郁明伟
中国铁路武汉局集团有限公司襄阳房建生活段 湖北省襄阳市 441000
摘要:因《铁路技术管理规程》及各类规章制度均未就铁路直线站台端头外22m范围内连接道岔对站台限界的影响情况进行要求,但根据实际案例,直线站台端头外22m范围内连接道岔会对站台的限界需求造成影响,本文就此情况进行分析,明确具体影响范围及需加宽长度、加宽值,确保列车运行安全。
一、现行文件关于建筑限界加宽的相关规定
1.《铁路技术管理规程》
曲线加宽量:
①曲线内侧加宽(mm):
②曲线外侧加宽(mm):
式中R ——曲线半径(m);
H ——计算点自轨面算起的高度(mm);
h ——外轨超高(mm)。
曲线加宽范围:
曲线上的建筑限界加宽范围包括全部圆曲线、缓和曲线及部分直线,加宽方法可采用阶梯方式或曲线圆顺方式。阶梯方式在直缓点前22m至缓和曲线中点前13m,曲线加宽值为圆曲线段加宽值的一半,其余曲线地段加宽值采用圆曲线段加宽值。
2.《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》
在《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》中,对不设缓和曲线的变加宽计算方法进行了规定。
(1)不设缓和曲线时曲线内侧变加宽(单位:m)
曲线ZY点前18m至ZY点曲线内侧变加宽为(x为里程,以ZY点前18m为里程0点)
W1
ZY点至ZY点后9m曲线内侧变加宽为:
W2
(2)不设缓和曲线时曲线外侧变加宽(单位:m)
曲线ZY点前22m至ZY点前4m,曲线外侧变加宽为(x为里程,以ZY点前 22m为里程0点)
W1
ZY 点前 4 m 至 ZY 点,曲线外侧变加宽为
W2
《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》中未对缓和曲线地段铁路建筑限界加宽方法进行说明。
3.《铁路旅客车站建筑细部设计和施工规定》(铁总建设(2015)124号)
根据文件“第四十五条”规定:曲线地段建筑限界的加宽范围应包括全部圆曲线、缓和曲线和部分直线,加宽方法应采用曲线圆顺方式,站台帽、安全线、盲道等铺装应根据限界变化作圆顺处理。
二、实际设备管理中存在问题
上述文件要求中对曲线上的建筑限界加宽量及范围作出了明确的规定,但并未考虑到特殊情况下直线段的建筑限界也需要加宽。
以具体案例分析:某站一站台为直线站台,因运输需要进行加高,施工时按照高度1250mm、水平限界1750mm进行控制,完成后经限界测量,站台限界值满足限界要求,遂开通试运行,最终机车尾部剐蹭站台。
三、原因分析
经检查复核,该剐蹭事故开通前限界测量值均无错误且满足通常状态下的高站台直线段限界要求,但在现场查勘时发现一站台端头外18m位置连接一处左开道岔,列车出站时,运行此处时会通过道岔变更股道进入正线。
根据普通车体长为定值26m考虑,车辆前后悬均为4m。假设车体前转向架刚通过该道岔,则剩余未通过的车体长度为22m,而道岔距站台18m,故仍有4m车体位于站台范围内。因前转向架已通过道岔,而车体为刚性体,无法弯折,这就导致车体相对于水平直线会产生一定偏移,造成列车通过需求的限界值增大,若按直线段限界标准进行控制,则必然发生剐蹭列车事故。
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此种情况与建筑物位于曲线上需要进行限界加宽的原理相同,故需按照曲线上的建筑限界要求对该直线段建筑限界进行加宽处理。
四、限界加宽理论分析
为确保列车运行安全,消除此类安全隐患,下面就直线段一定范围内连接道岔,导致直线段站台限界值需求变大的情况进行分析,并研究其理论限界加宽值。
因道岔导曲线可视为参考曲线线路,则导曲线的曲线半径即为参考曲线线路的曲线半径。因尖轨尖端为道岔导曲线的起始点,故尖轨尖端可视为参考曲线线路的直圆点位置。
因车体长度为定值26m,当车体前转向架刚通过道岔尖轨时,剩余车体长度为22m,故当尖轨尖端距站台长度大于22m时,可不考虑站台加宽情况,当尖轨尖端距站台长度小于22m时,需对部分直线段站台进行加宽处理,以满足限界要求。因《铁路技术管理规程》中未明确不设缓和曲线的曲线段具体加宽范围,故此处以《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》规定进行分析。
设道岔尖轨尖端距离站台的长度为y(m),站台需加宽长度为L(m),则根据《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》规定,可得出加宽值W:
1.当站台位于道岔导曲线内侧时
⑴道岔尖轨尖端距离站台长度小于y<18(m)
自站台端头开始计算,加宽长度L=18-y,加宽值W1(其中x自需要加宽的站台部位L开始计算为0点,x≤L)
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⑵道岔尖轨尖端距离站台长度大于y>18(m)
站台无需加宽
2.当站台位于道岔导曲线外侧时
⑴道岔尖轨尖端距离站台长度y<4(m)时,站台加宽值分为2部分计算
①自站台端头开始计算,加宽长度L1=4-y,加宽值为W2(其中x自需要加宽的站台部位L1开始计算为0点,x≤L1)
②自站台L1为起点开始计算,加宽长度L2=18m,加宽值为W3=(其中Z自需要加宽的站台部位L2开始计算为0点,Z≤18(m))
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⑵道岔尖轨尖端距离站台长度4≤y≤22(m)时
自站台端头开始计算,加宽长度L=22-y,加宽值W1(其中x自需要加宽的站台部位L开始计算为0点,x≤18(m))
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⑶道岔尖轨尖端距离站台长度y>22(m)时
站台无需加宽
五、结论
目前,既有铁路车站内存在较多直线站台端头22m范围内连接道岔的情况,且无论是《铁路技术管理规程》或是《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》,均未对该情况的站台限界提出具体要求,但若不对其进行加宽处理,则会影响列车的运行安全,造成剐蹭列车。本文通过对车体及道岔、曲线的分析,研究了不同情况下,直线站台端头22m范围内连接道岔的限界加宽长度及加宽值的通用计算公式,可供铁路相关技术人员及《铁路技术管理规程》等规章修订时参考使用。
参考文献
〔1〕《铁路限界中标准计算车和标准计算曲线半径规范值的理论探讨》-兰州铁道学院运输系-许宝康
〔2〕《铁路技术管理规程》-中国铁路总公司
〔3〕《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》-铁道第四勘察设计院
〔4〕《铁路旅客车站建筑细部设计和施工规定》-中国铁路总公司