地铁毕业论文（精选6篇）
地铁毕业论文 篇1
地铁车辆空调系统维护保养与故障处理
摘要：通过对城轨交通车辆空调系统的学习了解，结合广州地铁、深圳地铁、上海地铁运营实际情况，地铁车辆运营环境，车辆制造工艺和电器控制要求合理选择地铁车辆空调系统的类型，选择空调系统的压缩机。也结合铁路客车空调相关知识，系统的分析地铁车辆空调系统的作用、结构和原理。根据实际运营中地铁车辆空调日常检修需求进行地铁车辆空调维护保养介绍其故障分析、日常维护、停机维护保养、临修等知识。重点介绍空气制冷压缩机的工作原理、工作过程以及实际应用选择，故障分析、处理以及设计方案和车辆通风。简单介绍城市轨道交通空调系统的性能测试、调试、密封性试验和充灌制冷剂试验等。对设计提出处理方法。掌握相关的技能知识。
关键词：压缩机 日常维护 故障分析 性能测试
一．地铁车辆空调制冷装置作用、分类和组成
1.地铁车辆空调与制冷装置的作用
空调与制冷装置被广泛应用于地铁车辆上，车辆客室内的空气调节已经成为车辆舒适乘车环境的标志。
车辆空调与制冷装置的作用是将一定量的车外新鲜空气和车内再循环空气混合，进过滤、冷却加热、减湿或加湿等处理后，以一定的流速送入车内，并将车内一定的污浊空气排出车外，从而控制客室内温度、湿度、风速、清洁度及噪声，并使之达到规定标准，以提高车内的舒适性，改善乘车环境。
2.地铁车辆空调与制冷装置的分类
地铁车辆空调与制冷装置按制冷压缩机的工作方式分为：活塞式、螺杆式、涡杆式和离心式；按安装方式分为：分装式和单元式；按客车空调供电方式分为：本车供电和集中式供电；还可以按使用制剂或其他特殊结构进行分类。
在城市轨道交通车辆空调系统的空调单元中，大多才用封闭式压缩机而选的最多的是螺杆式空调压缩机和蜗旋式空气压缩机两种。
3.地铁车辆空调与制冷装置的组成
地铁车辆空调与制冷装置一般具备通风、制冷、加温、加湿等功能，典型的地铁车辆制冷装置由通风系统和空气冷却系统、空气加湿系统、空气加热系统以及自动控制系统组成。由于我国地理环境的特殊南北差异较大，所以在长江以南的城市都不采用空气加温系统和空气加热系统。下面以通风系统，空气冷却系统，自动控制系统加以简单叙述。
通风系统的作业是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，在亚送分配到车内，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的清洁度以及合理的流动速度和气流组织。通风系统一般由通风机组、过滤器、新风口、送分道、回风口、回风道以及排废弃口等组成。
空气冷却系统的作用是对车内的空气进行降温、减湿处理，使车内空气的温度与相对湿度保持在规定范围之内。冷却系统工作时，蒸发器将要送入车内的空气冷却，由于蒸发器表面的温度低于空气的露点温度，空气中的部分水蒸气就会凝结成水滴，形成我们通常所说的“空调水”。因此，空气在通过蒸发器冷却的同时也得到了减湿处理。为保证冷却系统安全、有效地工作，制冷系统除压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大件外，还配有贮液器、干燥过滤器、分液过滤器、气液分离器等辅助设备。
自动控制系统的作业是控制各功能系统按给定的方按协调、有序地工作，以使车内的空气参数控制在规定的范围内，并同时对空调与制冷装置起自动保护作用，电气控制系统一般由各设备的控制器、保护元件以及相关仪表和电路等组成 二．地铁车辆空气调节系统 1.地铁车辆制冷
随着我国经济的快速发展，人们生活质量的逐步提高，出门旅行的人数越来越多，人们对乘坐交通工具的舒适性要求也越来越高。为了满足广大旅客的需要，无论是长途旅客列车，还是近程的交通车辆，都把车辆客室的空调作为提高旅客舒适度、改善乘车环境的主要手段。从技术角度来看，车辆的空气调节是车辆的一项及其关键的技术之一，是现代轨道交通车辆先进技术的重要体现。
1.1 地铁车辆空调制冷系统主要由冷凝器。
蒸发器、制冷压缩机、膨胀阀、电磁换向阀、过滤器、制冷剂组成。如图：
图2-1制冷系统原理图 1.压缩机总成;2.冷凝器;3.角阀;4.维修阀;5.过滤；干燥器;6.带湿度指示器的视镜;7.电磁阀;8.膨胀阀;9.分配器;10.蒸发器;11.低压开关;12.高压开关;13.安全开关;14.调压开关;15.通风机;16.冷凝器风扇;17.储液器;18.视液镜。
制冷系统工作过程如下：
1．制冷剂液体在蒸发器中吸收被冷却物体（如客室的空气）的热量，而气化成低
压低温的蒸气后被压缩机吸入。
2．压缩机消耗一定的机械功将制冷蒸气压缩成压力、温度都较高的蒸气并将其输入冷凝器。
3．高温高压的制冷剂蒸气在冷凝器内被环境空气（或水）冷却，制冷器蒸气放出热量后被冷凝成液体，此时的冷凝器液体还处于高温、高压状态。
4．高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀节流降压、降温后进入蒸发器。此时的制冷剂液体已变成低温、低压状态。蒸发器中，低温、低压的制冷剂又吸收被冷却物体的热量蒸发成相对的低温、低压的制冷剂蒸气，在被压缩机吸入。如此周而复始地循环。
1.2 制冷原理
空调制冷原理 空调制冷原理如图2-2所示的逆卡诺循环原理，空调工作时，制冷系统内的低压、低温制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩为高压、高温的过热蒸汽后排至冷凝器；同时室外侧风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压、高温的制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过节流毛细管降压降温流入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量；同时室内侧风扇使室内空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后的变冷的气体送向室内。如此，室内外空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
图2.2逆卡诺循环
空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）经过一定的处理并用一定的方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等控制在一定范围内。湿空气是空气调节的对象，湿空气的状态通常用压力、温度、相对湿度、含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数称为湿空气的状态参数。因此，首先要对湿空气的状态参数，如压力、温度、湿度和焓等有所了解。1.3 空调参数要求
城市轨道交通车辆空调系统的设计，除要考虑到城市轨道交通的一般特点（运量大、快捷、安全、舒适、站点密集、上下车乘客交换频繁、有一定的运行时间段、车辆部件具备较高可靠性）之外，还要考虑以下因素：
1．各城市间城轨国国运营环境不同。我国幅员辽阔。即使目前规划或在建城轨项目的各大城市之间差别也很大，南到广州北到长春，东至上海、青岛、西至西安，气候条件必须予以具体考虑，具体设计，实施时要侧重。
2．乘员多。城轨交通线路一般穿越城市中心及商业繁华地带，客流密集。目前十多个城市旅游人口很多，因此除了上、下班时间乘座高峰期，其他段乘客流量也很大以下对车辆空调系统各部分分别加以分析：
上海地铁一号线、二号线，广州地铁一号线和深圳地铁车辆空调系统的主要技术参数见表2-1，从表中可以看出总送风量逐渐加大，这种变化是通过实践感到风量不足而采取的措施，以提高乘客的舒适性。
从表中可以看出总送风量逐渐加大，这种变化是通过实践感到风量不足而采取的措施，以提高乘客的舒适性。
城轨车辆与干线铁路车辆结构特征相似，但就其空调系统而言，因城轨交通的运行特点而有其特殊性。从分析乘客在乘坐车辆的具体情况可看到，上面的标准规定的舒适值是基于人体在空调空间中长时间停留的稳定状态得出的，人员在车辆中可适当增减衣物，达到个人的舒适要求。但在城轨车辆运行中，乘员最长的乘坐时间也不过半小时，绝大部分乘客只有几分钟乘坐时间。虽然在空调技术中以数值的方式规定了乘客舒适范围，但舒适的感觉是人体及心理条件决定的。当火热夏天从户外进入有空调或通风的房间时，健康人员的生理要求散去身体表面热量，蒸发掉汗液；心理要求是能尽快降温或通风达到生理的要求。这是一个瞬态人
体条件变化中舒适概念。但人体的生理活动变化一个复杂过程，受心理活动、环境变化等等因素制约，而且变化平缓，所以人员在环境条件变化时，个人舒适感会有一个过渡期，在经过过渡区后才达到稳定状态。在乘客坐城轨车辆过程中，乘客基本处于典型的过渡过程中。夏季，人们从户外进入候车厅，随即进入车内，生理及心理的舒适要求为能够快速将身体表面热量带走以便获得舒适感；但在实际乘车过程中，往往乘员在没有到达稳定状态或刚刚获得凉爽感觉时就已到站下车了。冬季里，人们穿着厚的户外冬装，皮肤表面湿度低，即使在乘坐没有采暖的普通车辆情况下，群集度较高时人们也会获得温暖感觉。当有采暖时，在人们乘车不能脱下外衣情况下，车内温度过高，乘员会产生闷热感甚至会出汗，造成人体不舒适。故而冬季乘坐城轨车辆的生理及心理舒适度要求不如夏季乘车迫切，只要在车内温度高于外界温度情况下，就会获得舒适感，而且乘员很快会下车走入户外。所以冬季车内舒适情况也比较特殊。
2.2空调装置的自动化控制
城市轨道交通空调装置以自动控制为主，在自动控制部分发生故障时，可采用手动调节装置。自动控制的主要控制量是温度，另外，为使空调机组正常工作，机组内设有多种保护措施，如过电压保护，当供电电压超过额定电压的115%时机组即停止工作；低电压保护，当供电电压低于额定电压的75%时，机组也停止工作以及过流保护、接地保护、湿度保护、延时保护、压力保护、机组联锁控制保护等。
目前城轨车辆空调系统的自动化大致包括：
1．制冷剂供液量的自动调节。2．压缩机制冷量自动调剂。3．被冷却对象温度工况的自动控制。4．自动保护装置。
2.3地铁车辆客室通风系统
地铁车辆通风系统及原理
地铁车辆主要运行在地下隧道，乘客密度大，因此通风换气、改善车内空气品质，能满足要求，目前已很少采用。北京地铁车辆采用机械通风(有的在司机室设有空调)。上海、广州、南京、深圳地区夏季气温较高，因此所有车辆都设置了空调装置，客室和司机室内夏季采用制冷，其中上海地铁司机室内设有冬季取暖，其余情况下采用强迫通风。机械强迫通风系统是车辆空调装置中唯一不分季节而长期运作的系统，由此他的质量状态直接影响到旅客的舒适性和空调装置的经济学。一般城轨车辆采用机械强迫通风方式，依靠通风机所造成的空气压力差，通过车内送风道输送进过处理后的气，从而达到通风换气的目的。如图2-3，地铁车辆气流图。
图2-4几种送风方式
1.通风机组
通风机组是通风系统动力装置，起作用是吸入车外新风和室内回风，并将处理后的空气加压，通过主风道等送入客室。他通常由一台双向伸轴的双速电机和两台离心式通风机组成。如图2-4是几种送风方式。
1.送风道、回风道和排风道
车顶的两台空调机组,过与车体相连的两个吸振消音的链接风道，将处理后的空气送到车顶的主风道内。送风道内的作用是将经过处理的空气输送到室内。车辆的风道沿车辆方向分为三个，中间大的为主风道，两侧为副风道，主副风道由隔板分开，隔板上设有一系列调整风量的气孔。主风道的空气经隔板气孔进入副风道，使得两侧风道内得气流稳定地送入客室中。A车的司机室的送风量是通过在司机室天花板上的司机室增压器从副风道中引入，气流方向可以通过位于内顶板上的送风导向器来调节，空气可以直接吹到司机座位区。
回风道是用来抽取室内快循环空气的。
排风道用以排除车内污浊空气，即排风口与车顶静压排风器间的通道。
2.新风口、送风口、回风口及排气口（1）新风口。新风口即车外新鲜空气的吸入口。（2）送风口。送风口是用来向客室内分配空气的。（3）回风口。回风口是室内再循环空气的吸入口。
（4）排风口。排放口是用来将客室内废气和多余的空气排出车外。
（5）应急通风系统。每辆车配有1台紧急逆变器，在交流设备故障情况下应急通风系统应立即自动投入工作，向客室、司机室送入新风，维持45min紧急通风。应急由蓄电池供给，并经直流、交流逆变器。当交流辅助电源供电正常时，空调系统自动转入正常工作。
三．地铁车辆空调制冷压缩机
在蒸气压缩式制冷装置中，压缩机是四个主要部件之一。它把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态，创造了制冷剂液体在蒸发器中低温下汽化制冷和冷凝器中常温液化的条件。此外，由于压缩机不断地吸入和排除气体，为制冷剂在制冷系统中不断循环提供了动力，才使制冷循环得以周而复始地进行，因此，压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障！
制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。
容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。1．往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；活塞式压缩机 历史悠久，生产技术成熟，应用广泛。
2．回转式压缩机包括刮片（滑片）旋转式压缩机、螺杆式压缩机，近年来螺杆式制冷压缩机发展也较快，由于用螺杆的回转运动代替了活塞的往复运动，因此其具有结构简单、效率高、体积小、重量轻和振动小的优点，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机。螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用螺杆式压缩机。广州地铁、上海地铁二号线的车辆空调均采用了螺杆式压缩机。各型空调机组的主要技术参数见3-1表。
表3-1空气压缩机主要技术参数
3.1活塞式制冷压缩机
3.2.1 活塞式制冷压缩机基本结构
活塞式制冷压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。1.机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分，一般采用高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体。它是支承汽缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。
2.曲轴:曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。
3.连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对汽体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。4.活塞组:活塞组是活塞、活塞销及活塞环的总称。活塞组在连杆带动下，在汽缸内作往复直线运动，从而与汽缸等共同组成一个可变的工作容积，以实现吸气、压缩、排等过程。5.活塞:活塞可分为筒形和盘形两大类。我国系列制冷压缩机的活塞均采用筒形结构，它由顶部、环部和裙部三部分组成。活塞顶部组成封闭汽缸的工作面。活塞环部的外圆上开有安装活塞环的环槽，环槽的深度略大于活塞环的径向厚度，使活塞环有一定的活动余地。活塞裙部在汽缸中起导向作用并承受侧压力。6.活塞销:活塞销是用来连接活塞和连杆小头的零件。7.活塞环:活塞环包括汽环和油环。汽环的主要作用是使活塞和汽缸壁之间形成密封，防止被压缩蒸气从活塞和汽缸壁之间的间隙中泄漏。为了减少压缩汽体从环的锁口泄漏，多道汽环安装时锁口应相互错开。油环的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的润滑油。汽环可装一至三道，油环通常只装一道且装在汽环的下面，常见的油环断面形状有斜面式和槽式两种，斜面式油环安装时斜面应向上。
8.汽阀与轴封:汽阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件。它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输汽量、功率损耗和运转的可靠性。汽阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使其完成吸气、压缩、排气等四个工作过程。由于阀门启闭工作频繁且对压缩机的性能影响很大，因此汽阀需满足如下要求：气体流过阀门时的流动阻力要小，要有足够的通道截面，通道表面应光滑，启闭及时、关闭严密，坚韧、耐磨，工作可靠。9.轴封:轴封的作用在于防止制冷剂蒸汽沿曲轴伸出端向外泄漏，或者是当曲轴箱内压力低于大气压时，防止外界空气漏入。因此，轴封应具有良好的密封性和安全可靠性、且结构简单、装拆方便、并具有一定的使用寿命。轴封装置主要有机械式和填料式两种。目前常用的机械式轴封主要有摩擦环式和波纹管式。其中，国产系列活塞式制冷压缩机大都采用摩擦环式轴封，这种轴封由活动环(摩擦环）、固定环、弹簧及弹簧座、压圈和两个“０”形耐油橡胶圈所组成，活动环槽内嵌一橡胶密封圈并与活动环一同套装在轴上，在弹簧力和压圈的作用下，活动环与橡胶圈一同被压紧在轴上且使活动环紧贴在固定环上。工作时弹簧座与弹簧、轴上橡胶密封圈及活动环随同曲轴一起转动，固定环及其上的橡胶圈则固定不动。故工作时活动环和固定环作相对运动，紧贴的摩擦面起防止制冷剂往外泄漏的密封作用，轴上橡胶圈用来密封轴与活动环之间的间隙，固定环上的耐油橡胶密封圈起防止轴封室内润滑油外泄的作用。
10.能量调节装置:在制冷系统中，随着冷间热负荷的变化，其耗冷量亦有变化，因此压缩机的制冷量亦应作必要的调整。压缩机制冷量的调节是由能量调节装置来实现的，所谓压缩机的能量调节装置实际上就是排气量调节装置。它的作用有二，一是实现压缩机的空载启动或在较小负荷状态下启动，二是调节压缩机的制冷量。压缩机排气量的调节方法有：1.顶开部分汽缸的吸气阀片；2.改变压缩机的转速；3.用旁通阀使部分缸的排气旁通回吸气腔，这种方法用于顺流式压缩机；4.改变附加余隙容积的大小。顶开汽缸吸气阀片的调节方法是一种广泛应用的调节方法，国产系列活塞式制冷压缩机，均采用顶开部分汽缸吸气阀片的输气量调节装置。3.2.2活塞式制冷压缩机的工作原理
活塞式压缩机的工作是靠气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。3.2.3活塞式制冷压缩机的工作过程 到最低位置(称活塞的下止点)时，汽缸吸满蒸气。而活塞转而向上，这时吸、排汽门都关闭，汽缸容积缩小，蒸气被压缩，一直压缩到排汽压力为止。图中(b)为排汽过程：当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时，排汽阀开启，活塞继续上移，蒸气排出，一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时，排汽结束。图中(c)是余隙膨胀过程：为了防止活塞与吸排汽阀碰撞，活塞上移到上止点时，活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙，称余隙。当活塞转而向下运动时，排汽结束时留在余隙内的高
压
蒸
气
阻
止
吸汽阀开启，吸汽不能开始。这时余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀，一直膨胀到吸汽压力以下时才结束。图中之(d)是吸汽过程：吸汽阀开启，随着活塞往下运动而吸汽，一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。主要由吸气口、排气口、静涡旋盘、动涡旋盘、机座、防自转机构十字滑环及曲轴等组成 3.2涡旋式制冷压缩机
车辆空调用涡旋压缩机自1981年开始生产销售以来，以其高效、运转平稳、高速(13D00rpm)取得了信誉。后来有开发新的系列，有所改进。
3.2.1涡旋式压缩机的组成、特点
旋式压缩机主要由涡旋定子、涡旋转子、曲轴、机座、防自转机构及外壳等零部组成；在涡旋定子的圆周上设有吸气口，在涡旋式压缩机的支撑端盖中心设有排气口，气态制冷剂在涡旋定子、涡旋转子以及支撑端盖组成的空间内压缩；十字连接环可防止涡旋转子自转，该环上部与下部的突出键互成90°，涡旋式压缩机的十字连接环呈十字形，分别嵌入涡旋转子和壳体的键槽内；当涡旋式压缩机的曲轴转动时，十字连接环将曲轴的旋转运动转变为转子的平移运动。
涡旋压缩机的特点可归纳如下；
1．压缩室的密封良好，容积效率高而且单位产冷量所需功率低。
2．曲轴偏心半径小，运动件的回转半径小以及动涡旋件的摆动量小，因此可高速运转。
3．压缩过程平缓，压力脉动量小而且容易实现动平衡，所以振动轻、噪声低。起动时冲动轻。4．上述第(1)、(2)的特点使该机具有单位重量及单位体积的产冷量大，小型化及轻量化等特点。
5．零件少再加上(1).(3)项的特点，使该机具有耐久性及可靠性高等优点。
3.2.2涡旋式制冷压缩机的工作原理
涡旋式制冷压缩机的基本结构主要由两个涡旋盘相错180°对置而成，其中一个是固定涡旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，他们在一条直线上接触并行成一系列月牙型容积。
旋转涡旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部件间的十字滑环来保证。吸气口设在固定涡旋盘的外侧面，由于曲柄的转动（顺时针），气体由边缘吸入，并被封闭在月牙型容积内，随着接触线沿涡旋面向中心推进，月牙型容积逐渐缩小而压缩气体。而高压气体则通过固定涡旋盘上的轴向中心孔排出。
3.2.3涡旋式制冷压缩机的工作过程
互错开180度的涡旋叶片圈组合一对啮合，动圈2以回旋半径的圆作不旋转的回运动。如3-3所示，在吸气完了时，一对涡旋圈共形成两对月牙形容积。最大的月牙容积l1即将开始压缩。动圈涡旋中心绕定圈涡旋中心连续公转，原最大的月牙容积实现a—b—c11压缩的同时，在动圈和定圈的外周义形成吸气容积4、8，连续回转运动过程中，也实现了相同的压缩，如此周而复始完成吸气、压缩、排气过程。如图3-3涡旋式压缩机工作原理图
在曲柄轴的每一转中，都行成一个新的吸气容积，所以上述过程不断重复，依次完成。
3.3螺杆式制冷压缩机
近年来，螺杆式制冷压缩机发展很快，其制冷系数、噪声级等指标已接近或达到活塞式压缩机的水平，在中等制冷量范围内的应用取得了信誉。而且机组拙见更新，品种日益增加，制冷量向更低与更高的范围内延伸，不断扩大了使用范围，并向不同的领域扩张，已发展成为制冷机的主要形式之一。为了保证螺杆式制冷压缩机的正常运转，必须配置相应的辅助机构，如润滑油的分离和冷却，能量的调节控制装置，安全保护装置和监控仪表等。通常生产厂家多将压缩机、驱动电机及上述辅助机构组装成机组，称为螺杆式制冷压缩机组。螺杆式制冷机由于喷油使制冷机的性能大大改善，故螺杆式制冷压缩机绝大部分为喷油式。喷油的优点如下： 1．降低排气温度。
2．减少工质泄露，提高密封效果。3．增强对零部件的润滑，提高零部件寿命。4．对声能和声波有吸收和阻尼作用，可以降低噪声。5．冲洗掉机械杂质，减少磨损。但由于喷油量较大，所以螺杆装置中必须增设油的处理设备，如油分离器、油冷却器、油过滤器、油压调节阀和油泵等，这将增大机组的体积和复杂性。
螺杆式制冷压缩机虽具有单级压力比高的优点，但随着压力比的增大，泄露损失急速地增加，因此，低温工况下运行时效率显著降低。为了扩大其使用范围，改善低温工况的性能，提高效率，可利用螺杆制冷压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点，在机壳或端盖的适当位置开设补气口，使转子基元容积在压缩过程的某一转角范围内与补气口相通，使系统中增设的中间容器内的闪发性气体通过补气口进入基元容积中。这样，单级螺杆压缩机按双级制冷循环工作，达到节能的效果。次增设的中间容器称为经济器。
螺杆式制冷压缩机是一种容积型回转压缩机。它是由一对互相齿合德螺杆转子的旋来实现对制冷剂蒸气的压缩和输送的。螺杆式压缩机又分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机，通常为简化起见，也称双螺杆压缩机为螺杆式压缩机。单螺杆压缩机，又称蜗杆压缩机，它由一根螺杆和两个星轮组成。它在很多方面与双螺杆压缩机类似，而且具有更加理想的力平衡性，故在国内外得到了较快的发展，不过目前在制冷方面使用还不广泛。
目前应用于制冷系统上的多为喷油式螺杆压缩机，且大多采用单级开启式结构形式。有些小型氟利昂螺杆压缩机采用封闭式或全封闭式的结构。如图3-4所示，为全封闭式双螺杆压缩机。
3.3.1 工作原理
螺杆式即双螺杆式压缩机具有一对相互齿合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。转子的齿相当于活塞，转子的齿槽、机体的内壁面和两端端盖等共同构成的容积，相当于气缸。机体的两端设有成对角线布置的吸、排气孔口。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不发生变化，从而周期性地改变转子对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。如图3-5是半封闭式螺杆压缩机转子图。
互相齿合德转子，在每个运动周期内，分别有若干个相同的工作容积依次进行相同的工作过程，这一工作容积，称为基元容积。基元容积的构成：它由转子中的一对齿面、机体内壁面和端盖所形成。只需研究其中一个工作容积的整个工作循环，就能了解压缩机工作全貌。
螺旋式制冷压缩机的运转过程从吸气过程开始，然后气体在封闭的基元容积中被压缩，最后由排气口排出。阴、阳转子和机体之间形成的呈“V”字型的一对齿间容积（基元容积）的大小，随转子的旋转而变化，同时，其空间位置也不断移动。3.3.2工作过程
1．吸气过程
转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积拙见扩大，并和吸气口连通，气体进吸气口进齿间容积，直到齿间容积达到最大值时，与吸气口断开，齿间容积封闭，吸气过程结束，值得注意的是，此时阴、阳转子的齿间容积彼此并不连通。
2．压缩过程
转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阴、阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，形成“V”字行的齿间容积对（基元容积），随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止，此刻排气过程开始。3．排气过程
由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积最小时为止。
随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。图3-6是螺杆式压缩机吸、压、排工作过程。
从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧，气体受压缩并形成较高压力，称为高压力区；相反，螺杆转向彼此相背离得一侧，即凸齿和凹齿彼此脱开的一侧，齿间容积在扩大形成较低压力，称为低压力区。此两区域借助于机壳、转子相互齿合的接触线而隔开，可以粗略地认为两转子的轴线平面是高、低压力区德分界面。另外，由于吸气基元容积内的气体随转子旋转，由吸气端向排气端做螺旋运动，因此吸气、排气孔口要成对角线布置，排气口位于低压力区德端部，排气孔口位于高压力区的端部。
3.3.3工作过程特点
螺杆式压缩机有高效率、自动监控经济运行、可靠性高、维护保养简单、噪声低、振动小等特点。
(1)齿合转子的一个V形工作容积，完成吸气、压缩、排气一个工作周期，阳转子要转两转。而整个压缩机的其他 V形工作容积的工作过程与之相同，只是吸气、压缩排气过程的先后不同而已。
(2)每个V形工作容积的最大值和压缩终了气体的压力均由压缩机结构型式参数决定，而于运行工况无关。因此，压缩终了工作容积内气体压力及p2及其相应的容积V2于工作容积最大值V1之比称为内容积比ε。为了适应不同的运行条件，我国螺杆式制冷压缩机系列产品分解推荐了三种比值，即ε=2.6、3.6、5，分别可供高温、中温和低温工况选用。
四.地铁车辆空调系统的维护保养 4.1地铁车辆空调装置的维护
制冷系统的设备，因运动部件的磨损、腐蚀、结垢、振动、疲劳等会逐渐丧失其原有的工作性能。操作人员对系统内的设备必须进行必要的维护和保养，以延长其使用寿命和修理周期。因此，认真地维护保养，确保各备长期正常运行，才能充分发挥其最大的经济效益。
系统在运行过程中，故障的产生必然有其先兆和起因。先兆可以通过操作人员的听、看、闻、摸等手段察觉，并对一些不正常现象进行正确的分析出理，以避免障的产生和失控。产生故障的原因，除了自然磨损、腐蚀、结垢、坏外，还有是因操作不当、维护保养不善造成的。因此，操作人员实行岗前的专业技术培训，对制冷系统的正常运行，减少维修费用和配件库存量等非常必要的，也有利于操作人员业务素质的日益提高。
4.1.1压缩机的维护保养 压缩机在正常运行时油位应保持在油眼中线附近，过高或过低会失去油眼对油位的监视作用，且润滑不利。新安装的压缩机油位可在油眼2/3处高度上，以保证试运行时油位不会太低。试车结束后应将曲轴箱内的冷冻机油全部放尽，并进行内部清洗，然后加油至标准油位。在运行中当油位下降至最低限位以下时，可按加油操作程序进行补充冷冻机油。若油位下降失常，不能盲目加油，应停机检查、分析漏油原因，并行处理。
为确保压缩机安全运行，必须认真调节满足油压。为保证压缩机运行时的正常油压，保持正常油位，清洗油过滤器，疏通输油管路，更换冷冻机油，规范选用的品牌是应做的日保养工作。
运行中的油温一般在35~50℃之间，因为该油温是部分排气量、摩擦热、吸气冷量、环境温度、油冷却器之间的热平衡温度。过高或过低的油温，应对其原因进行分析，及时进行处理。日常观察润滑状况、触摸运动部位外表温度和冷却器进出水温差、调整冷却水量、定期清除油冷却管内的水垢和杂质，是保证压缩机正常油温的工作内容。
运行中的压缩机是有一定振动和响的若产生强烈振动和异常噪音的部位，避免地脚螺栓松动、衔铁移位、联轴器减震橡胶磨损，如振动和噪音来自压缩机内部，应根据压缩相位故障进行分析并及时排除。压缩机容易泄露的部分主要是轴封处，其次是螺纹连接的油眼和螺栓连接的密封面。轴封处泄漏量不超过10滴/小时或更低，如发生大泄漏，则应停机检修。造成轴封泄漏的原因很多，其中维护不善是其主要原因，如油压不足、润滑油不清洁等。油眼泄漏主要是操作人员没有按正常停机操作程序，曲轴箱内制冷剂较多，使曲轴箱压力升高，或油眼、封圈老化等。密封线泄漏主要是运行时压缩机的振动和压力的冲击，栓松动。平时在维护中发现螺母、螺栓松动，应及时紧固。若已经泄漏在高压部位拧紧的难度较大，施力过猛容易造成螺栓断裂和滑扣，此，停机泄压后再拧紧更为安全可靠。
正确的保养与维护对螺杆空压机的使用寿命及运行可靠性起着至关重要的作用。
1.进气空滤芯的维护与保养
空气滤清器是滤除空气尘埃污物的部件，过滤后的干净空气进入螺杆转子压缩腔压缩。因螺杆机内部间隙只允许空气滤清器是滤除空气尘埃污物的部件，过滤后的干净空气进入螺杆转子压缩腔压缩。因螺杆机内部间隙只允许15u以内的颗粒滤出。如果空滤芯堵塞破损，大量大于15u的颗粒物进入螺杆机内循环，不仅大大缩短机油滤芯、油细分离芯的使用寿命，还会导致大量颗粒物直接进入轴承腔，加速轴承磨损使转子间隙增大，压缩效率降低，甚至转子枯燥咬死。（1）空滤芯最好每星期保养一次，拧开压盖螺母，取出空滤芯，用0.2-0.4Mpa的压缩空气，从空滤芯内腔向外吹除在空滤芯外表面的尘埃颗粒，用干净的抹布将空滤壳内壁上的赃物擦干净。回装空滤芯，注意空滤芯前端部的密封圈要与空滤壳内端面贴合严密。柴油动力螺杆机的柴油机进气空滤芯的保养应与空压机空滤芯同步进行，保养方法相同。（2）空滤芯正常情况1000-1500小时更换一次，环境特别恶劣的使用场所，如矿山、陶瓷厂、棉纺厂等，建议每500小时更换空气滤芯。（3）清洁或更换空滤芯时，部件是必须一一合对，严防异物落入进气阀。（4）平时须经常检查进气伸缩管有无破损、吸扁，伸缩管与空滤进气阀的连接口有无松动、漏气。如发现须及时修复、更换。15u以内的颗粒滤出。如果空滤芯堵塞破损，大量大于15u的颗粒物进入螺杆机内循环，不仅大大缩短机油滤芯、油细分离芯的使用寿命，还会导致大量颗粒物直接进入轴承腔，加速轴承磨损使转子间隙增大，压缩效率降低，甚至转子枯燥咬死。（1）空滤芯最好每星期保养一次，拧开压盖螺母，取出空滤芯，用0.2-0.4Mpa的压缩空气，从空滤芯内腔向外吹除在空滤芯外表面的尘埃颗粒，用干净的抹布将空滤壳内壁上的赃物擦干净。回装空滤芯，注意空滤芯前端部的密封圈要与空滤壳内端面贴合严密。柴油动力螺杆机的柴油机进气空滤芯的保养应与空压机空滤芯同步进行，保养方法相同。（2）空滤芯正常情况1000-150，小时更换一次，环境特别恶劣的使用场所，如矿山、陶瓷厂、棉纺厂等，建议每500小时更换空气滤芯。（3）清洁或更换空滤芯时，部件是必须一一合对，严防异物落入进气阀。（4）平时须经常检查进气伸缩管有无破损、吸扁，伸缩管与空滤进气阀的连接口有无松动、漏气。如发现须及时修复、更换。2.机油过滤器的更换
（1）新机第一次运行500小时后应更换机油芯，用专用扳手反旋油滤芯取下，新滤芯装上前最好加螺杆机油，滤芯密封用双手拧回油滤座，用力拧紧。（2）建议每1500-2000小时更换新滤芯，换机油时最好同时更换油滤芯，在环境恶劣时使用应缩短更换周期。（3）严禁超期限使用机油滤芯，否则由于滤芯堵塞严重，压差超过旁通阀承受界限，旁通阀自动打开，大量赃物、颗粒会直接随机油进入螺杆主机内，造成严重后果。（4）柴动螺杆机柴油机机油过滤芯及柴油过滤芯的更换应遵循柴油机保养要求进行，更换方式与螺杆机油芯类似。
3．油细分离器的维护更换。
（1）油细分离器是将螺杆润滑油与压缩空气分离的部件，正常运行下，油细分离器的使用寿命在3000小时左右，但润滑油的品质及空气的过滤精度对其寿命有巨大的影响。可见在恶劣使用环境下必须缩短空滤芯的保养更换周期，甚至考虑加装前置空气滤清器。
（2）油细分离器在到期或者前后压力差超过0.12Mpa后必须予以更换。否则会造成电机过载，油细分离器破损跑油。（3）更换方法：a.拆下油气桶盖上安装的各控制管接头。取出装油气桶盖上伸入油气桶内的回油管，拆出油气桶上盖紧固螺栓。b.移开油气桶上盖，取出油细分离器。除去粘在上盖板上的石棉垫及污物。c.装入新的油细分离器，注意上下石棉垫必须加钉订书订，压紧时石棉垫必须摆整齐，否则会引起冲垫。d.按原样装回上盖板、回油管、各控制管，检查有无泄漏。
4．螺杆机油的保养及更换
螺杆机油的好坏对喷油螺杆机的性能具有决定性的影响，良好的油品具有抗氧化稳定性好、分离迅速、清泡性佳、高粘度、防腐性能好，因此，用户必须使用纯正的本公。司专用螺杆机油。1.新机磨合期500小时后进行首次油品更换，以后每运行2000小时更换新油。换油时最好同时更换油过滤器。在环境恶劣的场所使用缩短更换周期。2.更换方法：a.起动空压机运行5分钟，使油温升至50℃以上，油品粘度下降。b.停止运行，当油气桶内存有0.1Mpa压力时，打开油气桶底部的放油阀，接上储油罐。放油阀应慢慢打开，以免带压带温润滑油四溅伤人污物。等润滑油成滴状后关闭放油阀。拧开油滤芯，把各管路里的润滑油同时放尽，换上新油滤芯。c.打开加油口螺堵，注入新油，使油位在油标刻度线范围内，拧紧加油口螺堵，检查有无渗漏现象。d.润滑油在使用过程中必须经常检查，发现油位线太低时应及时补充新油，润滑油使用中也必须经常排放冷凝水，一般情况每周排放一次，在高温气候下应2-3天排放一次。停机4小时以上，在油气桶内无压力情况下打开放油阀，排出冷凝水，看到有机油流出时迅速关闭阀门。e.润滑油严禁不同品牌混合使用，切忌润滑油超期使用，否则润滑油品质下降，润滑性不良，闪点降低，极易造成高温停机，引起油品自燃。
4.1.2 换热设备的维修保养
制冷器冷凝效果的好坏直接关系到制冷效率的高低，影响到好电量的大小。通常两年除垢一次。此外，应按放空气、放油操作程序，对冷凝器适时进行放空气和放油操作。蒸发器是制冷系统中的低压设备，也是制冷循环中比不可少的设备之一。蒸发器性能的好坏直接关系到制冷效率的高低，因此正确地维护保养蒸发器，稳定和保持蒸发器的产量，是操作人员日常工作的主要任务之一。
冷却液体用作蒸发器，其日常维护保养工作有：
初使运行时，必须经多次循环冲洗放进脏水，确认系统干净后方可注入净水，添加容积和缓蚀剂，然后投入运行。若对冷媒水系统补充薪水时，必须按规定添加容积和缓蚀剂。
一般蒸发器运行200小时左右应放油一次，并按放油操作程序进行放油。
蒸发器需长期停止运行时，应将蒸发器内的制冷剂抽回贮液器内存放，使蒸发器内压力保持在0.05~0.07MPa，以防止空气渗入。卧式壳管式蒸发器，应放净系统中的冷媒水。盐水箱应将箱内的盐水放净，并进行清洗后加满洁净水封存，避免管组、箱壁接触空气而腐蚀。
4.1.3 空调机组的日常保养与维护 下表 4-1列出了客车单元式空调机组的维护保养和制冷设备部件的正常运行状态。
表 4-2 单元式空调机组的维护保养
4.1.4 空调控制柜的日常维护保养
对电气回路每年进行一次绝缘测试。电力输送线插头，压缩机电机、通风机电机和其他电机使用摇表测试，绝缘电阻满足要求。定期检查电线端子接线头是否松脱或断线，保持连接清洁及坚固。检查各接触器、继电器、指示灯、仪表等电气元件上的接线是否松动、触电，接线端子、引线有烧焦变色的地方应进行检查、修理、更换。对温度控制器、各保护电器整定值要合理、适当，检查时要一个一个地重新验证延时整定值。
4.2 地铁车辆制冷系统的维修 4.2.1 短期停机后的维修
短期停机是指制冷设备比较短时间的停止工作。从停机的周期来划分，一般停机时间在一周之内。
制冷设备短期停机时要预先采取措施，以减轻下次启动的困难。停机前应先关闭蒸发器、中间冷却器的供业阀，停止制冷剂液汞的运转，压缩机仍继续运转10~15min，以降低系统的回气压力；再关闭压缩机的吸气阀，切断电源，当飞轮停止运转后，随即关闭排气阀，最后停止水泵和冷却塔风机的工作。
短期停机维修的一般要求：
1．检查系统是否有泄漏现象，发现漏点应及时处理。2．拧紧阀门填料压盖，氟利昂阀应带上阀帽，防止制冷剂泄漏。3．氟利昂制冷系统应检查系统回抽情况是否良好。若曲轴箱液面降低，不应往里添加新润滑油，应查明润滑油从蒸发器向压缩机回流布良的原因，待停机后以排除。
4．利用停机时间排放冷凝器和贮液器内的空气。
5．检查、清洗吸气阀、浮球阀、电磁阀以及热力膨胀阀等的过滤器，排除制冷剂中的杂质。
6．氟利昂制冷系统应检查、清洗干燥过滤器，干燥剂吸潮后进行干燥处理或更换。7．冬季停机必须及时放尽压缩机冷却水管、水泵、卧式冷凝器和卧式蒸发器中的冷却水，以免冻坏设备。8．检查制冷设备安全保护装置整定值。
4.2.2长期停机后的维护
长期停机是指制冷设备长时间停止运转。长期停机时，首先应将低压侧的制冷剂全部收回到高压贮液器内，贮液器容纳不下时，应贮存到制冷剂钢瓶中。若没有贮液器，则将制冷剂收入冷凝器内。此时，低压侧及制冷机内残留的制冷剂压力应保持在0.02Mpa（表压）左右，如果低于大气压，空气可能进入系统。检查整个系统是否有泄漏处，如有应及时修复。
同时还应旋紧全部阀门的密封压紧螺母，最后放尽压缩机水套、水泵、冷凝器中的冷却水，以防止冬季结冰冻坏设备；断开压缩机及其设备（如水泵通风机冷却塔等）总电源开关和个设备开关。
长期停机后再运转时，除按正常运转顺序启动、运转外，还应注意以下几点：
1.再运转前必须检查以修理的部位是否泄漏。2.用手盘车检查设备是否正常，若盘车很费力，可能是轴承锈蚀或油污染严重，有必要拆卸检查。在启动电机之前，应用手盘车，使润滑油输送到各摩擦部位。
3.压缩机正常运转后，应缓慢开启吸气阀，以防止管路中长期停机积存的液体吸入汽缸。
4.2.3 小修，中修工艺流程
一般情况下，第一个中修期时，车顶空调不需要落地检修，但在第二个中修期时，机组必须落地检修
单元式空调机组大修原则上由原制造厂负责，有条件的车辆段可自行做大修。但必须保证检修质量。空调机组大修时，以下部件或有以下情况者，其部件要全部更换新产品。1.空调机组橡胶减振垫；2.防风和防水胶条；3.所有滤尘网；4.空调机组所有隔热材；5.软风管；6.电热管；7.缺风保护元件；8.冷凝器和蒸发器翅片腐蚀或破损者；9.压缩机制冷量或排风量低于愿技术参数的90%者；10.通风机、冷凝风机和压缩机对地绝缘电阻低于5M欧或电机三相绕阻不平衡者；11.温控器、传感器经检修技术性能未达要求者；12.高、低压继电器经检修技术性能未达到要求者；13.干燥过滤芯堵塞者；14.通风机叶轮或冷凝风机叶片裂损或锈蚀严重者；15.冷凝器或蒸发器有3处以上需补焊者。
4.3 通风系统的维修保养与故障分析 4.3.1 地铁车辆通风系统的维护保养
1.通风系统中各种空气滤尘网（如新风滤网、蒸发器滤网、回风滤网等），应经清洗，至少每周清洗一次，清洗时用肥皂水洗净，再用清水漂洗、晾干。2.通风道的清扫工作通常在客车定期检查时进行。3.机组通风机每年至少清扫一次，清洗时用软毛刷刷
洗叶片内侧的灰尘（注意不要使叶片变形）。4.通风机运转时发现有异常声音时，应及时检查处理。
4.3.2通风机的常见故障
1．出风口无风
可以肯定是通风机没有运转。先检查通风机主电源回路是否有电，通风机接触器主触点是否闭合，过热继电器是否动作，空气开关是否跳闸断开。再通过输送至通风机的三相电源线，检查通风机电机绕组绝缘情况，以辨别电机是否烧损。
如果以上检查没有问题，应检查控制回路，如工况转换开关、通风机接触器线圈回路以及与其有关的电器、接线等。2．风量不足
风量不足是指通风机的分量不正常情况下显著减小。一般可在送风口用手对着风时的感觉来判断，也可用风速仪测量风口的平均风速来观测其风量。风量不足可从以下几个方面检查：（1）风机叶轮与驱动轴相紧固的制动螺钉松动，使轴空转。查清确定后应旋紧制动螺钉。（2）叶轮反向旋转。查明后应改变电机转向。（3）空调器进风口处装的滤尘器，时间长了会积满灰尘，应定期清晰。（4）冷凝器灰尘堵塞。查明后用压缩空气吹洗。（5）蒸发器灰尘堵塞。查明后用压缩空气吹洗。（6）通风管路法兰漏风。查明后可设法堵塞。（7）蒸发器上结霜过厚引起分阻增加，使风量下降。应定期融霜。3．通风机电机不转
(1)电机轴承严重磨损，使转子与定子摩擦。当发生这种故障时，电机发出“嗡、嗡”噪声，电路猛升。关电源后用手转动电机轴有轻重感，并有摩擦声，此时应拆开电机检查确定后更换轴承(2)电机线圈烧毁。用万用表检测线圈是否击穿而碰壳体，并检测每项电阻值是否接近（相等）。若有一相电阻特别小（指三相电机），则是这相绕组烧毁或匝间短路测时应将电线拆下，查明确有绕组烧毁的应重绕绕组。(3)电机轴承（滑动轴承）因缺润滑油而使轴承咬抱轴。可拆开电机检查确定后更换轴承。(4)电机控制线路或电器有故障。(5)单相电机的运转电容击穿。检查时可将电容器的两根接线拆下，直接通电几秒钟，断电后即将两接线端碰一碰。则表明电容器没有击穿;否则便是击穿了，应更换新电容器。4．通风机有噪声
通风机的运转噪声若超过正常工作时的声音，说明一定有故障发生，应及时检查。
(1)叶轮与蜗壳(指离心式风机)或进风口摩擦，发生金属碰撞声。这种故障一般是
由于固定螺钉松动后使叶轮移位而碰撞，或是安装时位置未调好，检查后应纠正之。(2)风机轴承磨损严重，使转轴跳动而产生响声。关电后可用手将轴经向摇动几下，以检查轴承间隙大小，有明显跳动时说明是轴承磨损而松动，可拆开轴承测量确认后，更换新轴承。
(3)机壳与支架紧固螺栓松动产生振动声。及时进行检查并旋紧。
(4)风机的进出风管安装不正确而产生震动声，检查确认后予以正确安装。
五.地铁车辆空调的测试与调试
5.1 制冷装置的密封性实验和制冷剂充灌
制冷剂安装完毕后，必须检查整个系统的密封是否严密。只有经过密封性试验合格以后，才可以往系统中充灌制冷剂。对于氟利昂制冷机。密封性试验尤为重要。氟利昂比氨具有更强的渗透性，且渗漏时不易发现，价格也较贵。所以制冷系统的密封性试验必须认真细致地反复进行，直至合格为止。
5.1.1密封性试验
密封性试验一般分正压检漏，真空检漏和充制冷剂检漏三个阶段。1．正压检漏
正压检漏就是向制冷系统充压缩气体试漏。一般是用氮气充入制冷系统。在无氮气的情况下，也可用压缩空气，对与氟利昂系统，空气必须经干燥处理后方可充入氮气。
用氮气检漏的操作步骤如下：（1）用耐压橡胶管将氮气瓶与压缩机排气截止阀旁通孔的接头接起来。
（2）旋开钢瓶阀门，减压阀上的一只压力表指示出瓶内氮气的压力值。顺时针旋
动减压阀的阀杆，另一个压力表指示出减压后的氮气压力值。边充气，边开大减压阀，直至压力表指示系统内充足压力到 1.0Mpa。
（3）关闭贮液罐的出液阀，再开大减压阀。使出液阀前的高压侧升压至1.6MPa。如果制冷剂采用的工质是氨或R22，高压侧的压力要充至2.0MPa。
（4）停止充气后，关闭减压阀和压缩机排气截止阀的旁通孔，拆下耐压橡胶管，拧上堵塞。
（5）顺旋排气截止阀杆，将排气管封闭。至此，制冷系统的高压侧被充入1.6MPa或2.0MPa的氨气，低压侧被充入1.0MPa 的氨气。
（6）将肥皂液用毛笔涂于接头的缝隙和焊接处，如发现冒气泡就是该处有漏。检漏是件细致地工作，要反复检查多遍。发现漏点就做上记号，等全部检漏完毕后，放掉氮气进行补漏。补焊完毕需再次充气检漏，直至整个系统不漏为止。（7）充 氮 后 如 无 泄 漏，则 应 稳 压25h。
5.1.2 真空检漏 把系统内的氮气放掉，压力降至周围大气压力时，剩余的氮气再也无法自行排出。必须利用本身的压缩机和真空泵来强制抽真空。真空检漏的目的是进一步检查系统在真空下的密封性和为系统充氟或试漏打好基础。
对于小型氟利昂制冷机，可利用系统本身的压缩机抽真空，其步骤如下：
1．关闭压缩机的排气截止阀，在旁通孔上装锥牙接头和排气管。2．短路压力继电器上的低压开关，使压缩机在真空时还能运转。启动压缩机抽真空。当压缩机连续抽气至排气管听不见气流声时，将管口浸入冷冻机油杯中，观察管口的冒气泡情况。
3.若5分钟内无气泡冒出，低压端压力真空表的值低于4kpa 绝对压力时，可以认为系统内气体基本抽完。这时可用手指堵住排气管口且将排气截止阀杆快速推足关闭旁通孔道。停机拆下排气管，拧上堵塞，抽气结束。
4.保持24小时，压力不超过6.67kpa为合格。否则应对整个系统重新检查、处理。全封闭压缩机的制冷系统不能用自身压缩机进行抽空操作，以防烧坏电动机的绕组。较大型的压缩机也不宜自身抽气。这时需用真空泵来抽真空。真空度要求：氨系统剩余压力低于5.33kpa，氟利昂系统剩余压力低于1.33kpa.结束时，应先关闭压缩机排气截止阀上的旁通孔道，然后再听真空泵。切记此点，以防真空泵中的油被倒吸入压缩机。
5.1.3充制冷剂检漏
充制冷剂检漏的目的是进一步检查系统的密封性，具体做法有下列两种。
1．向已抽真空的制冷系统充灌制冷剂，使整个系统压力达0.2~0.3Mpa时停止。对氟利昂系统用卤素检漏灯进行检漏。对氨系统用酚酞试纸检漏。将酚酞试纸浸水后靠进检漏处，若有氨漏出遇水后呈碱性，酚酞试纸会变成红色。
2．可先向系统充入少量制冷剂，然后再充入氮气至1.0Mpa 时进行全面检查。从可靠性讲，以第二种方法为宜，但这种方法在试漏后要排掉一些制冷剂再抽真空，不经济。若正压、真空检漏质量比较好，可采用第一种方法。所以，应根据系统的实际密封情况决定采取哪种方法。
5.1.4充灌制冷剂
制冷系统经过抽真空并确信无渗漏后就可以开始充灌制冷剂。
对于氨制冷系统和大型氟利昂系统，一般向贮液器充灌制冷剂。空调系统采用冷水机组等成套设备，一般在低压段充灌制冷剂。
低压段充灌制冷剂步骤如下：
1．将吸气截止阀阀杆反时针退足，关闭旁通孔道，装上锥牙接头，用铜管把旁通接头和氟利昂瓶阀连接起来。2．微开启钢瓶阀，再松一松吸气截止阀旁通接头上的管子接扣，让管内空气被制冷剂赶出，然后旋紧。
3．将氟利昂钢瓶竖放在磅秤上，记上磅秤所示的重量。4．开启制冷系统中的冷却水阀，检查排气截止阀是否打开，再启动压缩机。
5．开启氟利昂钢瓶阀，顺时针转动吸气截止阀阀杆1~2圈，于是氟利昂蒸汽通过旁通孔吸入压缩机。这时钢瓶表面会逐渐地先结露，然后结白霜。
6．随时查看磅秤读数。当充入量足够时，关闭钢瓶阀，再反时针旋转退足吸气阀阀杆以关闭旁通孔道，拆下接管，充灌工作完毕。
5.2 车辆空调装置的性能测试 5.2.1 通风系统性能测试
1.为了确保旅客舒适，通风机在额定电压下运行时，新鲜空气量应不低于下表中的规定。
3.每m3空气的含量不超过0.5mg。乘客所处的空间内，为使气流速度不一致影响乘客的舒适度，气流速度应符合客室温度与气流速度的关系曲线，如图5-1所示
地铁毕业论文 篇2
2011年8月, 哈尔滨职业技术学院与哈尔滨地铁集团有限公司合作, 招收首期哈地铁员工定向培训班学员, 由该校现代服务学院负责客运站务员专业54名学员的教学培训工作;电气工程学院负责安全门及动照巡检工专业13名学员、自动售检票系统维修工专业17名学员的教学培训工作。
为完成好此次培训教学工作, 哈职院派出电气工程学院、现代服务学院共16位教师赴广州地铁集团接受跟岗培训。根据地铁工种不同, 电气工程学院团队的8位教师, 分成了门梯组、AFC组、环电组三个小组, 在广州地铁站参加跟岗实习。
与此同时, 作为我省唯一一所培养城市轨道交通车站设备维修维护人才的高职院校, 哈职院投资100万元, 建立了“城市轨道车站设备技术实训室”。实训室装备了与哈地铁相同型号的安全门、监视工作站、自动售票机、半自动售票机等实体设备。学员们足不出校就能获得与真实岗位相同的培训效果。
地铁毕业论文 篇3
摘 要：论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术，通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施，确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值，为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。
关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；沉降值；注浆 工程概况
雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5 号线 18 标土建施工的重要组成部分，区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井，南至雍和宫站。左线 K12＋318.000—K12＋366.525 段下穿环线地铁，长度为 48.525 m，其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9 m。穿越环线地铁区间地面标高 44.0 m，新建暗挖隧道埋深22.5 m，其顶板与环线地铁底板下表面相距229～368 mm，新建暗挖隧道施工时，可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1 所示。
新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层，未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形，隧道净空尺寸为：高 4.85 m×宽 4.3 m，C20 早强湿喷混凝土初衬厚度为350 mm，C30 混凝土二衬厚度为500 mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板，受雍和宫地铁车站的影响，左线区间隧道结构形式为平顶直墙，隧道截面尺寸祥见图 2。
隧道初期支护钢格栅由4Ф25 mm 钢筋焊接而成，钢格栅间距为500 mm，钢筋网为Ф6@150 mm×150 mm，喷射混凝土强度C20。
该工程的安全质量控制目标：施工期间保证环线地铁的运行安全，环线地铁的最终沉降量控制在 20 mm之内；保证新建隧道的施工安全，工程质量达到设计要求。施工工艺
穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工，主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段，工艺流程见图3。
根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素，该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法（CRD法）。之所以采用交叉中隔壁法进行施工，主要是从环线地铁的安全角度考虑，该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。环线地铁结构沉降控制技术
该工程中，暗挖法穿越环线地铁是北京地铁 5 号线施工的“5A”级危险源之一，确保环线地铁的沉降值小于预计值，保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值，采取了多项施工管理和技术措施。3.1 施工组织管理动态化
“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针，为保证施工目标的实现，采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1 人员安排
在该段隧道施工中，对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为 3 班，每个作业队除有带班队长外，另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1 名。明确每班的作业任务，由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底，严格交接班制度。每班作业完成后，需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2 作业循环控制 为达到理想的施工效果，将初衬施工作业作为关键工作进行控制，初衬施工 1 个作业循环（掘进 0.5 m）为：土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱架及格栅（锁角锚杆施工）→湿喷混凝土封闭。4 个导洞均采用上下台阶法进行作业，每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定，保证了施工的连续性，做到了不间断施工。3.1.3 施工与监测相结合
勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容，合理、准确、有效的监测成果，是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中，除监测新建隧道外，还对既有线进行了细致的监测，以确保施工质量及安全。
主要监测项目有：
1）环线地铁结构沉降监测；
2）环线地铁轨道沉降监测；
3）轨道水平变化监测；
4）轨距变化监测；
5）环线地铁结构变形缝监测。
施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统，作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求，采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化：自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警，及时完成数据信息的反馈，为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。
该段隧道施工，在掌子面施工至既有外环线附近时，结构沉降值一度达到 2.1 mm，最大速率达到0.6 mm/d。当信息及时反馈后，马上停止开挖，并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的，根据监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。通过监测数据分析和施工技术的紧密结合，既有线结构底板的沉降趋于缓和，沉降速率在0.1～0.4 mm/d 之间波动。3.2 施工过程沉降控制技术措施
浅埋暗挖法施工要达到理想的施工效果，除需严格按照技术规程进行作业外，还必须在施工过程中采取有针对性的技术措施，才能取得良好的施工效果。3.2.1 水治理
该工程对于上层滞水，尤其是既有线结构侧墙外侧的滞水，采用预留导水管及时排出洞外，防止该处滞水由初衬结构与既有线结构底板的缝隙进入掌子面。对于潜水采取水平辅射井的方法进行降水，经施工检验，达到了理想的降水效果。3.2.2 初衬施工
初衬施工是暗挖法施工过程风险最大，引起沉降量最大的阶段，必须采取多项技术措施保证初衬施工时环线地铁结构沉降量小于预计值。
1）土体加固
结合实际情况，将设计隧道的土体进行分类，采取合理的加固措施。对于既有线肥槽内的回填杂土，采用渗入注浆法加固；对地铁新建隧道西侧的原状土体，由于其以砂及黏土为主，故采用劈裂注入法加固。在开挖断面两侧进行小导管超前注浆加固，小导管采用Ф32 厚壁钢管，管长 3.5 m，环向间距为 0.3 m，纵向间距为1.0 m，外插角 7～10 °，注浆材料采用超细水泥，以起到加固隧道周围土体的作用[3]。超前小导管注浆包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。水泥浆水灰质量配合比为 1∶ 0.5，水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。注浆时，同时控制注浆压力及注浆量，注浆压力初始值不得大于0.1 MPa，作业中分级、逐步升压至控制压力，填充注浆压力控制在0.1～0.5 MPa 之间[4]。注浆量控制综合考虑地层情况，单管浆液扩散半径以0.5～1.0 m，土体孔隙率按 2 %～3 %考虑，综合单管注浆量计算整排导管注浆量，以整排导管注浆量推算总的注浆量。
注浆过程中出现异常情况时，可采取下列措施[5]：
①降低注浆压力或采取间隙注浆； ②加强注浆效果检查，一是以进浆量来检查注浆效果，二是在开挖隧道后检查地层固结厚度，如达不到要求，要及时调整浆液配合比，改善注浆工艺；
③为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+水玻璃）或喷射混凝土，封堵钻孔与花管间的空隙；
④注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。
通过超前小导管注浆对两侧土体进行加固，满足了施工要求。
2）土方开挖
完成土体加固后，对加固后的地层进行开挖。共设4 个导洞，各导洞均采用上下台阶开挖法，先开挖上台阶的环形拱部，留核心土，当初期支护施工完成后，再开挖核心土，上台阶长度控制在 3 m 左右。
为控制开挖因素引起的环线地铁沉降，在①号、②号导洞施工时，缩短两个导洞的开挖步距，减少纵向土体的扰动距离；及早施工②号导洞初衬，完成半侧洞体初衬结构，形成对环线地铁的支撑体系，为③号、④号导洞开挖施工创造有利条件。
土方开挖须做到：
①上、下断面台阶长度控制在 3 m 左右。
②开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响，参照以往施工经验及沉降控制标准，拟定超挖量控制在5～7 cm，施工时可根据监测结果进行调整。
③开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。
④开挖过程中，上半断面采用环形开挖，尽可能多保留核心土；下半断面开挖时，边墙采用单侧或双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。
⑤开挖掌子面需超前用砂浆锚杆进行全断面支护（不小于3 m），并及时封闭掌子面。
⑥增加过环线地铁处暗挖段隧道的净空尺寸，隧道顶板直接紧贴环线地铁底板垫层，之间不留土层。
⑦作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。
⑧区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方采用喷混凝土回填密实，并及时进行背后回填注浆。
⑨开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，要及时施工临时支撑或仰拱，以形成封闭环，控制位移和变形。
⑩在开挖前进行超前地质探测，探测范围为掌子面前方4～5 m，发现土质变化及含水量增大时及时采取措施，处理完后可继续施工。
3）锁角锚杆及钢格栅施工
该段初衬为平顶直墙结构，侧向土体压力较大，在初衬仰拱未封闭前，为控制墙体钢架底端位移，应尽早施工仰拱封闭成环，增加支护结构的稳定性。
上下台阶的拱角设置锁角锚杆。锚杆长 1.5 m，使用Ф25 螺纹钢筋制成，斜向 60 °角打入外侧地层，端部与拱架焊接，每榀向外侧打入 1 根锚杆，以防拱架在土压下收敛。
格栅安装采取如下措施：
①每步格栅落实到原状土上，并加设垫板，同时每步格栅与现有结构顶紧，并预留注浆管。当初支封闭后及时注浆回填，尤其第二步初支封闭后，在上导洞顶部回填后进行压浆处理。每步格栅在两端脚部设置锁脚锚管。格栅接头每环错开设置，脚部设为 L 型。
②在每步格栅中部设置预顶螺杆支柱，螺杆支柱上部顶在环线地铁垫层底部，下部作用在千斤顶上，支撑在中隔板上。
4）初喷混凝土强度保证措施
①严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。
②严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求。③喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能。
④喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。
⑤复喷射混凝土前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。
⑥喷射混凝土由专人喷水养护，以减少因水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作标记，进行观察和监测，确定其是否继续发展，若继续发展，找出原因并作处理。
⑦坚决实行“四不”制度：喷射混凝土工序不完，掌子面不前进，喷射混凝土厚度不够不前进，混凝土喷射后发现问题未解决不前进，监测表明结构不安全不前进。
5）初衬背后补注浆
及时补注浆是减少既有结构沉降的有效方法。补注浆是在信息化监测体系的指导下进行的，通过监测确定注浆位置及注浆量，保证注浆效果。初期支护由于喷射混凝土作业受施工及地层稳定等条件的影响，喷射混凝土支护体局部会收缩，为保证初衬的施工效果，采取初衬背后补注浆的措施，初衬背后注浆稳压 10 min，即可实现控制沉降的目的，又能达到防水的效果，以减少施工时间洞内积水为防水板无水施工创造条件。注浆管每1 m 布置 1 榀，每榀 3 根，分别布于拱顶和两侧上方。3.2.3 二衬施工
施工中，通过优化二衬结构施工次序及钢柱托换环节，有效地减少了二衬结构施工对环线地铁结构的影响，达到了理想的效果。
1）二衬结构施工顺序的优化
二衬结构竖向按底板、边墙及顶板顺序进行施工，采用钢模、碗扣式支架支撑体系。隧道二衬施工的顺序为：施工②号导洞底板及侧墙踢克→跳仓施工①号导洞侧墙及顶板→跳仓施工④号导洞底板及踢克→跳仓施工③号导洞则墙及顶板（根据二衬结构长度，二衬结构施工时共分4 仓，每仓 8 m）。
各导洞钢筋采用螺纹连接，混凝土采用高压泵送入模，进行顶板混凝土浇筑时，分段预留注浆管，注浆管外套橡胶止水环。
进行③、④号导洞二衬结构施工时，没有对①、②号导洞进行钢柱托换，而是在不拆模的情况下进行③、④号导洞二衬结构施工，这样减少了钢柱托换的中间环节，减少环线地铁结构的沉降，同时为二衬背后补注浆创造有利条件。
2）二衬背后补注浆
在二衬结构混凝土浇筑过程中，隧道顶部混凝土是靠泵压入的，顶部混凝土与防水层接触面难免出现缝隙。为防止此部位形成积水区域，施工时在顶拱埋设注浆管。注浆管的顶端管口靠近防水层表面，并将注浆管固定，以免混凝土浇筑过程中造成注浆管移位。待混凝土达到设计强度时，采取二次注浆的措施填充空隙，保证结构的防水效果。预注浆各孔段的进浆量小于50 L ／ min，注浆浆液采用水泥浆，水灰质量配合比为 1∶（0.4～0.5），水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。当混凝土出现滴水、渗水现象时，需填充注浆堵水，浆液采用1∶1 水泥砂浆，注浆选用泥浆泵，注浆压力根据现场实际情况确定，但不小于 0.2 MPa，注浆压力达到或接近设计终压后稳压10 min。二衬补注浆在混凝土强度达到要求，不拆除支撑及模板的情况下进行。通过与监测数据结合及时进行补注浆，以增加注浆效果及新建隧道的安全。环线地铁沉降量控制效果
通过采取各项管理及技术措施，取得了良好效果。经对环线地铁进行跟踪监测，在施工完成 1 年后，环线地铁结构沉降值为4.4 mm，远小于结构沉降预计值（20 mm）。环线地铁结构实际累积沉降量与预计沉降值如表1 所示。结论
采用浅埋暗挖法下穿既有建（构）筑物，如何采取措施保证既有结构的安全，是类似穿越工程的最主要目标之一。该工程通过采取严格的施工组织管理以及各项行之有效的技术措施，将暗挖隧道施工对环线地铁结构的沉降影响控制在设计范围之内，取得了理想的施工效果。在该工程中，土体加固，初衬、二衬背后补注浆以及监测数据的及时传送是保证环线地铁沉降量远小于预计（设计）值的关键。
参考文献：
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地铁施工方法 篇4
1、明挖法
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步：维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土，如图1.上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6 m，标准段宽17.2 m，南、北端头井宽21.4 m.标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m.车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。
2、盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。施工顺序如图2.在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。工程实例：深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧，深南中路行车道下。该地区市政道路密集，车流量大，最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构，车站全长224.3 m，标准断面宽18.9 m，基坑深约18.9 m，西端盾构并处宽22.5 m，基坑深约18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年，其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。2.2 盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板，如图3.如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。工程实例：南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下，以造价、工期、安全为目标，经过分析、比较，选择了全线区间施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站，又位于十字路口，因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外，其余均为盖挖逆作法。2.3 盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力，如图4.3、暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。3.1浅埋暗挖法（浅埋矿山法）
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点：围岩变形波及地表；要求刚性支护或地层改良；通过试验段来指导设计和施工。
浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD工法、眼镜工法等；城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字，其工艺流程见图5.工程实例：北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交，北侧在长安街下，中部及南侧穿过居民区，风道全长43.4 m.采用浅埋暗挖洞桩法施工，在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。3.2盾构法
修建地铁随道盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（shield）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图6所示。
按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
4、沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类：钢壳沉管隧道（有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道）和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。沉管隧道施工主要工序：管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。上程实例：广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1 238.5 m.河中段隧道埋置在河床下。不影响水面通航，河中沉管段全长457 m.该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33 mx7.956 m（宽x高），底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m，两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
5、混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。工程实例：北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙；且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构；中间为暗挖段，结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100.20m。
6、结束语
随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。
参考文献
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北京地铁英语 篇5
1、May I help you?
需要帮忙吗？
2、Welcome to Beijing Subway.欢迎乘坐北京地铁。
3、Sorry.对不起。
Never mind.没关系。
4、Sorry, pardon?
对不起，能再说一遍吗？
5、Would you speak slowly？
你可以说慢点吗？
6、Do you speak English?
您能讲英语吗？
Yes, but only a little.会，但只能讲一点。
7、She is the ticket examiner.她是检票员。
8、How much is a ticket ？
多少钱一张票？
9、Here are your ticket and change.这是您的票和零钱。
10、The ticket office is over there.售票处在那。
11、How many tickets do you want?
您要几张票？
12、Children taller than one point one metres should by a ticket.超过1.1米得孩子要买票。
13、I want to recharge my IC card.我想充值。
14、I’d like to add 10 Yuan to my card.我要充10元钱。
15、I would like to return the card.我想退卡。
16、Sorry, we can’t, please go to interchange station.对不起我们不能办理，请到换乘车站办理。
17、Please show me your ticket.请出示您的车票。
18、Please buy your ticket before going in.请您购票进站。
19、You can’t use your IC card.您的IC卡不能用了。20、Please check it out at the ticket office.请到售票处查询。
21、There is no exit information on your card.您的卡没有出站信息。
22、You can’t take dangerous articles into the station.您不能携带危险品进站。
23、Where is the toilet?
厕所在哪？
24、You can take the Airport Line(Subway Line 2).您可以乘坐地铁机场线（地铁2号线）
25、Go downstairs(upstairs).下楼（上楼）。
26、Turn left(right).向左（右）转
27、It’s at the end of the platform.在站台尽头。
28、Which exit should I take?
我该走那个出口？
29、You should take Exit D?
你的走D出口。30、Take Line Two to Yonghegong, and then take a bus.乘2号线到雍和宫，然后在搭公交车。
31、You can get off at the …station.你可以在…站下车。
32、Please take the train form this side.请乘坐这边的。
33、Where are you going?
您要去哪？
34、Please change for Line Two at Fuxingmen.请在复兴门站换乘2号线
35、Please wait for the next train.请等下一趟车。
36、Please pay attention to the announcements on the train.请注意收听车上的广播。
37、Please get on the train quickly.抓紧时间上车。
38、The last train has departed.末班车已经开走了。
39、Please follow the arrows in the passage.请沿着通道内箭头指示的方向走
40、When will the next train arrive?
下一趟车什么时候到？
In about three minutes.再过大概3分钟。
41、How often do the trains come?
多长时间一趟车？
Every six minutes.每6分钟一趟。
42、The last train arrives at half past eleven at night.末班车晚上11点半到站
43、Do you need a doctor?
需要叫医生吗？
44、Please come in here for a rest.请进来休息一下吧。
45、There’s a passageway for disabled people, I’ll take you there.有残疾人专用通道，我带您去。
46、Don’t worry.别担心
We will try our best to look for it.我们会尽全力找的
47、Please follow me, we will make an announcement.请跟我来，我们播报一下。
48、Shall I inform your family or friends? 需要我通知您的家人或朋友吗？
49、There’re too many people in the station, so please wait for a while or take a bus.站里人太多了，所以请稍等或换乘公交汽车。50、The train can’t arrive on time.列车不能按时到达。
51、Sorry for the inconvenience.抱歉给您造成不便。
52、Don’t panic.请不要惊慌。
53、Be careful!It’s dangerous!
小心！危险！
地铁毕业论文 篇6
随着城市地铁建设规模的不断扩大, 新建地铁车站下穿既有线的情况也越来越多, 新建隧道的下穿施工如何保证既有线结构的安全, 不影响既有线的正常运营, 越来越受到研究人员的重视。
1 地铁车站下穿既有地铁隧道施工保护既有结构措施
新建地铁车站施工下穿既有地铁线路在施工中必然会对既有地铁线路产生一定的影响, 如果严重可能会对既有线路结构产生严重的破坏, 影响既有线路的正常使用, 影响到既有线路的安全运营。所以新建地铁车站施工与既有线路的安全性保护构成一对矛盾体, 结构损坏 (广义上安全或部分功能的丧失) 发生的充要条件是:新建工程施工的附加影响已经超过既有结构的强度 (如承受变形的极限能力等) , 所以新建地铁车站施工中对保护既有线路不发生破坏的主要措施有以下两个方面:
(1) 对施工过程中产生的附加影响进行减少, 使得附加影响不超过既有线路能够承受的强度极限。
(2) 对既有线路进行加固, 从而将其抗变形能力以及强度进行提高。
2 地铁车站施工对既有线安全控制的技术措施
在地铁施工中, 对既有线安全的管理即是对风险源 (如重要建 (构) 筑物) 的全过程控制, 通常包括以下五个环节:
(1) 既有结构物 (如地铁区间或车站) 的现状评估和安全性评价, 由此可确定出既有结构的沉降和变形控制标准, 即既有结构所能够承受的极限变形值。
(2) 施工附加影响的分析和评价, 由此可确定出合理的施工方案。实际上为施工方法以及辅助施工方法的优化, 并且包括工法的优化以及细部优化 (如到洞开挖以及支护顺序等细节问题) 。
(3) 控制方案制定。考虑到隧道开挖对地层影响的时空效应, 依据地层和结构的变位分配原理, 初步拟定相应施工方案下的既有结构变形及稳定性控制方案并实施。方案制定的依据主要包括:既往经验及资料、数值模拟及理论分析、工程特点等。
(4) 监测及反馈。基于信息化施工的原理, 通过监测结果与既定控制方案的对比, 可及时对施工方案和控制标准进行调整, 以及在必要时对地层和结构进行加固, 以达到预期的目标。加固地层的作用是减小施工对结构的附加影响, 加固结构的作用则在于提高结构的抗变形能力。
(5) 工后评估及恢复方案制定。无论采取怎样的施工方案和技术措施, 施工结束后都会或多或少地对既有结构造成影响, 因此待施工完成后应对既有结构的损坏状况进行检测和评估, 并据此制定恢复方案和具体措施, 包括恢复的必要性、恢复程度以及工后沉降和变形的预测等。
3 案例分析
3.1 工程概况
该工程位于一交通繁忙的十字路口下方, 且管网密布, 通讯电缆、自来水管和污水管道等纵横穿插。该车站宽23m, 高8.6m, 拱顶距既有地铁线4m。柱体纵向上为墙状连续结构, 以隔离行车时的噪音和空气污染。车站所赋存地层上部为风化软岩, 下部为硬岩。
3.2 施工方案
因为该地铁车站下穿既有地铁线路, 所以只能采用暗挖法。大断面浅埋暗挖地铁车站可以采用中洞法、柱洞法和侧洞法施工, 不同施工方法对既有结构沉降的影响是不同的, 为此以既有结构的最大沉降量为目标, 对不同工法的附加影响进行分析, 由此实现对施工方法的优化。施工方法的附加影响分析及优化, 包括工法的优化和施工步骤的细部优化。图1为中洞法、柱洞法和侧洞法施工示意图。
图2为中洞法、柱洞法和侧洞法施工累计沉降量。
从上述综合既有结构沉降分析, 可以得出以下结论:
柱洞法以最小的挖土量, 提供了前期衬砌的施作空间, 其永久衬砌结构施作最早, 支撑作用发挥得最早, 所以对土体沉降和既有结构的变位控制最为有利, 应是穿越施工的最佳方案。但是具体方案的实施需要结合具体项目施工的实际情况进行选择。在本工程中, 为控制既有线的沉降和工作面的稳定, 采用侧洞法进行施工, 并且采用钢管复合注浆支护技术。在隧道拱顶轮廓外3m范围内高压注浆, 所用钢管长度26m, 中洞上方布置五层, 侧洞上方布四层。车站开挖方法见图3, 采用先挖侧洞, 后挖中洞的方法, 初支为厚度25cm的加钢筋喷射混凝土配以锚杆。经量测, 侧洞开挖时拱顶沉降3~4mm, 初支中应力达4.6MPa, 且主要沉降发生在上导坑开挖过程中。中洞施工时, 拱顶沉降3mm, 初支应力达0.5MPa, 柱体中应力为0.35MPa。
3.3 监控量测方案
3.3.1 施工监测目的和任务
对既有线进行自动化动态实时监测, 以保证既有地铁结构安全和正常运营。通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律、修改和确认设计和施工参数。通过监控量测了解施工方法和施工手段的科学性和合理性, 以便及时调整施工方法, 保证施工安全及既有线车站的安全。
3.3.2 监测项目
针对地面建筑物监测项目主要包括:地表沉降;初期支护结构拱顶沉降;初期支护结构净空收敛;既有线路沉降;轨道沉降变形等。
3.3.3 监测点布置原则
根据该工程性质、地质条件、设计要求、施工特点及周边环境等综合因素确定监测对象。为能及时掌握隧道和围岩稳定性的变化规律, 及时布点进行监测, 所有观测点埋设必须稳固, 初始值在确认点位已稳定才能采用。
3.4 施工安全应急措施
3.4.1 暗挖施工防坍塌应急措施
在地铁车站下穿既有线段工程施工时, 制定并严格落实各项防塌措施, 同时施工掌子面储备好各种抢险物资。在发生施工掌子面突发性塌方时立即启动抢险预案, 采取下列措施: (1) 立即使用抢险物资对塌方处进行封闭回填和加固处理, 同时把有关信息上报相关各个单位和部门, 各单位联合采取必要的抢险措施, 加强对既有结构的检查和量测工作; (2) 组织专家讨论分析造成掌子面突发性塌方的原因和相应的控制措施; (3) 根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织, 进行施工交底, 严格落实各项措施, 进行开挖施工。
3.4.2 既有线结构沉降速率超限影响应急措施
在地铁车站下穿既有线段工程施工时, 首先建立严密的结构受力、变形、沉降的监控量测体系, 对施工过程进行全面的监控量测, 随时反馈信息, 指导施工生产。在发生既有结构沉降速率超限时, 立即启动抢险预案, 采取下列措施: (1) 立即停止开挖施工, 封闭所有施工掌子面, 加强结构监控量测工作; (2) 上报甲方及地铁公司运营单位, 根据具体沉降情况确定是否采取限速、停运及疏导客流等措施; (3) 组织专家讨论分析造成既有结构沉降速率超限的原因和相应的控制措施; (4) 根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织, 进行施工交底, 严格落实各项措施, 进行开挖施工; (5) 若既有结构沉降速率超限未得到有效控制, 再次重复上述过程直到完全解决既有结构沉降速率超限问题。
3.5 隧道穿越既有线核心问题
隧道穿越既有线的核心问题是如何控制既有线结构的变形量和变形速率 (防止灾难事故发生) , 因此从研究思路上可以采取以下三种方法: (1) 结构托换, 即通过托换手段对既有结构进行预支护, 如美国波士顿中央交通主动脉公路隧道工程穿越既有地铁线时使用了此方法。 (2) 减小开挖断面, 即在满足工程要求的条件下尽量减小隧道断面, 或将大断面隧道分解成小断面, 如4号线宣武门站拟采用的方法。 (3) 隧道分部开挖, 即将大断面隧道分多次开挖完成, 从而减小对既有结构的扰动和变形, 如5号线崇文门车站、东单车站以及穿越雍和宫车站所采用的方法。
4 结语
综上所述, 在新建地铁车站施工中, 车站与既有线路之间的影响是互相的。既有线路的存在影响到新建车站的施工和安全, 而新建车站施工必然也会对既有线路产生影响。在实际工程施工中, 运用暗挖法, 做好隧道支护施工, 避免新建地铁车站施工对自身和既有线路产生不良影响, 保证地铁运营安全。
摘要：随着城市经济的快速发展以及交通建设的不断发展, 不可避免的会出现地铁线路之间出现交叉和换乘的情况。受到地下空间的限制以及换乘地铁的需要, 在进行新建地铁工程的施工中经常出现穿越既有地铁线路的情况。其中暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道工程施工的难度是非常大的, 并且风险也是非常高的。本文主要根据实例阐述了暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工与控制。
关键词：暗挖,地铁,车站,下穿,既有地铁,隧道,施工,控制
参考文献
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