高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用的思考與實踐
—— 以上海機場聯(lián)絡(luò)線防護(hù)門項目為例

王榕

一、研究背景

黨的十九大報告指出，中國特色社會主義進(jìn)入新時代，要將我國建設(shè)成為科技強國、質(zhì)量強國、航天強國、網(wǎng)絡(luò)強國、交通強國、數(shù)字中國、智慧社會。長三角地區(qū)作為我國經(jīng)濟最發(fā)達(dá)、人口和產(chǎn)業(yè)最密集、發(fā)展最具活力的地區(qū)之一，將成為引領(lǐng)我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。作為長三角一體化戰(zhàn)略中的龍頭，上海要打造世界級戰(zhàn)略性平臺，增強運作國際、國內(nèi)兩個市場和兩種資源的能力，發(fā)揮國家戰(zhàn)略承載地試驗田作用，形成更多首創(chuàng)性改革、引領(lǐng)性開放、集成性創(chuàng)新，放大溢出帶動效應(yīng)。

“十三五”以來，上海不斷完善“樞紐型、功能性、網(wǎng)絡(luò)化”的綜合交通體系，“十四五”又提出“強樞紐、織網(wǎng)絡(luò)、提品質(zhì)、優(yōu)治理、促轉(zhuǎn)型”的新發(fā)展思路[1]。軌道交通作為支撐城市“交通動脈”安全通暢的“毛細(xì)血管”，運營里程和運輸能力持續(xù)增長。2021年，上海市軌道交通運營里程達(dá)831千米，日均可服務(wù)1 200萬乘客出行通勤，是全球第一的超大規(guī)模軌道交通網(wǎng)絡(luò)[2]。

在長三角區(qū)域經(jīng)濟一體化背景下，著力推進(jìn)綜合交通一體化建設(shè)，構(gòu)建以上海、南京、杭州等城市為中心向周邊城鎮(zhèn)輻射的城際區(qū)域軌道交通網(wǎng)，實現(xiàn)各城市圈（群）之間的快速連接，加強各城市圈（群）之間的溝通與聯(lián)系，最終打造一個世界超級“大城市圈（群）”，使“大城市圈（群）”在區(qū)域、國家甚至世界經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位。防護(hù)門作為區(qū)域軌道交通基礎(chǔ)組件和人防工程防護(hù)設(shè)備構(gòu)件，是將整體人防工程與地下室進(jìn)行重要區(qū)分的重要內(nèi)容[3]，不僅要滿足安全、牢固、耐用等基本條件，還要攔截化學(xué)、生物、物理等多種破壞因素[4]，更要能夠滿足不同城際區(qū)域應(yīng)用場景的多元化需求，為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。這些都對防護(hù)門的綜合性能提出了更高的要求。

二、實證研究 上海機場聯(lián)絡(luò)線防護(hù)門項目

1.基本概況

隨著區(qū)域軌道交通體系中地鐵工程規(guī)模的加速擴大，與此相配套的防護(hù)設(shè)備的創(chuàng)新與研發(fā)也必須與時俱進(jìn)[5]。當(dāng)前，軌道交通中的應(yīng)用場景越來越復(fù)雜，一些特定應(yīng)用場景下的防護(hù)設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計與研發(fā)勢在必行。

以上海軌道交通市域線機場聯(lián)絡(luò)線項目為例，該項目于2018年12月獲得國家發(fā)改委批復(fù)，總長約68.6千米，全線設(shè)置9座車站，其中4座車站為地下兼顧設(shè)防車站，采用高鐵動車組方案，可實現(xiàn)浦東、虹橋兩大交通樞紐的快速互通[6]；旨在加強上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)與鐵路、航空樞紐的銜接，增強主要綜合交通樞紐對長三角區(qū)域的服務(wù)功能。由于機場快線的特性，其所使用的防護(hù)設(shè)備與現(xiàn)有軌道交通中所使用的防護(hù)設(shè)備有著很大的區(qū)別，而此類防護(hù)設(shè)備在國內(nèi)尚屬空白，無先例可循。這就需要研發(fā)高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備，以滿足大尺寸、寬限界、超風(fēng)壓等軌交工程建設(shè)需求和設(shè)防要求，并為未來防護(hù)設(shè)備市場發(fā)展打基礎(chǔ)。

2.關(guān)鍵技術(shù)突破

高速軌道交通與現(xiàn)行常規(guī)軌道交通相比，具有如下特點：①車速更快，達(dá)到160千米/時，活塞風(fēng)壓值更高；②車型較大，限界要求尺寸更大，軌行區(qū)門洞尺寸達(dá)到5 000毫米x6 900毫米；③采用柔性接觸網(wǎng)、4米的線間距；④供電制式、控制系統(tǒng)均不相同。自主研發(fā)、設(shè)計制造適應(yīng)市域軌道交通的大型防護(hù)設(shè)備，可實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)突破。

2.1機場快線封堵門

鋼結(jié)構(gòu)封堵門采用模塊化設(shè)計，通用性強，具有結(jié)構(gòu)緊湊、防護(hù)性能安全可靠等優(yōu)點，可實現(xiàn)人防工程大跨度、連續(xù)多跨超高垂直或水平洞口的快速封堵。隱藏室內(nèi)采用近似垂直存儲方式，提高隱藏室的空間利用率，減少隱藏室的整體空間尺寸。鋼結(jié)構(gòu)封堵門采用液控/電控驅(qū)動方式，提高封堵效率，具備快速封堵的能力，可在一定程度上提升封堵操作的自動化水平。大型鋼結(jié)構(gòu)封堵門采用滑軌式結(jié)構(gòu)，單體采用拼裝式，質(zhì)量輕，尺寸模數(shù)化，便于安裝與操作。單體鋼結(jié)構(gòu)封堵門輕便靈活，為一機兩用電控/液控門，即開關(guān)門與開關(guān)鎖共用一個動力裝置，兼容手動與自動控制模式。

2.2大型鋼制人防門智能制造

就大型鋼制人防門自動化柔性生產(chǎn)線的建設(shè)、信息化建設(shè)、智能工廠管理體系搭建等進(jìn)行研發(fā)。硬件部分通過自動化焊接，實現(xiàn)機器人代替人，使產(chǎn)品穩(wěn)定高效。加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，為后續(xù)打造智能制造全產(chǎn)線生產(chǎn)提供指引。

3.商業(yè)模式創(chuàng)新

上海機場聯(lián)絡(luò)線防護(hù)門填補了區(qū)域軌道交通防護(hù)設(shè)備的空缺，搶占了市場先機，后續(xù)將在硬環(huán)境和軟環(huán)境優(yōu)化上下功夫，不斷發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢，深化與上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)、上海市地下空間設(shè)計研究總院有限公司的產(chǎn)學(xué)研合作，集合各方資源，打造不可替代的獨特優(yōu)勢，并將優(yōu)勢輻射到整個長三角區(qū)域，使智能制造、科技研發(fā)成為推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的引擎，成為長三角防護(hù)設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)品牌。

4.綜合效益疊加

編者按：生態(tài)清潔小流域建設(shè)是我國小流域治理模式的創(chuàng)新，這一概念由北京市率先提出至今已有十余年，在全國得到推廣應(yīng)用。截至2013年年底，北京市已建成生態(tài)清潔小流域253條，占全市小流域總數(shù)的40%多，既保護(hù)了水源、發(fā)展了鄉(xiāng)村旅游，富裕了農(nóng)民、改善了農(nóng)村人居環(huán)境，又促進(jìn)了生態(tài)文明建設(shè)。為全面回顧總結(jié)北京市生態(tài)清潔小流域工作的做法和成效，探討生態(tài)清潔小流域的發(fā)展趨勢，本期推出“北京生態(tài)清潔小流域建設(shè)”專題，以期為其他地區(qū)提供經(jīng)驗和借鑒。

人防工程本身兼具戰(zhàn)備效益、社會效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟效益，而在人防工程項目中，防護(hù)設(shè)備的迭代更新進(jìn)一步凸顯人防工程的綜合效益。高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用為長三角區(qū)域經(jīng)濟一體化提供了有力支撐與保障。

4.1戰(zhàn)備效益

所謂戰(zhàn)備效益，是指人民防空工作或設(shè)施在戰(zhàn)備中所產(chǎn)生的效果及其包含的價值。如果說建設(shè)人防工程主要的目標(biāo)是發(fā)揮其戰(zhàn)備效益，那么防護(hù)設(shè)備便是人防工程發(fā)揮戰(zhàn)備效益的重中之重。提升防護(hù)設(shè)備的科技水平，就是提高人防工程的戰(zhàn)備效益，以便應(yīng)對現(xiàn)今復(fù)雜多變的國際局勢，維護(hù)國家安全與穩(wěn)定，使人防工程真正成為“保民工程”。長三角一體化戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)，除帶動區(qū)域經(jīng)濟一體化之外，更需要保障好區(qū)域安全。高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備的創(chuàng)新運用為長三角區(qū)域安全發(fā)揮了保駕護(hù)航的作用。

4.2社會效益

所謂社會效益，是指為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求而最大程度地利用有限的資源。要使人防工程為民造福，成為“造福工程”，就必須提高其社會效益水平。建設(shè)人防工程的主要目的是防備戰(zhàn)爭，然而在和平時期必須堅持平戰(zhàn)結(jié)合，施行平時和戰(zhàn)時都能防空防災(zāi)并服務(wù)于社會的一體化建設(shè)。區(qū)域軌道交通的互通有助于城市間的人員流動、資源共享、促進(jìn)就業(yè)，而高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備有助于保障區(qū)域經(jīng)濟社會安全，協(xié)助促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟社會的和諧發(fā)展。

4.3環(huán)境效益

4.4經(jīng)濟效益

經(jīng)濟效益是人防事業(yè)能夠健康發(fā)展的重點，是人防工程綜合效益的中心。區(qū)域軌道交通作為長三角一體化建設(shè)中的關(guān)鍵一環(huán)，有助于解決區(qū)域交通網(wǎng)規(guī)?？偭坎蛔恪⒖拓浌簿€鐵路干線運輸能力緊張以及區(qū)域內(nèi)鐵路發(fā)展不平衡等問題，是區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級并形成城市圈（群）的便捷通道，能有效增強各城市圈（群）的合作與協(xié)調(diào)，拉動區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展。高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備為合理運用空間資源，促進(jìn)區(qū)域軌道交通建設(shè)和運營的良性循環(huán)提供了保障。

5.先進(jìn)性、實用性及推廣性

高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備的研發(fā)歷時兩年，最終研制出6 500毫米×5 900毫米的區(qū)間隔斷門、8 000毫米×5 500毫米的出入口部防護(hù)密閉門等“巨無霸”式的防護(hù)設(shè)備產(chǎn)品。2020年7月2日，上海市人民防空辦公室受國家防空辦公室委托，在上海組織召開了該項目的成果鑒定會，邀請了陸軍工程大學(xué)教授、全國勘察設(shè)計大師陳志龍領(lǐng)銜的軍內(nèi)外7位專家，組成評審鑒定委員會。經(jīng)評審鑒定委員會一致同意，高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備系列研制項目成果通過鑒定，符合《人民防空工程防護(hù)設(shè)備試驗測試與質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的密閉性能和啟閉性能測試要求，順利達(dá)標(biāo)，并取得2項發(fā)明專利和4項實用新型專利，填補了國內(nèi)軌道交通超大防護(hù)設(shè)備領(lǐng)域的空白。

在此基礎(chǔ)上，高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備迅速被應(yīng)用于建設(shè)實踐，在“上海軌道交通市域線機場聯(lián)絡(luò)線工程人防門、防淹門及防護(hù)設(shè)備設(shè)計、制造安裝及相關(guān)服務(wù)”項目中被首次批量使用，共涉及9座車站、總計136樘各型人防門及6套防淹門。

不僅如此，在短期內(nèi)，高速軌道交通工程大尺寸防護(hù)設(shè)備將在崇明線、市域鐵路嘉閔線和軌道交通18號線二期等線路中應(yīng)用；在中長期，還將在市域南楓線、金山至平湖線等時速不大于160千米/時的軌道交通網(wǎng)絡(luò)線上快速推廣。這不僅為企業(yè)拓展市場樹立了口碑，也為后期進(jìn)入長三角經(jīng)濟圈做好準(zhǔn)備。

三、思考與展望

1.技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級

技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，是推動企業(yè)發(fā)展的第一動力。制造類企業(yè)應(yīng)把促進(jìn)科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化作為企業(yè)“十四五”時期生存和發(fā)展的重要任務(wù)，通過總結(jié)高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備的研制經(jīng)驗，繼續(xù)帶領(lǐng)科研團隊加強科技創(chuàng)新，突出成果產(chǎn)出和效益產(chǎn)出，聚焦資源，持續(xù)提升科技創(chuàng)新對各項業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展的引領(lǐng)性和支撐性，為實現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2.機制創(chuàng)新激勵人才培養(yǎng)

人才是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，企業(yè)要探索制定涵蓋產(chǎn)品研制、生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)等各方面內(nèi)容的技術(shù)創(chuàng)新項目管理及獎勵辦法，增強員工參與技術(shù)創(chuàng)新的積極性。同時，企業(yè)還要加大專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)力度，明確研發(fā)人員職業(yè)規(guī)劃及任務(wù)目標(biāo)，著力打造一支高學(xué)歷、高職稱、高技術(shù)的專業(yè)化人才隊伍，營造“能者多勞、多勞多得、末位淘汰”的良性競爭氛圍，保證企業(yè)核心競爭力，使企業(yè)始終保持旺盛的活力和創(chuàng)造力。

3.產(chǎn)品服務(wù)區(qū)域市場拓展

以長三角一體化戰(zhàn)略為契機，以上海機場聯(lián)絡(luò)線防護(hù)門的實踐和應(yīng)用為基礎(chǔ)拓展區(qū)域市場，依托地域優(yōu)勢和市場布局，進(jìn)一步突出專業(yè)特點，充分發(fā)揮防護(hù)設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)勢，促進(jìn)技術(shù)與實體產(chǎn)業(yè)深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，培育防護(hù)設(shè)備運營服務(wù)高技術(shù)、高質(zhì)量，發(fā)展新動能，厚植面向未來的競爭優(yōu)勢，為上海軌道交通體系甚至長三角綜合交通體系建設(shè)作出新的貢獻(xiàn)。

4.高端制造協(xié)同經(jīng)濟發(fā)展

高端制造是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐，有助于推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加強技術(shù)研發(fā)可提高國產(chǎn)化替代率，把握科技命脈。運用高速軌道交通超大防護(hù)設(shè)備研發(fā)過程中智能制造的經(jīng)驗，進(jìn)一步推進(jìn)自動化產(chǎn)線建設(shè)，強化信息化建設(shè)在設(shè)備生產(chǎn)制造中的作用，持續(xù)推進(jìn)工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)智能工廠升級，降低企業(yè)運營成本，加大科研投入，助力人防工程發(fā)揮綜合效益，切實提升城市管理能級，引領(lǐng)未來社會經(jīng)濟發(fā)展方向。