城市轨道交通系统限界原则及施工方法
【摘 要】城市轨道交通系统限界包括车辆限界、设备限界、建筑限界、隧道建筑限界、高架桥建筑限界、车站建筑限界、接触轨限界几种类型,其作用是在列车运行的过程中,留有足够的安全空间,以供车辆正常通行,换句话说,城市轨道交通系统的限界越大,其安全性越高,但同时需要兼顾系统的施工成本。为此,本文将在对城市轨道交通系统限界原则了解的基础上,对系统的施工方法展开深入探讨。
【关键词】城市轨道;交通系统;限界
1 城市轨道交通系统限界原则
城市轨道交通系统的限界原则,需要遵循限界的安全性和系统成本的合理性,具体的原则表现为以下几个方面:
(1)综合考虑周围的构筑物,并量测列车轨道与构筑物之间的净空距离大小,以此为依据确定管线和相关设备的具体安全位置,这是系统限界施工本身,以及周围其他施工项目所必须共同遵守的技术规定,要求同时兼顾施工的合理性、安全性和经济性。
(2)系统限界所需要的部分参数,来自于列车的轮廓尺寸,以及轨道特性、受电方式、设备安全等,在参数计算的时候,需要综合了解和分析这些因素,然后形成系统限界施工的标准数据之一。
(3)交通系统限界需要根据平直线路的基本条件确定,如果属于道岔区域,考虑的是岔侧面的导曲线,遵循平面原则。在限界制定的时候,还需要考虑结构施工对测量的影响,
譬如设备在制造和安装过程中存在误差,而且在施工设计的时候,存在各种各样的其他因素,这些都是城市轨道交通系统限界必须遵守的基本原则。
2 城市轨道交通系统限界施工方法
为了实现城市轨道交通系统限界的安全性、可靠性和经济性,需要综合考虑限界与路线、接触网、桥梁隧道建筑、轨道、车辆、行车之间的关系,譬如限界与路线,需要计算两者之间的最小线间距和曲线半径等。笔者根据实际的施工时间,对系统限界的施工方法进行如下总结:
2.1 施工会签
在城市轨道交通系统限界施工的初步设计和施工图设计阶段,需要过根据土建专业主体围护、结构施工图等,控制好会签的重点工作内容。会签包括桥梁、隧道、车站建筑、车辆段:桥梁会签的内容包括桥梁断面图、道岔路辙机安装位置、道岔区域建筑限界的加宽、疏散平台的限界高度、桥梁栏杆的高度;隧道会签内容包括隧道平面图、隧道断面图、道岔区平面图、道岔区断面图;车站建筑会签内容包括站台层线路中心与站台边缘的距离、线路中心与站台外站台边缘的距离、线路中心与车站用房侧墙的距离、站台层剖面图站台高度、轨道顶端上建筑限界高度;车辆段会签内容包括出入段限界、检修库平台限界。
2.2 系统限界内容
结合城市轨道交通系统的构成和运行需求,可以将系统限界的施工内容总结为以下几个方面:
(1)车辆限界。施工的时候需要确定列车不同部位的尺寸,包括宽度、高度,以及底部零配件与轨面的最短距离,从而计算出车辆横断面的最大极限值。车辆的限界与桥梁限界、隧道限界等可能存在制约的矛盾关系,因此其限界施工是在装载货物的状态下进行的,否则会由于晃动,与路面的其他设备触碰,影响列车的安全运行。
(2)设备限界。在列车运行过程中,移动设备的限界需要结合车辆的限界,分析轨道在不良状态下可能出现的车辆偏移或者倾斜现象,另外还要有足够的安全预留量,这一点可以在施工的时候,根据设备限界图设置具体坐标点,以及根据系统的设备的运行要求,利用科学分析计算方法确定。
(3)区间直线地段限制,以隧道建筑限界为例,是根据列车的类型、受电方式、结构型式等确定建筑限界的施工方法,通常有矩形、圆形、马蹄形几种隧道建筑限界类型。另外在高架桥也有相应的限界,如果遇到曲线区域或者道岔区域,需要考虑施工的加宽或者加高。
(4)车站限界。通常指的是车站站台的边缘和车厢外侧之间的孔隙,一般最佳的设置距离为100mm,而且站台面的高度,不能大于车厢地板面的100mm,因为该数值与车辆的运行质量有关,同时也关系到车站工程的施工质量。
(5)铁路限界。为了提高列车在铁路路上行车的安全性,同时防止列车在运行过程中碰撞到附近的建筑物或者设备,要求路线与建筑物和设备保持安全的距离,即设置轮廓尺寸线,施工值不能超过该尺寸线的距离。
(6)超限货物限界。在货物装车的时候,一般停留于平直线路上,而货物的允许高度和宽度是在车辆的限界之内,否则会出现超限货物的状况。根据货物的超限程度,可以分
为一级、二级、超级三个超限的级别。
2.3 系统限界施工
针对上文提到的系统限界内容,在施工的过程中,需要针对不同限界的要求,采取适当的施工方法:
(1)交通线。交通线的线网是城市总体规划的重要组成部分,具有不可逆性的特征,线路的规划需要结合城市的背景、线网结构等实施规划研究,其常见的结构类型有放射形、条带形、棋盘形、三角形、复合形等。交通线的施工通常需要进行可行性研究之后,进行总体设计、初步设计、施工设计等阶段,并通过选线、线路平面施工、线路纵断面施工几个步骤方可完成。
(2)车站站位选择。首先是跨路口站位,这种站位必须保证在路口每个角都有出入口,以便乘客能够从各个方向进入交通系统当中,减少路口人交叉和车交叉现象,是确保乘客安全的一种方法,而且能够与地面的公交路线衔接,便于乘客换车。其次是偏路口站位,这种站位于路口地下管线不会互相干扰,而且不需要埋深,能够减少施工对交通的干扰,因而工程造价成本比较低,在北方高寒地区,以高架线为轨道交通,其桥体阴影对路口的交通安全影响可以得到控制,但容易降低车站的使用效能。再次是两路口之间的站位,大约距离为400m,可以兼顾两个路口的客流量。最后是铁道路红线外侧站位,一般在具有有利地形条件的情况下才使用的,譬如红线外侧有空地或者危旧房改造,可以将其与改造工程结合,减少对周边路面和地下管线的破坏,同时不会干扰交通。
(3)主干线。首先是折返线,鉴于城市轨道交通路线比较长,可以可能会布线客流不均匀的情况,可以采取区段组织运行的方式,结合列车的调度条件,在近端站、中间站等
设置列车折返线,同时也可以作为夜间停车所用。其次是渡线,这种线路是上下平行于其他线路的连接线,可以采用联动道岔的方式,满足专线的要求,渡线分为单渡线和交叉渡线两种,分别可以提高列车调度的灵活性和丰富其他辅助线的功能。再次是停车线,设置于端点站,专门用于停车和检修作业,因此在施工的时候需要沿着线路设置3-5个站端,以便故障列车的调头。最后是车辆段出入线,同样为了方便列车的停放和检修,既可以设计为单线、也可以设计为双线,并均可采用平交或者立交的方法,具体线路可以根据列车的运行能力确定。
3 结束语
综上所述,城市轨道交通系统的限界原则,需要遵循限界的安全性和系统成本的合理性,为了实现城市轨道交通系统限界的安全性、可靠性和经济性,需要综合考虑限界与路线、接触网、桥梁隧道建筑、轨道、车辆、行车之间的关系,譬如限界与路线,需要计算两者之间的最小线间距和曲线半径等。施工的时候,需要做好施工会签工作,同时确定系统限界内容,并控制好交通线、车站站位、主干线的施工质量,为城市轨道交通系统界限施工创造有利条件。
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