设施的节约。城市轨道交通运营后分担了较大的交通运量,减少了市政道路的建设以及公交车辆购置的投入,并可以节约建设停车设施所需花费的成本。③促进周边经济的发展。其可以带动相关建筑工程专业经济的发展。
1.2城市轨道交通社会效益城市轨道交通的社会效益可以概括为两点:①提供快捷安全的出行方式。②提升城市的整体形象,增加城市对外来企业和游客的吸引力。
1.3城市轨道交通环境(资源)效益城市轨道交通是一种低污染、低能耗、高运量的交通工具。低污染体现在没有尾气排放且噪音污染相对较小;低能耗指单人每公里所消耗能源较小。同时能更有效地利用土地资源,减少交通拥挤。
2城市轨道交通建设融资模式的探讨
2.1城市轨道交通工程开发受益群体及受益关系分析城市轨道交通工程开发过程中受益群体及受益关系。
2.1.1乘客列车的乘客是城市轨道交通运营的最直接受益人,相比传统的交通出行方式,乘坐城市轨道交通出行可以节约出行时间,提高时间利用效率,同时出行的安全性也有所增加。乘客乘坐城轨的成本包括:①乘车成本,即车票费用。这笔费用直接流入到城轨运营公司。②住房价格上升的成本,由于城轨的开发能有力带动沿线周边的房价,若乘客想有效的享受交通带来的便利,则需要承受相应住房价格上升的成本。
2.1.2地面道路使用者随着轨道交通的运营,地面交通得以改善,拥挤程度降低。
2.1.3政府政府的获益主要包括与城轨开发的有关税收以及土地出让金。对于城轨沿线的国有土地,政府以土地出让的形式获取一次性收入;而税收则涵盖了整个开发周期,特别是当沿线物业进行多次转让或再建设时,政府可获取多次税收收益。除此之外,由于城轨的替代效应,可以减少公交车辆的购置费用及管理费用,减少相应的停车设施费用,减少道路的扩建以及维护费用等。
2.1.4沿线物业持有者城轨沿线的原有物业的持有者,可以获得一笔高于获取物业成本的转让或安置费用。这笔收益由沿线物业的持有者独自持有。
2.1.5房地产开发商由于本次研究仅限于城轨开发相关收益,因此仅限于与城轨同步开发或晚于城轨开发的地产项目。由于城市轨道的开通提高了交通便利同时带动了周边经济的发展,使得大部分房地产开发商可以获取相比其他地段更高的利润率,是城轨开发的主要受益对象之一。房地产开发商的成本主要包括土地开发成本以及向政府所需缴纳的税费。其中土地开发成本中土地出让金占据较大比重。根据以上分析发现,受益群体都可以从城市轨道交通项目获取相匹配的收益,除原物业持有者以外,其他几类受益群体都需付出与收益相关的成本。因此总体来看,成本和收益的分配较协调一致,能够实现“谁出资,谁受益”的原则,而出现的问题主要集中在项目如何短期内获得较大融资,从而降低项目整体融资风险。
2.2城市轨道交通融资模式探讨
2.2.1传统模式该种模式即由政府主导,政府同时负责投资与经营。该种模式下由政府牵头成立项目法人公司,并由政府向项目公司注入自有资金,同时剩余的资金缺口以项目公司的名义进行银行贷款或其它融资活动。该种融资模式下,城市轨道交通工程的最终收益都指向政府,实现出资与受益的相统一,但由于城市轨道交通工程的投资额限制的影响,会影响整体项目的进度,增大了政府的融资风险。
2.2.2以项目主导融资模式该种融资模式主要以项目为主导,项目开发建设模式大多采用BT、BOT或PPP等模式,在该种模式下,私人部门的资金能够有效在项目开发的早期投入到项目建设当中,能够有效缓解政府的资金压力,平衡融资风险,加快城市轨道交通工程的建设进度。
2.2.3项目资产化融资模式该模式下是将未来建成项目资产化,通过在证券市场发售证券的方式进行融资。如1998年上海地铁为建设地铁2号线,发行了共5亿元总量的债券。该种融资方式进一步拓展了城市轨道交通工程建设的融资渠道,提高了项目的整体融资能力,与此同时也减轻了业主方的融资压力。但该种融资方式特别是股权融资的方式容易受到金融市场波动的影响,提高了项目整体的金融风险。
2.2.4TOD开发模式TOD(Transit-OrientedDevelopment),即公共交通运输导向的土地开发模式,强调以公共交通为主要交通方式、将土地利用与公共交通系统紧密结合,实现城市土地的集约化利用及发展。在该种开发模式下,政府通过出让城轨沿线的土地一级开发与二级开发权来吸引私人部门进行投资,通过土地一、二级开发的收入来补偿城市轨道交通建设的成本。该种开发模式能最大程度发挥私人资本的使用效率,减少相应的交易成本,提高项目整体的收益率。
轨道交通工程投资控制有其自身的特点和规律,贯穿于项目建设的全过程和建设程序的所有步骤。但每个阶段投资控制的重要性却不一样,越是建设前期,投资控制的作用越大。设计阶段是投资控制的关键阶段。因此,结合工程特点,在设计阶段明确投资控制目标、分析结构与过程、选择方法与措施、优化关系处理、突出控制重点,将对降低工程造价起到关键作用。
1、投资控制目标的设置
轨道交通工程项目投资控制目标是随着工程建设实践的不断深人而分阶段设置的,设计阶段投资控制目标是其中最重要的阶段目标。一般说来,轨道交通工程项目的建设过程分为5个阶段,即项目建议书阶段、可行性研究阶段、设计阶段、建设实施阶段、试运营与竣工验收阶段。这5个阶段的投资控制目标既是相对独立的,又是相互联系和不断递进的。
在项目建议书阶段,主要设定投资的初步估算目标。其投资分析、测算的数据精度要求较粗,内容相对简单,往往通过对项目主要工程量和内容的框算,并参考同类项目的有关经验数据综合平衡,结合项目特点给出投资的初步估算,其估算误差一般在士20%左右。但此阶段作为项目的投资策划,第一次明确提出了投资控制的初步目标。
在项目可行性研究阶段,主要是确定投资估算目标,即对项目建设中的工程量和各种可能涉及的费用合理性进行考虑,并进行较为全面的动态估算,估算误差应控制在±10%左右。国家规定,此阶段的估算投资额应对项目总造价起控制作用。
在项目设计阶段,可研投资估计是编制设计概算的依据,设计概算一般不应超过可研估算10%原则上,这是项目总投资的最高限额,不得任意突破,如有突破须报原审批部门批准。因此,设计概算是编制投资计划、进行投资包干、考核设计经济性、实行项目招标、核定合同价格的最重要依据,也是项目投资控制目标的重点。经验表明,设计阶段影响项目投资的权重可达80%~90%左右,抓住此阶段的投资控制目标就抓住了根本。
在项目建设实施阶段,以设计概算及设计为指导的工程招投标活动确定的中标合同价格,将是此阶段投资控制的目标。这个阶段投资控制的任务是按设计图施工,使实际支出控制在中标确定的合同价格范围内。
在项目的竣工验收阶段,投资控制的任务就是搞好项目结算和决算,检验项目投资是否控制在国家批准的项目设计概算或修正概算内。
综上所述,设计阶段作为实施投资控制的关键阶段,其投资控制目标的设置必须科学合理,必须按其规律依次确立。
2、工程项目的结构与过程分析
从轨道交通工程的项目内容划分,人们一般把投资结构划分为几大组成部分,即施工准备、土建(车站、区间等)、设备(车辆、供电、信号、通信、空调通风、给排水与消防、电动扶梯、自动售检票、环境监控、防灾报警、车辆段等)、钢轨及扣件、其他费用(征地拆迁、勘测设计、研究实验等)、预备费、建设周期贷款利息等。根据广州、深圳、南京等城市轨道交通建设投资概算分析,其中各部分占投资的大致比例分别为:施工准备占1%~3%,土建占25%~35%,设备占30%~40%,钢轨及扣件占2%左右,其他费用占10%~15%,不同筹措方案建设期银行利息占5%~7%.
轨道交通工程设计阶段投资控制也是一个逐步推进的完整过程,一般包括以下几个主要内容。
首先,对已获批准的可行性研究报告中投资估算部分进行认真分析,在此基础上编制设计招标文件(或设计委托书)。一般说来,工程可行性研究报告都有投资估算偏小的倾向。如果将这一估算作为设计阶段投资控制的基本目标,无疑有很大的压力。因此,在设计招标文件中应对设计目标中的投资控制提出原则意见,并就合理选用相关技术经济指标、制定节约投资降低成本措施等提出详细要求。这就是控制过程中限定范围的工作。如在南京地铁的设计招标文件中,明确提出设计必须实现“安全可靠、功能合理、经济适用、技术先进、用户满意”的目标,在安全可靠、功能合理的前提下,应尽可能追求经济适用、降低造价,必须实行限额设计。
其次,在设计招示中重点对设计投标方案作投资控制分析与评价。应在考察设计单位的资质、信誉和人财物保障条件时着重考虑其对投资控制的能力,应对设计投标方案的设计指导思想是否正确、建设标准是否合理、限额设计是否有保障、投资控制措施是否得力等方面进行综合比选,以确定最合适的设计单位中标。这就是控制过程中识别主要特性的工作。南京地铁在设计招标时就将设计单位的设计投资控制能力作为主要的特性来考核。
第三,设计单位制定经济评价体系,明确主要经济控制指标,推行限额设计,选用科学合理的设计概算编制方法。这就是控制过程中订立标准的工作。标准是衡量投资控制绩效的依据和准绳。标准来自控制目标并服务于控制目标,订立标准必须根据设计阶段投资控制的特点定量确定。
第四,业主与设计单位共同采取行之有效的控制方法及组织措施、经济措施、技术措施、合同措施,及时收集控制中的各种动态数据,认真对比分析研究,确保设计方案的优化与概算文件编制质量。
第五,抓好过程控制,及时衡量绩效。所谓衡量绩效就是抠出投资控制中的实际工作情况与标准之间的偏差信息,并根据这种信息来评估实际控制工作的优劣。只有在投资控制过程中不断地将实际控制状态和效果与标准进行对比,找出差异,才能对控制活动进行客观公正的评价,才能不断趋近控制目标。
第六,认真诊断及纠正,精心做好设计概算审查和调整。如果设计阶段投资控制衡量绩效后发现偏差,就要诊断偏差,分析偏差产生的原因并加以纠正,直至最后完成对设计概算的审查和修正。3、投资控制的方法与措施选择
设计阶段投资控制必须借助科学合理的方法。技术经济分析方法是轨道交通工程设计阶段投资控制较为有效的方法,主要有方案比较法和价值分析法。
方案比较法是一种简便而适用的方法。轨道交通工程设计根据功能需求提出各种技术方案,对各种方案在安全可靠、功能合理的前提下进行技术经济指标系列对比分析,从中挑选经济指标最优的方案,并同时达到控制投资的目的。在同样满足功能要求的前提下,技术经济合理的设计方案,可以降低工程投资5%~20%。因此,凡能进行定量分析对比的设计内容,均应通过计算,用数据说明其技术经济合理并比较选择。特别要注意占工程造价比例较大的建筑材料和机电设备选用的经济性,尽量采用标准化、系列化设计。
价值分析法是以较低的寿命周期费用,可靠地实现必要的功能,较适用于对轨道交通工程设计方案进行分析和优选,投资控制的效果比较明显。价值分析法的表达式用V=F/C表示。式中V为价值,F为功能,C为寿命周期费用。提高设计价值有以下途径,即:功能提高、费用不变;功能不变,费用降低;功能提高,费用降低;功能稍降,费用大降;功能大增,费用稍增。在轨道交通工程设计中,通过价值分析控制投资的二个步骤是:一是在功能合理的前提下识别非必要费用;二是抓住功能与费用之间的数量关系,找出减少费用的环节;三是寻找消除非必要费用的多种办法,如修改设计,改变原材料品种、规程和供应来源,选择更合适的机电产品,采用更合理的运营模式、生产组织形式及管理方法等。同时,价值分析应侧重在降低费用潜力大的对象上。
南京地铁1号线在工程设计的许多方面都进行了技术经济分析,作了多方案比选。全线13个车站共做了40多个方案。很多车站方案多次论证,投资控制效果明显。总体设计单位在设计中,对全线的12段线路进行了全面的优化和完善,既确保了功能合理,又降低了造价。设备的选型定型及按设计招标采购是影响投资的重要方面。业主与设计单位在每个设备系统的用户需求书编制中都是几易其稿,进行严格的技术经济分析,效果良好。
设计阶段投资控制必须依靠强有力的组织、技术、经济、合同措施保障。组织措施主要是建立合理的设计管理模式,明确业主、设计单位及监理单位在设计阶段投资控制中各自的任务及职责,确定投资控制流程,制定相应的规章制度,落实投资控制人员。技术措施主要是发挥业主、设计单位及监理单位的技术优势,协调、平衡好设计工作的各个方面,特别要通过系统分析、价值分析、方案比较、限额设计、优化设计等技术手段,将投资控制落实在实处,从源头控制设计输人的正确性以及技术标准和文件深度的合理性、统一性。经济措施是调动设计人员控制投资积极性的重要方面。经济奖惩既是对设计成果的价值确定,更是为设计提供激励和制约的基本动力。对设计方在设计中通过技术措施而节约了工程投资的,或功能较原来基础有较大提高的,业主应给予一定的奖励。对设计方未取得业主同意的不合理超投资限额设计,业主应扣减设计费。鼓励监理方发挥主观能动性,多提优化设计方案,尽心尽责实施投资控制,效果明显者给予重奖。合同措施是通过设计合同、监理合同的签定,明确业主、设计单位、监理单位的权责利,这是投资控制落实的有效保障。合同措施必须对设计目标中投资控制定位。南京地铁1号线就是将“经济适用”作为设计目标之一明确定位的。
4、投资控制与设计费用、标准的关系优化
4.1投资控制与设计费用的关系
按照惯例,设计单位设计的费用,与其设计工程的投资额挂钩。国家发文规定了不同种类、大小的工程设计费取费的指导费率。这种设计费的取费方式带来的问题是:进行了限额设计,或通过设计阶段的投资控制降低了工程造价,如何分解设计费,调动设计单位和设计人员积极性?在南京地铁工程的设计中,设计总费用计算基数为国家批准的工程可行性研究报告中投资估算的相关部分,选取某一确定的费率,确定设计总费用。总体总包设计费及分项设计费根据投资估算,考虑各设计单位设计工作的技术含量、难易程度、复杂性、重复性、实际投人工作量和行业收费水平等因素,在设计总费用的范围内,经综合平衡先一次确定相应设计费用,业主也在其中预备一块作为设计奖励基金和设计变更费。设计费由各设计单位包干使用。设计方在确认设计费合理、完整的基础上,包干完成合同规定的所有设计任务。设计费用与设计概算投资脱钩,不因项目投资的增减而增减,确保设计人员科学对待设计,推行限额设计。业主重视并处理好投资与设计费、设计质量的关系,做好设计工作总体评价,尽量使设计工作量和设计业绩与设计费匹配。根据设计工作评价结果,对确因实际原因增加了设计工作量的给予适当补偿;对通过精心设计提高质量降低造价的给予奖励;对没有做好限额设计、投资控制的设计除责令修正外还可作适当处罚。投资控制与设计费用这种关系的建立,避免出现长期以来设计工作中存在的怪圈:设计费用与投资费用按比例挂钩,谁将设计概算做得大,谁就可以按比例多拿设计费用,最后导致优化设计、控制投资的设计费降低,而放弃控制、突破限额的反而可得额外得好处。
4.2投资控制与设计标准的关系
2运营介入策划
介入工作策划应与新线工期策划同步进行。针对目前轨道交通介入工作普遍存在的问题,需从组织机构、工作机制、工作计划等方面入手精心策划。
2.1成立组织机构
组织机构需精简高效。依据轨道交通项目管理特点,可成立三层(决策层、指挥层、执行层)垂直管理架构(见图1),统筹管理、分层对接。此机构专门针对运营介入工作成立,不影响也不替代原公司各部门职能,同时满足后期验收接管、联调演练等工作组织需求。决策层的领导组由监管部门、建设单位、运营单位领导组成。负责制定介入工作的指导方针,决策工作组上报事宜,决定重大问题处理意见。指挥层的工作组由建设单位及运营单位的相关部门经理组成,负责统筹指挥介入工作的开展、协调处理各类问题、督促相关方落实问题整治。执行层的各专业组由建设单位、运营单位专业(车间)负责人组成,负责介入工作的具体实施,汇总、对接、处理各类问题,提出问题处理意见。
2.2建立工作机制
为使组织机构有效运作,必须配套对应的工作机制。运营介入需制定系统化工作机制,包括管理办法、规章文本、工作制度、资料归档等。运营介入总体工作机制见图2。(1)审定、《运营介入新线建设管理办法》。此办法是运营参与新线建设的核心管理文件,明确界定运营介入新线建设工作中各相关方职责,明确工作内容、方式、要求等,并组织实施运营介入工作。(2)建立规章文本体系。依据轨道交通工程特点,与介入工作相关的规章文本主要包括安全(含工地)管理规章、验收工作流程、移交管理办法、联调演练总体方案、试运营基本条件评审方案等。以上规章,部分可结合前述参与管理办法相关规定进行修订或新编。(3)制定工作制度。工作制度具体体现为运营介入过程中采取的各种有效运作手段,主要包括例会制度、周报制度、对接制度、协调制度、考核制度等。(4)成果总结与资料归档。所有介入过程相关的技术资料、会议纪要、问题记录表、现场记录、调试记录、专题报告等均按照工程验收资料归档。在线路开通运营后,进行运营介入总结,形成介入成果文件,作为后续线路工程建设的重要参考依据。
2.3制定工作计划
2.3.1采取WBS(工作结构分解)进行工作分解原则上轨道交通开通试运营前的工程行为均属于建设方职能。“运营全介入”要求运营方全面参与试运营前工程建设相关工作。可采取WBS对轨道交通工程进行工作结构分解(见图3),以明确运营介入工作的主要工作内容。2.3.2依据工期策划制定介入计划在WBS基础上,提前制定总体计划及实施计划。总体计划应结合轨道交通工程工期总策划进行制定,主要是统一各部门之间的阶段性工作安排,并落实年度人、财、物等筹备工作计划。实施计划应结合各设备设施设计、施工、调试具体计划制定,是介入工作的落地执行计划。2.3.3动态调整实施计划因受诸多因素影响,原工程进展会实时变动。一方面,介入实施计划必须随工期实况动态调整、优化,提高计划可行性;另一方面,运营介入也应根据运营筹备的需求(如试运行期3个月等),对工期的实施提出调整的建议和措施,以期轨道交通线路能如期、顺利、安全地开通试运营。
3运营介入组织
轨道交通工程建设期可划分为工程前期、工程实施、验收接管、综合联调演练等4个阶段。运营介入新线建设工作需结合工程实况采取有效方式分阶段逐步组织实施。有效地介入工作方式包括组织调研、开展专题、提供或审核各类资料、参与会议、现场检查、跟进施工作业、参与调试等。
3.1工程前期阶段
(1)规划及工程可行性研究。建设方应向运营方提供规划选线等基本情况;运营方应根据线路运营经验,对工程可行性报告运营相关章节内容提出修编意见,并参加工程可行性报告交流和专家评审会。(2)总体及初步设计。建设方、总体设计单位就设计技术原则及依据征求运营方意见;运营方应选取部分内容进行专题研究,并就设计文件相关章节内容提出意见。设计文件编制完成后,建设方向运营方提供设计文件初稿,安排运营方参加设计文件会审,并就运营方所提意见的采纳情况进行反馈。(3)施工图设计。设计单位完成施工图设计(含设计变更)后,建设方向运营方提供施工图目录和具体图纸资料,并组织运营方参加施工图设计文件会审、强审工作,运营方及时提出意见。
3.2工程实施阶段
(1)工程招标。在编制工程招标技术文件时,建设方安排运营方参与用户需求书及技术要求的研讨工作,运营方应组织调研并安排相关专业人员对设备的功能要求、技术规格、维护保养、备品备件、专用工器具、专业培训等方面提出明确的需求。建设方安排运营方参与设备系统开标、授标前澄清、合同谈判等工作,运营方及时安排人员参与。(2)设计联络。建设方向运营方提供设备系统设计联络相关文件,组织运营方专业人员参与设备系统设计联络、设计沟通等相关会议。运营方应结合运营需求审核技术资料,对设备系统的具体技术细节提出意见,积极配合完成设计联络工作。(3)设备系统生产制造。建设方组织运营方相关专业人员参与设备的监造、调试、出厂验收等工作。运营方需依据设计文件、合同技术文本、试验大纲、运营需求等,参与相关设备的制造、验收过程,及时提出优化建议。(4)施工、设备安装、装修。运营方依据工程筹划、计划、工程进度等相关文件,跟进现场施工(含隐蔽工程)进度,掌握工程施工动态和重点工程进度,及时调整优化运营筹备工作。建设方敦促施工单位、供货商及时提交设备安装相关技术资料并向运营方提供,协助运营方参与现场施工、设备安装等监理、工地例会。运营方依据技术资料、相关规范要求,及时提出施工安装存在的相关问题。建设方将相关例会会议纪要抄送运营方相关部门。(5)单体(系统)调试。运营方需根据运营筹备、人员培训计划需要,向建设方、供货商提出设备系统资料需求及培训需求;建设方、供货商根据运营方需求,按计划提供设备系统的技术功能说明书、维护手册、操作手册等文件资料。运营方应及时学习研究并提出资料的优化及补充意见;各供货商应按要求进行修订,并组织开展相关技术培训。建设方组织运营方参与设备(系统)单体调试,运营方安排专业人员配合,完成后在调试记录上签字确认。单体(系统)设备调试完成后,供货商向运营方提供系统调试报告、测试记录表、遗留问题汇总表等。
3.3验收接管阶段
(1)工程验收。运营方应作为建设方代表成员参与各阶段工程验收工作,就验收过程中发现的问题及时与建设方相关人员沟通协商;建设方相关人员对问题作跟踪处理并明确回复。为确保试运营评审顺利进行,建设方须在各阶段验收后向运营方提供1份非正式的验收资料。正式验收资料应在竣工资料交接时一并向运营方移交。(2)三权接管。三权接管主要包括属地管理权、设备使用权、调度指挥权的交接。运营方与建设方共同起草编制接管方案,并经领导组审核后实施。移交前及移交过程中工作组召开专项工作会议,协调解决各专业组交接过程中发现的问题,落实整改措施及期限。对重大行车、消防、设备的安全问题,专业组、工作组组织相关单位在规定的时间内进行整改;不能协商一致的问题,报领导组决定处理意见。
3.4联调演练阶段
(1)综合联调。运营方牵头组织,协同建设方各部门共同实施综合联调工作。运营方及时向相关部门通报综合联调发现的问题。建设方相关部门敦促各相关设计、施工、供货商积极处理运营方提出的问题并作回复。(2)运营演练。运营方应负责编制试运行演练方案,并组织实施;建设方需组织设计单位、施工单位、设备供应商配合试运行的演练、保障等工作,确保在试运营基本条件评审前基本完成试运行及各项演练。运营方应将试运行及运营演练的有关情况形成书面报告。建设方就报告所列问题及时组织整改。(3)试运营基本条件评审。运营方需及时全面配合评审主办部门编制试运营准备综合报告及提供相关资料,并参加评审会议,负责运营相关内容汇报及交流。根据试运营专家评审会的评审报告,建设方负责实施相应工程整改工作;运营方应积极配合为整改工作创造条件,做好整改相关记录及备案。
4问题收集与处理
4.1问题收集
运营介入实施过程中,各方应采用统一EXCLE表格对问题进行记录、汇总。对于每个问题,所需填写的内容不限于表1所列项。填写问题纪录表的具体规范填写要求见表1。
4.2问题处理
所有发现问题应按收集、反馈、协调、整改或消除、归档等进行处理。处理过程总体遵循分层协调、逐级上报原则。遇重大问题,专业组可直接上报工作组、领导组处理,具体流程见图4。
城市轨道交通安全工程,是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。
1.2安全工程的设计范围
安全工程贯穿于各设计研究阶段,这包括:预可行性研究阶段;可行性研究阶段;总体设计阶段;初步设计阶段;施工图设计阶段;后续服务阶段。
1.3安全工程的设计内容
按照“安全第一、预防为主”的方针,在设计中采取有效措施,避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故,这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故,在设计时就应给予充分考虑,以避免或减少事故损失。
1.3.1火灾
在火灾情况下,人员的伤亡,主要有以下几方面:烧死烧伤;高温灼伤;缺氧窒息;烟气中毒;踩踏;不正确逃生方式造成的摔死、摔伤;引发其他并发症等。
1.3.2撞击
撞击事故,包括:车撞车;车撞物;车撞人。
车撞车:追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。
车撞物:列车与永久性物体相碰,如:在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时,侵入限界,未能及时处理,而导致与列车碰撞或剐蹭;列车与临时性物体相碰。
车撞人:列车与工作人员、乘客、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。
1.3.3电击
产生电击的因素很多,主要有:触及电气设备的带电体(或绝缘破坏);触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标);电缆金属屏蔽层感应电压超标等。
1.3.4踩踏
在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下,处理不当,会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有:节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。
1.3.5人为袭击等
爆炸、纵火、毒气等。
1.3.6建筑物垮塌
运营期间,车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌
1.3.7其他灾害
针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等,设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。
1.4施工期间
城市轨道交通工程,在施工安装期间,也会发生各种各样的安全事故,如:结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。
1.5设计期间
项目前期决策失误,虽不会直接威胁到人身安全,但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。
二、安全工程的设计原则
主要原则城市轨道交通安全工程的设计,应以下述要求为目标,在正常使用时:
必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险;必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险;必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。
城市轨道交通车辆和运营设备的选择,必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。乘客使用或操作的设备,必须易于识别,设置在便于触及的地方,并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。对于起火风险大的设施必须加以围护,减少可能的火情蔓延;在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上,应保障有效疏散措施;铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物,并避免燃烧时产生有毒气体;一旦发生火灾,通风排烟系统应能进入火灾运行模式,以保障人员疏散或灭火。
三、防火设计的重点提示
在城市轨道交通工程的各种灾害中,火灾是首位的。所谓火灾,是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
3.1火源
在城市轨道交通工程中,引起火灾的火源是多方面的,归结起来,主要有以下几种。了解这些火源,将有利于防火设计。
电气火灾:绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路等,都可能导致火灾;生活用火引燃:如烟头等引燃可燃物;生产用火引燃:如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物;人为破坏纵火。
3.2火灾应急处置预案的编制
在系统投入试运行前,设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。
3.3建筑防火的设计要素
疏散通道、疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置;疏散能力;设备及管理用房的门至安全出口的距离。
3.4消防给水与灭火装置的设计要素
消防给水系统、灭火器配置、自动喷水(或喷雾)灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统
3.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素
机械防烟、排烟设施的设置、防烟、排烟系统与事故通风的功能、防烟分区的划分、设备的排烟能力、排烟设备的耐热能力、送风量的要求
3.6防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素
消防用电的要求、应急照明的连续供电时间、应急照明的设置、疏散指示标志的设置
四、结语
城市轨道交通安全工程的设计工作,需要给与重点关注。这样做的目的在于,强化城市轨道交通安全工程设计的重要性,使城市轨道交通安全工程的设计更加系统化、程序化、规范化。为实现这个目的,只研究设计导则还不够,还应该建立一套安全工程的设计评价体系。
参考文献:
[1]雷全胜,唐祯敏.城市公交平衡流研究的几个关键问题.综述[J].系统工程学报,2003,18(10):62-70.
金属性故障主要是指由于第三轨或者是接触网与走形轨间产生直接金属性接触后,造成其绝缘支架击穿,从而形成与大地的短路。比如在2010年时,北京地铁一名乘客随身携带的金属水平尺从站台中堕落,造成正在运行中的列车与第三轨之间的通路,从而导致了金属性短路故障的发生。造成该种故障的另外一种原因也可能是在停电检修作业的过程中,没有及时将接触网接地线撤销,从而在恢复供电时发生金属性短路故障,如果此时特别是在运行期间不能及时对故障位置进行确定和排出,势必会对轨道交通的运行产生较大的影响。
2非金属性短路
非金属性短路主要是指第三轨与走形轨经过渡电阻短路或者是绝缘泄漏,从而发生非金属性短路故障。比如在雨雪天气环境下,暴露在户外的城市轻轨在雨水或者是积雪作用下被覆盖,间接的成为导体从而与行轨发生短路。另一方面,也可能是在长时间的运行过程中接触网或者是第三轨的出现绝缘老化现象,从而导致电流外放和泄漏,泄漏的电流通过绝缘支座在流向接地扁铜后经由变电所地网,最终回流至变电所负极,从而引发非金属性短路故障。同金属性故障相比,非金属性故障下产生的短路电流相对较小,所以造成了其短路现象不容易被察觉。但是随着运行时间的不断加长,可能会产生接触电压或者是跨步电压,严重情况下还会出现电弧,从而使短路故障进一步扩大,给城市交通轨道电力系统的稳定运行以及人身安全都带来了较为严重的影响。
二、城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的几种方法
当前阶段,城市轨道交通运输中供电直流侧短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法两大类:
1阻抗法
城市轨道交通供电直流侧短路故障定位方法中的阻抗法又可以分为单端量阻抗法和双端量阻抗法两种:(1)单端量阻抗法。该种供电直流侧短路故障定位方法的工作原理相对较为简单且易于实现,并且具有着装置成本优廉的特点。但是其在实际运行过程中的故障定位精度较差,主要原因是在定位过程中容易受到对侧系统过渡电阻的影响。在对该种方法的实际运用过程中,可以采用微分方程工频法、一元二次方程法以及迭代法和电压法等,从而消除过渡电阻或者是对侧系统对单端量抗阻法故障测量精度造成的影响。(2)双端量阻抗法。该种故障定位测量方法是当前城市轨道运输供电直流侧短路故障定位中被广泛运用的技术方法,其主要是通过对两端电压流量的推算,并在故障点电压相等的基础上实现故障位置信息的获取,其凭借着对现代通信技术和高精度互感器以及故障录波装置等现代技术和设备的支撑,实现了强大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市轨道交通直流输电系统中较为常用的一种方法,主要是在行波传输的理论基础上达到实现故障定位的目的,通过对不同的故障行波到达测量装置的速度以及时间差等,对故障位置进行计算。以上两种主要的故障定位方法具有着较多的优点,在直流输电系统的故障定位中得到了较为广泛的应用,但是在城市轨道交通直流供电系统中应用时,其对测量设备以及通讯设备具有着较高的要求,相应的设备投资较大。
三、基于贝瑞隆模型的时域故障定位原理和实现
1基本原理分析
对于城市轨道交通来说,其供电直流侧发生短路故障后,导致了保护装置动作,在该故障造成的过程中,其进行故障定位时能够采用的主要数据为在保护动作发生前馈线保护装置所记录的电流和电压信息,不利于故障定位的实现。不论是对于以上单端测距还是双端测距方法来说,其都是以电压以及电流的基波相量为基础的,但是在当前故障发生和切除时间越来越短的情况下,大多数基波相量数据是无法进行准确提取的。对于基于分布参数模型的输电线路时域故障定位方案来说,其可以通过对跳闸前原始数据的采用,不需要进行相应的滤波处理,直接性的在时域对故障距离进行测算,其与直流输电线路本质上不存在较大的区别,仅仅是两者能量集中频域不同,所以该方案模型能够有效实现对城市轨道交通主流侧输电线路短路故障的定位。
考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性,北京城市轨道交通13号线信号计算机联锁控制系统,采用铁科院开发研制的TYJL2Ⅱ型系统。虽然此系统已在全路400余个站场投入使用,但在满足现有的各项技术条件要求,实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系,确保列车运行安全的同时,还必须进行一系列的改进和完善,以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能,并实现与ATP系统结合的安全编码逻辑功能。
1系统结构的改进
根据北京城市轨道交通的特点,对TYJL2Ⅱ型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。
1.各站通常不设信号维修人员,为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行,将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中,使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲,对站场简单的车站,直接将监控机安装在联锁机柜内,取消联锁总线的切换电路。A监控机和A控制台随着A联锁机的切换而切换,B监控机和B控制台也如此。而对站场复杂的车站,除切换方式同简单车站外,仍采用原有TYJL2Ⅱ型计算机联锁系统的结构,保留联锁总线的切换电路。
2.由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制,且通常采用中心集中控制方式,因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC分机的接口,接收中心集中控制时的命令信息,并向中心发送本站的表示信息,接口采用RS2422双网结构。车站分散控制时,系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计,使操作方式更加方便灵活。
3.为了便于维修,计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U标准,计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时,为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求,系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上,计算机层、电源层在下。
4.在保持原有TYJL2Ⅱ型计算机联锁系统电路结构不变的情况下,为提高系统的可靠性和抗干扰能力,采取的措施主要包括:提高印制板采用的芯片等级,按5V计算机电路与12V采集、驱动电路分别布线,并且分开设置接插件;在接口架的驱动条件线上增加防雷器件;采集、驱动32芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。
2系统特殊联锁功能的实现
由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能,因此在联锁软件中又增加了相应的模块,具体可分为3类。
1.原联锁软件中没有与其类似的功能,需要建立全新的算法,增加新模块。如,扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关;扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法,并予以实现,完成扣车作业。
2.原联锁软件中有与其类似的功能,可利用原有算法。如,紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似,其技术条件也基本相同。因此,可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法,在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。
3.原联锁软件中虽有与其类似的功能,但需对其算法稍加修改。如,轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同,二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中,去掉区段占用检查条件,就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下,且人工确认该道岔区段无车时,可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。
虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的,算法的确定也是不同的,但由于原有的TYJL2Ⅱ型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的,新增加或修改的模块也均按此原则设计,不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。
3安全编码逻辑功能的实现
北京城市轨道交通计算机联锁控制系统,增加了与ATP系统结合的安全编码逻辑功能,并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式,遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法,如需增加或改动某个环节,也只需增加或改动相应的模块。
与ATP系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2部分。其中,静态数据包括:与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息,如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言,对于非道岔区段,每1个轨道区段均设有1套速度码继电器和1个编码模块,并入链;对于道岔区段,考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2套独立的速度码继电器,因此也分设2个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层,以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后,在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块,可以实现与ATP系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2类程序,一类是不受进路控制的编码模块,另一类是受进路控制的编码模块处理程序,二者的区别在于模块扫描方式的不同,不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描,受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。
城市作为社会文明进步标志之一,在国家政治、经济及文化诸多方面的作用日益突出,可以说城市化水平的高低是一个国家文明程度、社会进步和经济发达的重要参数所以大力发展城镇建设,对城市进行合理而健康的规划和管理极为重要,城市轨道交通安全问题,贯穿于设计、施工、运营等全过程。在城市轨道交通安全问题越来越受到重视的今天,设计作为城市轨道交通安全建造与安全运营的首要环节,设计单位及其广大设计人员,应如何面对轨道交通“安全问题”?本文就此几方面进行探讨。
一、城市轨道交通安全工程的概念
1.1定义
城市轨道交通安全工程,是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。
1.2安全工程的设计范围
安全工程贯穿于各设计研究阶段,这包括:预可行性研究阶段;可行性研究阶段;总体设计阶段;初步设计阶段;施工图设计阶段;后续服务阶段。
1.3安全工程的设计内容
按照“安全第一、预防为主”的方针,在设计中采取有效措施,避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故,这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故,在设计时就应给予充分考虑,以避免或减少事故损失。
1.3.1火灾
在火灾情况下,人员的伤亡,主要有以下几方面:烧死烧伤;高温灼伤;缺氧窒息;烟气中毒;踩踏;不正确逃生方式造成的摔死、摔伤;引发其他并发症等。
1.3.2撞击
撞击事故,包括:车撞车;车撞物;车撞人。
车撞车:追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。
车撞物:列车与永久性物体相碰,如:在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时,侵入限界,未能及时处理,而导致与列车碰撞或剐蹭;列车与临时性物体相碰。
车撞人:列车与工作人员、乘客、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。
1.3.3电击
产生电击的因素很多,主要有:触及电气设备的带电体(或绝缘破坏);触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标);电缆金属屏蔽层感应电压超标等。
1.3.4踩踏
在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下,处理不当,会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有:节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。
1.3.5人为袭击等
爆炸、纵火、毒气等。
1.3.6建筑物垮塌
运营期间,车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌
1.3.7其他灾害
针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等,设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。
1.4施工期间
城市轨道交通工程,在施工安装期间,也会发生各种各样的安全事故,如:结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。
1.5设计期间
项目前期决策失误,虽不会直接威胁到人身安全,但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。二、安全工程的设计原则
主要原则城市轨道交通安全工程的设计,应以下述要求为目标,在正常使用时:
必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险;必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险;必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。
城市轨道交通车辆和运营设备的选择,必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。乘客使用或操作的设备,必须易于识别,设置在便于触及的地方,并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。对于起火风险大的设施必须加以围护,减少可能的火情蔓延;在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上,应保障有效疏散措施;铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物,并避免燃烧时产生有毒气体;一旦发生火灾,通风排烟系统应能进入火灾运行模式,以保障人员疏散或灭火。
三、防火设计的重点提示
在城市轨道交通工程的各种灾害中,火灾是首位的。所谓火灾,是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
3.1火源
在城市轨道交通工程中,引起火灾的火源是多方面的,归结起来,主要有以下几种。了解这些火源,将有利于防火设计。
电气火灾:绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路等,都可能导致火灾;生活用火引燃:如烟头等引燃可燃物;生产用火引燃:如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物;人为破坏纵火。
3.2火灾应急处置预案的编制
在系统投入试运行前,设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。
3.3建筑防火的设计要素
疏散通道、疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置;疏散能力;设备及管理用房的门至安全出口的距离。
3.4消防给水与灭火装置的设计要素
消防给水系统、灭火器配置、自动喷水(或喷雾)灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统
3.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素
机械防烟、排烟设施的设置、防烟、排烟系统与事故通风的功能、防烟分区的划分、设备的排烟能力、排烟设备的耐热能力、送风量的要求
3.6防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素
消防用电的要求、应急照明的连续供电时间、应急照明的设置、疏散指示标志的设置
四、结语
城市轨道交通安全工程的设计工作,需要给与重点关注。这样做的目的在于,强化城市轨道交通安全工程设计的重要性,使城市轨道交通安全工程的设计更加系统化、程序化、规范化。为实现这个目的,只研究设计导则还不够,还应该建立一套安全工程的设计评价体系。
设计施工原因是指在施工过程中,因施工企业的工艺水平和设计单位的设计合理性等原因导致的塌方事故。设计单位如果对围岩勘探失误会导致施工企业在施工的过程中,对施工尺度的把握出现偏差,不了解施工地段详细的地质情况。施工企业如果没有清楚认识到设计围岩和实际围岩间的偏差,会因为围岩暴露在空气中的时间过长、支护衬砌等原因,造成塌方。
2地质原因
隧道工程的地质条件十分复杂,导致施工难度加剧、施工安全性降低。同时,勘测施工地段地质情况受到较多因素影响,不可预见性较多,容易产生勘测不彻底等问题,使塌方的可能性增加。
3人为原因
人为原因是指因施工企业忽视地质预报工作、地质勘测工作、私自变更设计等因素导致的塌方事故,施工企业为了获得更大的利润,缩减预定工期,在一定程度上存在着侥幸心理,对施工方法进行私自修改,未按照施工规范的要求进行施工,最终导致隧道工程质量较低。
二、隧道工程施工措施
施工措施的基本原理是对塌方体进行及时处理,对掌子面围岩进行整体加固,依靠经济、可靠、合理的施工措施,针对塌方的不同情况,施工企业可以最大限度的减少因隧道工程塌方带来的风险和损失。在洞口、地表位置及洞内采用不同的施工措施。在洞口及地表裂缝处应该使用黏土进行夯填,设置截排水沟,引导地面水合理排放,避免因地表水的下渗造成的施工危害,同时,为了避免在洞口位置产生再次塌方,提高施工的安全性,应该在开挖隧道前加固边仰坡。在洞内可采用管棚法、冷冻法、插板法、锚杆法、注浆法及注浆管棚法等施工措施。
1管棚法
管棚法是指从掌子面的水平方向上,斜向打入钢管,最终在掌子面的拱部产生管棚,通过钢管超前支撑的作用避免产生拱部塌方。管棚法的施工范围较大,但是如果在砂石层施工,会产生较大的施工难度。
2冷冻法
冷冻法是指运用制冷设备和仪器,对塌方段进行及时冻结,在冻结位置掘进支护,避免二次塌方。冷冻法对施工环境的要求较高、施工时间较长、施工成本较高,在砂石层施工的施工难度较大。
3插板法
插板法是指将中空锚杆从掌子面打入,并在锚杆中注入一定量的化学锚故浆液,提高对围岩的改良效果,避免拱部的坍塌。插板法具有施工设备占地面积小、操作便捷、性能优良的优点,对围岩整体性进行了改良,避免二次塌方,具有较高的可靠性,但是施工的范围较小,对大型塌方而言,施工难度较大,同时会增加施工成本,造成施工进度的拖延。
4锚杆法
锚杆法是指通过对凿岩机进行合理运用,在掌子面的位置钻孔打眼,在打眼处打入锚杆,通过锚杆对塌方体进行固结。锚杆法的的效果和范围具有较高的局限性,仅能够在近地表和塌方面积较小的情况下使用,但是此方法的安全性和可靠性较高。
5注浆法
注浆法是指在掌子面中灌注化学锚故浆液或水泥浆液,实现对围岩整体性的改善,此种方法有助于解决在特殊地层中发生的塌方事故,运用范围较广。
6注浆管棚法
注浆管棚法是指通过飞腿凿岩机,在掌子面的位置进行钻孔打眼,在打眼处插入管棚后注浆,实现加固围岩的目的,具有效果显著和适用范围广的特点。除上述施工措施外,设计单位和施工企业还应该在塌方事故发生前,从设计阶段和施工阶段着手,通过有效的措施避免塌方事故的产生。
第一,在设计过程中,应该对地质情况进行准确勘测。隧道工程的安全性和质量水平受到地质条件的制约,在地质条件较为复杂的地段,塌方事故产生的可能性较高,在地质条件较好的地段,塌方事故发生的可能性较低。因此,对施工地段进行准确、科学的勘测,有助于从源头上减少塌方事故。在实际勘测的过程中,应该避免一味减少勘测费用而造成的地质资料不全面的现象,避免盲目施工,使施工企业在施工前做好物资上、技术上和思想上的准备,对支护措施和开挖方法的选择进行充分考虑。根据地质勘测结果,对施工地点土石分布情况和质量进行分析,对隧道线型进行合理设计。
第二,在施工过程中,应该通过有针对性的施工技术和地质预测避免发生塌方事故。如果在地质条件较差的地段施工,可以通过科学的支护方法和开挖方法,降低塌方事故的发生几率。开挖掌子面之后,围岩的自稳时间受到包括围岩条件在内的多种因素的影响,如果在爆破之后无法对围岩情况进行判断,应该立即采取支护措施,避免因围岩变形导致的塌方事故。隧道工程的不可预见性和复杂性较大,在设计阶段应该对施工地段进行勘测,但是因为预测的不可见因素较多,因此,应该在施工过程中及时进行预测,提醒施工人员预防塌方事故。
2检测项目
按照专业划分,轨道交通内的智能化系统用于管理车站安全和环境的车站设备系统,主要包括门禁控制系统、环境与设备监控系统和综合监控系统3部分。所开展的检测项目如表1所示。
3检测内容
3.1门禁控制系统
3.1.1读卡器功能防破坏功能,对卡的识别功能,识别速度,有效读卡距离。
3.1.2门禁控制器功能控制器防破坏功能,独立工作功能、工作准确性,响应时间,开、关锁功能,后备电源自动投入功能。
3.1.3系统管理功能实时监控功能,对控制器的控制功能,完好率/接入率,非法入侵报警,非法破坏报警,与控制器通信故障报警。
3.2环境与设备监控系统
3.2.1车站环境温湿度及区间环境系统该系统主要是监测车站站厅、站台及设备区环境温湿度,主要检测现场的温湿度数据采集精度。
3.2.2通风空调系统该系统用于组合式空调机组、柜式空调器、风机和电动风阀、冷水机组、冷冻、冷却水泵、冷却塔和电动蝶阀等设备的监测与控制。
3.2.3照明导向系统该系统用于检测照明回路、导向灯箱照明回路、屏蔽门光带的监控功能。
3.2.4应急照明电源系统功能1)工作状态监测功能。2)电池旁路故障、电池低电压、逆变器故障、输出过载等故障报警功能。
3.2.5给排水系统该系统用于潜污泵、给水碟阀等设备的监测与控制。
3.2.6电梯与扶梯系统检测运行状态、上下行方向监测、左右扶手带故障、电扶梯故障等功能。
3.3综合监控系统
3.3.1接口检测检测子系统与主控系统之间的硬件连接、串行通信连接、专用网关(路由器)接口连接等。网络服务器、网卡、通用路由器和交换机应能正常连通。
3.3.2软件检测检测系统的数据集成、被集成系统的数据界面、被集成系统的数据响应时间、准确性和误码率。被集各系统的数据应在集成主机统一界面下显示;界面应汉化和图形化;检测数据的准确性及误码率等。
3.3.3系统功能及性能检测1)系统集成的整体协调控制检测。2)系统集成综合管理和冗余功能检测。3)系统集成的可维护性和安全性检测。
二、培养方式与教学计划
1.培养模式目前轨道交通的人才培养模式有三种,定向培养、订单培养、岗前培训式三种。在国内,大中专院校中还没有正式设置地铁供用电专业,地铁供用电的专业人才大多来自电气化铁道供电,电气工程等相关专业,而随着地铁项目陆续开工及投运,轨道交通人才呈现需求量大,专业性强的特点。苏州轨交1号线首批一线专业人才的培养,采用了“订单式”培养模式,介于当时苏州本身不具备学生现场学习与实践条件,采用了外送至北京、上海、广州、南京等城市的地铁公司现场培训3到6个月的实践培训方式。截至目前,苏州已有两条运营轨道交通线路。在与院校原有的合作培养经验及本身现有的运营经验基础下,具备了逐步完善和深化人才培养的条件,在人才培养的周期和专业知识技能等方面可以更具针对性和合理性。
2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容,经过校企双方专业负责人的交流及协商,确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1,主要分为四大模块。
(1)基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求,使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。
(2)核心岗位能力模块。分为专业基本技术、专业核心技术、专业方向技能三部分内容。
1)专业基本技术,要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识,属于专业基础平台课程。
2)专业核心技术,体现城市轨道交通供电专业特点,通过各课程使学生掌握城市轨道交通供电系统的结构、高压电器设备原理、变配电综合自动化系统、电力监控系统的原理以及相关电气设备的运行维护。
3)专业方向技能,体现了城市轨道交通供电两大专业岗位,高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用,并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能,通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习,增加对现场设备的作感性认识,该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期,而到了顶岗实习期间,再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网(柔性接触网、刚性接触网和第三轨)的结构组成、作用,要求掌握接触网的受力力学分析和计算,掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则,能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图,掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。
(3)综合应用模块,要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核,该证是供电类专业进行高压作业的许可证,是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。
(4)拓展模块,通过选修课及专业讲座的形式,使得学生了解轨道交通公司的运营管理、公司内涵以及轨道交通供电应用的新技术。该课程可以通过轨道交通公司的人教部门和供电专业人员授课完成,这样利于学生提前了解企业,缩短学生入职适应时间。
三、校企合作资源共享及实训基地的建立
教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源,校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课,苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备,学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造,比如在供配电实训装置中,增加城轨牵引供电模块,再加以改造,使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所,开展职业资格认定合作。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线,了解和掌握最新的轨道交通供电技术,跟踪最新的运营动态。
四、就业服务与保障
就业服务的对象是学生,而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系,学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中,创造与轨道交通公司互动的条件,通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座,通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习,以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视,来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助,使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生,学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。