客货铁路曲线站台建筑限界加宽研究   

客货铁路曲线站台建筑限界加宽研究 袁祥

客货铁路曲线站台建筑限界加宽研究

袁祥

中国铁路广州局集团公司站房（住房）建设指挥部，广东 广州 510000

摘要：为解决客货铁路曲线段站台建筑限界超限问题，本文以新建广州南沙港铁路为例，通过分析客货铁路站曲线段站台建筑限界的影响因素，结合《铁路技术管理规程TG/01－2014》中规定的曲线站台建筑限界等有关规范，对曲线段站台建筑限界加宽计算方法进行了研究，解决工程实际问题和为其他工程提供参考。

关键词：建筑限界；曲线站台；限界加宽

引言

铁路站台是铁路设施重要组成部分，是确保铁路运输安全和旅客人身安全的重要设施。在铁路建设及运营实践中，铁路站台建筑限界问题时有发生，尤其是在曲线段站台限界范围内需要特别注意。《标准轨距铁路建筑限界GB146.2-2020》指出，铁路建筑限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓[4]。在此极限横断面轮廓范围内，除列车车辆和与列车车辆有相互作用的设备外，其他任何设备或建筑物均不得侵入该范围。由于铁路建筑限界范围上的尺寸是为水平直道上的线路制定的，因此铁路建筑限界在曲线上的水平方向需要考虑加宽，而在垂直方向需要考虑加高或者降低，以确保列车安全地通过曲线线路。铁路建筑限界涉及到设计、建设以及运营等各个阶段，同时又与列车车辆、接触网、通信信号、站场、桥梁、隧道、路基和客货运输等专业有着密切的联系。铁路建筑限界过大，将增加桥梁、隧道、路基、站场的造价,使铁路的建设费用增加，从而造成浪费；铁路建筑限界过小,又影响铁路列车行车安全、限制列车速度的提高以及超限货物的运输[5]。综合以上情况，需要系统性地理解、掌握铁路站台建筑限界加宽理论，在设计上对曲线段铁路建筑限界加宽范围和曲线段内侧站台建筑高度降低范围、降低值进行明确，同时在保障铁路运输安全的前提下，尽可能的缩小、缓和曲线段铁路建筑限界加宽范围和加宽值，保障旅客乘降安全。

1 工程概况

新建广州南沙港铁路是一条设计时速为 120km/h 双线电气化客、货运共线铁路。均安车站为客运中间站，办理客运作业以及货物列车停靠作业。该车站采用2座210m×8m×1.25m侧式站台错开布置形式，到发线有效长度850m，到发线与相邻正线间的线间距按照6.5m控制并按照规范进行曲线加宽，在两端咽喉设置八字渡线实现上行方向列车进站停靠旅客站台的作业需求。由于该站为曲线高架站，曲线半径为605.213m；铁路线路南侧有500kv超高压线电力铁塔和线路通道与之并行，并行区间内线路右线中线与高压铁塔间最近处仅为30m，因此铁路线路南侧已无加宽空间。均安站平面示意图如下：

图1 均安站平面示意图

由于新建广州南沙港铁路开行的客车类型选型为CRH6型动车组，为满足旅客上下动车组的乘降要求，确保铁路正线临靠旅客高站台能满足正线大部分超限货物列车的通过需求，同时考虑到超级超限货物列车较少，且在铁路运营里程DK0-DK55km区间范围内，只有均安站具备货车停靠、客车越行货车的条件。为增加铁路运营组织的灵活性，保障车站到发线停靠货车的能力，在均安站上行正线侧旅客高站台边缘距相邻上行正线中心的距离直线段建筑限界按照1800mm设置，曲线段按规定加宽。

2 列车作业类型及限界考虑

均安站II道上行正线办理的列车作业有：旅客列车停靠及通过作业、普通货物列车停靠及通过作业，不办理任何与超限货物列车相关的列车作业。

考虑基本建筑限界的宽度主要与机车车辆限界的宽度、列车运行中横向振动偏移量、轨道状态等因素有关。因此通过比对客运专线铁路机车车辆限界和客货共线铁路机车车辆限界进行分析。

图2 客运专线铁路机车车辆限界

从上图分析，铁路机车车辆建筑限界为2440mm，其中信号机、高架候车室结构柱和接触网、跨线桥、天桥、电力照明、雨棚等杆柱的建筑界限为2150mm（正线不适用）；铁路站台建筑限界分为：①侧线站台建筑限界为1750mm；②正线站台：无列车通过或者通过速度不大于80km/h时为1750mm，列车通过或者通过速度大于80km/h时为1800mm；③站内反向运行矮型出站信号机的界限是1800mm；以上建筑限界要求同样适用于桥梁和隧道。

图3 客货共线铁路机车车辆限界（机车车辆上、下部界限图）

综上所述，客运专线铁路机车车辆限界图和客货共线铁路机车车辆限界图可以发现，客运专线和客货共线铁路在1250mm的站台高度上，两者的机车车辆的限界是完全一致的，均为1700mm。由于普通货物列车（即非超限货物列车）的装载在高度和宽度上的任何部位均不会超过机车车辆限界，同时客货共线铁路机车车辆限界与客运专线铁路机车车辆限界在1250mm的站台高度上完全一致，因此均安站临靠Ⅱ道的旅客高站台限界参考客运专线铁路建筑限界图。

考虑均安站Ⅱ道有旅客列车和货物列车通过作业，且通过速度为80km/h，因此参考客运专线铁路建筑限界，直线段旅客站台边缘距离Ⅱ道中心线的距离为1800mm、站台高度为1250mm，曲线地段按规定进行加宽。

3 曲线上建筑限界加宽的计算方法

《标准轨距铁路建筑限界 GB146.2-2020》指给出的曲线上建筑限界加宽办法 (计算公式)为:

W1=h (1)

W2= (2)

W=W1W2=。 (3)

式(1)-式(3)中，W1 为曲线内侧加宽的数值，mm； 为曲线半径的数值，m；H为计算点自轨面算起的高度的数值，mm；h为外轨超高的数值，mm； W2为曲线外侧加宽量的数值，mm；W为曲线区段建筑限界加宽量的数值，mm。的值亦可用内侧轨顶为轴，将有关限界旋转θ角（θ=）求得[3]。

因曲线地段线路和相邻站台边缘的距离不但需要考虑行车安全的加宽，还需要考虑适度的加宽值，以免因车门与站台边缘的空隙过大导致乘客踏空发生安全事故。规范对站台临靠正线基本加宽值本身就考虑了余量，如果在叠加曲线外侧超高加宽，则使得车门至站台边缘的实际距离偏大，易发生踏空危险[3]。因此根据《铁路车站及枢纽设计规范 TB 10099-2017 J 2398-2017》有关规定，该情况下应扣除曲线外侧超高加宽，公式（2）修正为：

W2= ×h

3.1 Ⅱ道站台边缘距相邻线路中心线的距离（横向尺寸）

由于均安站Ⅱ道临靠旅客高站台处为曲线，站台边缘距相邻线路中心线的距离应按规范规定加宽，曲线范围站台与临靠线路曲线半径按同心圆处理，同时旅客站台的高度要适应曲线超高引起的车厢底板高度的变化。

均安站Ⅱ道侧旅客高站台位于曲线外侧，曲线半径 =605.213m，曲线外轨超高 =50mm，具体加宽计算方法如下：

位于曲线外侧的旅客站台，曲线加宽值W2= 。

已知Ⅱ道曲线半径为605.213m，计算的加宽值W2= =72.66mm，

考虑加宽后的站台边缘距Ⅱ道线路中心距离为W=1800+72.66=1872.66 mm，取值1880mm。

3.2 Ⅱ道站台顶面与钢轨顶面的垂直距离（纵向尺寸）

根据《铁路车站及枢纽设计规范》（TB 10099-2017 J 2398-2017）附录B的有关规定，在车体因曲线超高发生倾斜时，外侧车厢底板会抬高，内侧车厢底板会降低，为保持车厢底板与站台边缘齐平，设计中需要适当升降站台面高度。如下图：

图5 曲线站台因超高致使站台面升降示意图

Ⅱ道侧旅客高站台相对于Ⅱ道钢轨外侧轨面需抬高0.6倍的外轨超高值，Ⅱ道外轨超高值为50mm, 因此Ⅱ道侧旅客高站台相对于Ⅱ道钢轨外侧轨面需抬高0.650=30mm，考虑抬高后，站台高出Ⅱ道钢轨外侧轨面的距离为1280mm。

由于Ⅱ道外轨超高值为50mm，Ⅱ道钢轨外侧轨面比内侧轨面高出50mm，因此站台高出Ⅱ道钢轨内侧轨面的距离为1280+50=1330mm。

4结语

建筑限界是一个闭合的包络轮廓线，影响曲线建筑限界的因素是多方面的，如跨线桥、矮柱信号机、信号箱、低站台等设备及建筑物都与曲线建筑限界相关[7]。曲线地段建筑限界垂向加高及降低与水平加宽同样至关重要，都关系到行车安全。通过采取以上加宽技术措施进行处理，新建广州南沙港铁路在曲线建筑限界加宽问题上，按照规范已经明确了曲线建筑限界水平加宽和垂向加高及降低的计算公式及方法，更好地对曲线段内及曲线头内的站台墙进行加宽处理，避免了因列车剐蹭到站台墙或站台脚踏板距离站台墙端帽距离过大而发生列车运行安全和旅客沉降安全事故[6]。

参考文献:

[1]TG/01－2014 铁路技术管理规程［S］．

[2]TB10621－2014 高速铁路设计规范［S］．

[3] TB 10099-2017 J 2398-2017 铁路车站及枢纽设计规范［S］．

[4] GB146.2-2020 标准轨距铁路建筑限界［S］．

[5] 温双义．铁路客运站台建筑限界曲线和过渡段的加宽研究[J]．高速铁路技术，2016，7（4）：24-29．（期刊）

[6] 龙科．关于细化铁路曲线上建筑限界加宽的建议[J]．铁道技术监督，2014，42（1）：2-4．（期刊）

[7] 赵振刚．铁路建筑限界曲线加宽通用计算方法研究[J]．高速铁路技术,2021,003:71-78,90．（期刊）

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