周鵬飛
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)
城市軌道交通警沖標距離絕緣軌縫的距離分析
周鵬飛
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)
根據城市軌道交通中不同的車型,對車輛段和停車場內警沖標距離絕緣軌縫的距離進行分析計算。
車型;警沖標;距離
根據行業標準TB 10007-2006《鐵路信號設計規范》[1]中要求,“設在警沖標內方的鋼軌絕緣,除渡線上外,其安裝位置距警沖標計算位置不宜少于3.5 m,距警沖標實際位置不應大于4 m。當不得已鋼軌絕緣必須裝于警沖標內方小于3.5 m處時,應按侵入限界考慮。”
根據行業標準TB10621-2009《高速鐵路設計規范(試行)》[2]中要求,“動車組運行徑路上的調車信號機應設在距警沖標不小于5 m處。其他徑路上的調車信號機應設在距警沖標不小于3.5 m處。”
如圖1所示,根據《6502電氣集中工程設計》[3]中說明,“4 m這個數值是根據機車車輛限界3.4 m再加上一些富裕間隙確定的。列車進站在股道上停車時,其尾部(一般是車鉤)必須越過警沖標,否則會妨礙其他機車車輛由另一股道進出,有造成兩列車側面沖突的危險”。“警沖標與鋼軌絕緣之間的距離l就和車的尾部與最后一個輪對之間的距離a發生了關系。l<a時,能保證車越過警沖標后一定出清軌道區段,不影響其他列車出入鄰線,這是關系到效率的問題;但從安全方面考慮,又必須要求l>a,否則,車輛的車鉤及車箱邊緣極有可能侵入鄰線限界,所以,l>a才能保證當車的尾部不越過警沖標時,使它的最后一個輪對也不越過鋼軌絕緣”。“所以規定警沖標與絕緣節的距離l為3.5~4 m”。

圖1 警沖標與絕緣軌縫的關系
由以上分析可知,警沖標距離絕緣軌縫的距離,主要考慮車輛限界的要求,即最后一個輪對與車鉤之間的距離。普速鐵路中,列車主要為內燃機車和電力機車2種,內燃機車中東風4B第一輪對距離車鉤面距離為2 750 mm,東風5第一輪對距離車鉤面距離為2 650 mm,東風11第一輪對距離車鉤面距離為2 675 mm;電力機車SS4B型第一輪對距離車鉤面距離約2 650 mm,SS7型第一輪對距離車鉤面距離2 468 mm,SS9型第一輪對距離車鉤面距離約為3.16 m[4]。所以在《鐵路信號設計規范》中,要求警沖標距離絕緣軌縫大于3.5 m,而小于4 m,即滿足安全需要又不影響效率。
高速鐵路中列車主要采用電力動車組,目前我國開行的電力動車組為CRH動車組(和諧號),已知有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6、CRH380A、CRH380B、CRH380C、CRH380D等車型。目前,和諧號動車組的第一輪對距離車頭的距離最長為4.85 m。所以在《高速鐵路設計規范(試行)》中,要求動車組運行徑路上的調車信號機應設在距警沖標不小于5 m處。
車輛是城市軌道交通的重要組成部分,是城市軌道交通系統設備的核心,是確保系統安全、正點、高效運行的關鍵。北京、上海、天津、廣州、沈陽、長春、成都、大連、蘇州、寧波、杭州、武漢、西安、深圳、南京等十幾個城市的20條城市軌道交通線路已投入運營,哈爾濱、青島、石家莊等多個城市的多條線路已開工建設或展開研究,如表1所示。

表1 國內各城市軌道交通車輛類型概要表
目前地鐵列車類型有A、B、C、D、L、單軌等幾種類型[5],隨著國內各大城市地鐵的建設,采用A型車和B型車的相對較多,C型車、D型車、L型車和單軌車的地鐵項目較少,本次僅針對A型車和B型車進行分析,如表2所示。
根據GB/T 7928-2003《地鐵車輛通用技術條件》[6]規定,A型車車體基本長度為22 m,車體基本寬度為3 m,B型車車體基本長度為19 m,車體基本寬度為2.8 m。
1)A型車
深圳地鐵5號線采用南車株洲電力機車研究所有限公司生產的A型車,根據深圳地鐵5號線車輛參數[7],A型車全自動車鉤面距離第一輪對間距為3.9 m,全自動車鉤面到頭罩最前端距離0.29 m,所以頭罩最前端距離第一輪對間距為4.19 m。A型車尺寸局部示意如圖2所示。

表2 各類車型計算車輛參數表[5] m

圖2 深圳地鐵5號線A型車局部示意圖
2)B型車
天津地鐵2號線采用中國北車集團大連機車車輛有限公司生產的B型車,根據天津地鐵2號線車輛參數[8],B型車全自動車鉤面距離第一輪對間距為2.98 m,全自動車鉤面到頭罩最前端距離0.119 m,所以頭罩最前端距離第一輪對間距約為3.1 m。天津地鐵2號線B型車尺寸局部示意如圖3所示。
天津地鐵3號線采用南車青島四方機車車輛股份有限公司生產的B型車,根據天津地鐵3號線車輛參數[9],B型車全自動車鉤面距離第一輪對間距為2.865 m,全自動車鉤面到頭罩最前端距離0.119 m,所以頭罩最前端距離第一輪對間距約為3.0 m。天津地鐵3號線B型車尺寸局部示意如圖4所示。
以上僅對深圳、天津地鐵的車型具體尺寸進行分析,A型車第一輪對距離車頭的距離約為4.2 m,B型車第一輪對距離車頭的距離約為3.1 m,由于城市不同,選用的車型也存在很大差異,所以第一輪對距離車頭的距離也隨著車型的不同具有很大差異。

圖3 天津地鐵2號線B型車局部示意圖

圖4 天津地鐵3號線B型車局部示意圖
隨著全國各大城市開始大力建設城市軌道交通系統,信號系統制式也逐步從以往的基于模擬軌道電路的固定閉塞制式發展到現在的基于無線通信的移動閉塞制式,國內大部分城市開始普遍采用移動閉塞系統。正線信號系統對絕緣軌縫的要求也逐漸弱化,僅有場段采用軌道電路方式時,警沖標距離絕緣軌縫的要求才凸顯重要。
由于城市軌道交通項目中車型不同,警沖標距離絕緣軌縫的距離應根據實際情況進行分析,既應該保證安全,又應該保證列車的運行效率。
在考慮一定的富裕間隙的情況下,如果地鐵項目采用標準的A型車,警沖標距離絕緣軌縫距離應為4.5~5 m之間;如果地鐵項目采用標準的B型車,警沖標距離絕緣軌縫應3.5~4 m之間,此距離既能保證行車安全,同時也不會影響其他股道的接發車作業。《鐵路信號設計規范》中的規定僅適用于標準B型車,對于標準A型車來說,已經無法滿足要求。
目前部分城市的軌道交通建設中,為了提升城市的形象以及各車輛廠商車型設計的差異,各城市選用的車型也存在很大差異,同一車型第一輪對距離車頭的距離也存在很大差異,此時場段內警沖標距離絕緣軌縫的距離就必須根據列車的實際情況提供相關要求,如果按照《鐵路信號設計規范》的要求進行設計,存在無法滿足安全距離的可能性和一定的安全隱患,在工程設計中應特別注意此部分內容。
[1]中華人民共和國鐵道部.TB10007-2006 鐵路信號設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.
[2]中華人民共和國鐵道部.TB10621-2009 高速鐵路設計規范(試行)[S].北京:中國鐵道出版社,2010.
[3]王秉文.6502電氣集中工程設計[M].北京:中國鐵道出版社,1997.
[4]鐵路機車車輛科技手冊編委會.鐵路機車車輛科技手冊[M].北京:中國鐵道出版社,2002.
[5]中華人民共和國建設部,中華人民共和國國家發展和改革委員會.建標104-2008 城市軌道交通工程項目建設標準[S].北京:中國計劃出版社,2008.
[6]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T7928-2003 地鐵車輛通用技術條件[S].北京:中國標準出版社,2004.
[7]鐵道第三勘察設計院集團有限公司.深圳地鐵5號線設計聯絡資料.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2009.
[8]鐵道第三勘察設計院集團有限公司.天津地鐵2號線設計聯絡資料.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2009.
[9]鐵道第三勘察設計院集團有限公司.天津地鐵3號線設計聯絡資料.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2009.
According to different models of trains for urban rail transit, the paper gives the analysis and calculation of the distance between a fouling post and a insulated rail gap in depots and parks.
model of train; fouling post; distance
10.3969/j.issn.1673-4440.2015.02.018
2014-09-10)