鐵路線路所設置安全線實施對策研究

陳秀涓，熊巾煦，龔 慶

（中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610000）

1 線路所概述

廣湛高鐵又稱廣湛客運專線，承擔省際客流為主、兼顧省內客流，是國家“八縱八橫”高速鐵路網，350km/h沿海鐵路客運大通道的重要組成部分，將成為帶動和引導沿線城鎮體系和社會經濟發展的重要載體[1]。

某線路所中心位于廣州市中心城區，距離廣州站西側咽喉2.039km，利用既有鐵路廣茂線通道，拆除既有線后敷設，包含廣湛高鐵（雙線）及棠溪聯絡線（雙線）4 條線路，線路呈“Y”字型。其中廣湛正線長度為1812m；棠溪聯絡線長度為1722m。速度目標值為80～120km/h，線路兩側分布有現狀密集的建筑物，其中棠溪聯絡線北向接白云站。某線路所雙層框架位置如圖1 所示。

圖1 某線路所雙層框架位置

1.1 四周重要構筑物情況及工程投資

線路所周邊現狀情況較為復雜，兩側存在大量建筑物，涉及220kV 電力隧道，多條地鐵線路及既有改擴建鐵路橋。根據最新搜集的基礎資料，需考慮原位保護的建筑物面積達到約20 萬m2，結合專題分析及安全評估專題專家審查，增加基坑兩側建構筑物保護措施約3000 萬元。若增加安全線還需增設檢修需求使用的避車洞室等附屬洞室，需增加投資約700 萬元。雙層框架內設安全線需在目前的無安全線方案基礎上增加投資共計7700 萬元（含安全線工程的4000 萬元）。

1.2 有關線路所設置安全線的解讀

根據《鐵路車站及樞紐設計規范》（TB 10099—2017）3.1.9 條，線路接軌及安全線設置應符合下列規定：新線應在站內接軌。困難條件下須在區間接軌時，應在接軌點設置線路所，接軌處應設置安全線[2]。

某線路所運營控制納入廣州站統一管理，屬于車站管理范圍，且線路為兩兩互為平行的通道，與上述規范條款不符，不需要設置安全線。例如，廣州樞紐江村西線路所實現跨線車運營，滿足車流交換的情況下，也未設置安全線。

2 技術領域

2.1 發展形勢

目前，發達城市內鐵路樞紐疏解均采用線路并行的交匯疏解方式，即A 線路上下行方向與B 線路上下行方向在同一平面上交匯，形成四線并行的情況。該方式占地面積較大，往往在城市內部引起較大的拆遷量，導致建設投資大幅上升，甚至可能導致工程無法實施。

隨著城市化進程不斷深入，原有平面疏解模式弊端逐步放大，在設計和施工中的操作難度日益明顯，原有的疏解模式已無法適應當今城市發展和鐵路規劃，急需尋找一種新的鐵路線路疏解方式更新傳統方法和理念。解決在發達城市內鐵路線路疏解占地面積和拆遷量較大、工程難以實施的問題。

2.2 新型技術介紹

新型鐵路交通接軌疏解路線結構，如互不相交的4條并列線路，分別為線路A 下行線（1）、線路A 上行線（2）、線路B 下行線（3）和線路B 上行線（4），結構特征在于依次劃分為線路段落C、線路段落D 和線路段落E；其中地面工程為線路段落C 和段落E，線路段落D設置于地面和地下，新型技術鐵路疏解路線結構示意圖如圖2 所示。

圖2 新型技術鐵路疏解路線結構示意圖

段落C 橫向范圍依次包括線路A 下行線（1）、線路A 上行線（2）、線路B 下行線（3）和線路B 上行線（4）。

段落D 包括地面段（9）和地下段（10），地面段（9）橫向依次包括線路A 下行線（1）和線路B 下行線（3），線路A 下行線（1）和線路B 下行線（3）之間設置有過渡軌道線（5）；地下段（10）橫向依次并列包括線路A 上行線（2）和線路B 上行線（4），線路A 上行線（2）和線路B上行線（4）之間設置有過渡軌道線（6）。

線路段落E 橫向依次并列包括線路A 下行線（1）、線路A 上行線（2）、線路B 下行線（3）以及線路B 上行線（4）。

鐵路交通接軌疏解路線結構，其特征在于過渡軌道線（5）和過渡軌道線（6）均包括兩段非平行的橫向軌道（7），兩段橫向軌道（7）呈正“八”字型或倒“八”字型[3]，某線路所雙層框架平面示意圖（上層）如圖3 所示，某線路所雙層框架平面示意圖（下層）如圖4 所示。

圖3 某線路所雙層框架平面示意圖（上層）

圖4 某線路所雙層框架平面示意圖（下層）

2.3 新型技術實際運用

當兩條雙線鐵路進行4 線交匯時，若受拆遷和地形等因素，采取常規平面疏解方法特別困難時，可以采用上下層方式疏解。

步驟一：將平面雙線鐵路變化為上下層雙線鐵路，例如，廣州至湛江方向雙線鐵路從原平面上下行并行變化為上下層并行，同理棠溪至貴陽方向雙線鐵路。其中，兩個方向的下行線路均在地面層，上行方向均在地下層；另外，廣湛方向雙線集中在結構物的右側，棠貴方向雙線集中在結構物的左側。

步驟二：兩個方向的上下層線路在同一層面上利用“八字”渡線保證兩個方向的線路的連通，即可滿足跨線列車運行的需求。

其中，廣湛下行線是指從廣州出發的列車開往湛江，廣湛上行線是指從湛江出發的列車開往廣州，棠貴下行線是指從棠溪出發的列車開往貴陽，棠貴上行線是指從貴陽出發的列車開往棠溪，渡線的作用是保證某一線路的列車可以換軌至另一條線路。

步驟三：若“八字”渡線距離既有車站較近，該“八字”渡線可納入車站聯鎖控制，無須設置安全線，節約工程投資、提高列車運行速度和運輸效率。

例如，若從廣州端出發的列車向湛江方向運行，通過本線下行線路（不通過“八字”渡線）直向運行即可。若從廣州端出發的列車向貴陽方向運行，則通過地面層的渡線，使列車從廣湛下行線換軌至棠貴下行線，完成跨線疏解，其余方向同理[4]。

3 運輸通過能力

某線路所所在區間及線路所通過能力均滿足遠期需求，遠期通過能力利用率較高，富余能力不多，某線路所雙層框架列車數量示意圖如圖5 所示。

圖5 某線路所雙層框架列車數量示意圖

3.1 區間通過能力

按照區間最小追蹤間隔4min、天窗時間6h 計算通過能力，某線路所對應各區間研究年度通過能力滿足運輸需求。區間通過能力及能力利用率如表1 所示。

表1 區間通過能力及能力利用率

3.2 某線路所通過能力

按照每列車對線路所固定設備占用時間4min、天窗時間按6h 計算。按列車均直接通過線路所考慮，設計通過能力為270 列/d，遠期某線路所各部分通過能力滿足運輸需求，能力利用率較高。線路所通過能力及能力利用率如表2 所示。

表2 線路所通過能力及能力利用率

其中，每列車對線路所固定設備占用時間包含列車尾部出清線路所時間（1min）、列車由160km/h 制動到80km/h 時間（0.75min）、信號轉換時間（1min）、列車通過線路所時間（1min）組成，合計3.75min，取4min。

故，設計通過能力為（24×60-6×60）/4=270 列/d。從以上分析可以看出，區間通過能力和咽喉通過能力均能滿足遠期運輸需求，且還有一定的能力富余[5]。

4 結語

通過對某線路所實施對策方案研究，從地理位置、工程投資、技術方案及通過能力等方面綜合分析比較，采用地面和地下雙層結構實現在既有鐵路通道范圍內增建雙線，從而采取一種新型技術方式疏解線路。將原有平面疏解轉為立體疏解，以方向別劃分上下層，實現列車跨線運行的需求和線路疏解，減少了工程拆遷，大幅度提升了土地利用效率。對既有線路樞紐擴能改建過程中，針對線路疏解過程占地多、拆遷大、工程難以實施等問題提供了解決措施，保證工程的快速推進。