長(zhǎng)三角區(qū)域某城際軌道交通與高速公路并行段安全防護(hù)研究

何海清

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢430063)

長(zhǎng)三角區(qū)域某城際軌道交通與高速公路并行段安全防護(hù)研究

何海清

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢430063)

京津、長(zhǎng)三角、珠三角、武漢“1+8”和長(zhǎng)株潭等軌道交通項(xiàng)目陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng)的實(shí)踐，充分顯示了軌道交通對(duì)增強(qiáng)中心城市輻射帶動(dòng)能力、提升城市群同城化水平有巨大作用。同時(shí)，軌道交通與公路并行，公軌間“夾心地”對(duì)鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃的影響也日益突出。本文通過(guò)分析相關(guān)規(guī)范，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，對(duì)公軌并行段安全防護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過(guò)設(shè)置SS級(jí)防撞護(hù)欄、安全監(jiān)控系統(tǒng)、護(hù)輪軌等安全防護(hù)措施，在減小公軌間“夾心地”的同時(shí)，保證了公路及軌道交通運(yùn)營(yíng)安全。對(duì)今后軌道交通與公路段共通道的安全防護(hù)設(shè)計(jì)有一定指導(dǎo)作用。

公軌并行段 安全防護(hù) 安全監(jiān)控 防撞護(hù)欄 護(hù)輪軌

某城際軌道交通與高速公路交叉、共通道段長(zhǎng)約4.5 km，沿線土地資源緊缺，故應(yīng)盡量減少兩線之間的夾心用地，避免造成土地資源的浪費(fèi)。綜合考慮節(jié)約土地、減少拆遷、減小軌道交通對(duì)鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃的影響等因素，本段軌道交通線路平面方案采用“局部用地界重合方案”(圖1)。同時(shí)，應(yīng)研究本工程與高速公路并行地段的安全防護(hù)措施，以確保高速公路及軌道交通施工及運(yùn)營(yíng)安全。

圖1 軌道交通與高速公路并行段平面示意

1 控制因素

1)軌道交通

該城際軌道交通為雙線，設(shè)計(jì)速度為120 km/h。本線采用B型車4輛編組，站臺(tái)有效長(zhǎng)為80 m。全線新建5站5區(qū)間，線路全長(zhǎng)約52.4 km。本軌道交通連接沿線多個(gè)集鎮(zhèn)及縣區(qū)主城區(qū)，形成南北向的快速軌道交通，支持沿線地區(qū)及區(qū)縣的發(fā)展。

2)高速公路

溧馬高速公路為東西走向，是長(zhǎng)三角區(qū)域高速公路網(wǎng)和江蘇省高速公路網(wǎng)的重要組成部分。全線雙向六車道，設(shè)計(jì)速度為120 km/h，目前已建成通車運(yùn)營(yíng)。高速公路在本次研究范圍內(nèi)路肩設(shè)置有SA級(jí)防護(hù)欄。

3)《公路安全保護(hù)條例》

《公路安全保護(hù)條例》規(guī)定公路安全保護(hù)區(qū)范圍為用地界外側(cè)30 m，某市軌道交通管理?xiàng)l例規(guī)定控制保護(hù)區(qū)范圍為地面結(jié)構(gòu)外邊線外側(cè)30 m內(nèi)。如圖2所示，“局部用地界重合方案”軌道交通與高速公路保護(hù)區(qū)重合地段為DK8+750—DK12+250，長(zhǎng)3.5 km。本段軌道交通主要工程為:半地下車站1座長(zhǎng)87 m、明挖隧道1座長(zhǎng)290 m、中橋1座長(zhǎng)90 m，其余地段為路基段。本段高速公路主要工程為:中橋1座長(zhǎng)80 m，其余為路基地段。

圖2 局部用地界重合方案橫斷面示意(單位:m)

2 確定安全防護(hù)范圍

1)參考規(guī)范

①《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》(TB 10621—2009)第5.4.6條:當(dāng)公路和高速鐵路并行且公路路面高于鐵路，或低于鐵路1.5 m以內(nèi)，應(yīng)在公路與高速鐵路間適宜位置設(shè)置防護(hù)欄及監(jiān)測(cè)設(shè)備。

②《公路護(hù)欄設(shè)置規(guī)范》(DB 11/844—2012)第5.1.1.1條:路側(cè)15 m范圍內(nèi)(路堤坡腳起向外的距離)與鐵路并行，車輛駛出路外后有可能跌落在鐵路上引發(fā)二次事故或?qū)е妈F路交通中斷的路段應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。

③交通部、原鐵道部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護(hù)欄建設(shè)與維護(hù)管理相關(guān)問(wèn)題的通知》(鐵運(yùn)［2012］139號(hào)):公鐵并行段是指鐵路路塹上的公路路塹或位于鐵路線路安全保護(hù)區(qū)內(nèi)，公路路肩標(biāo)高高于鐵路路肩或與鐵路路肩等高，或低于鐵路路肩1.0 m以內(nèi)的公路路塹段。對(duì)于公鐵并行段，應(yīng)在靠近鐵路的公路側(cè)設(shè)置護(hù)欄。護(hù)欄應(yīng)位于公路的土路肩內(nèi)，并符合《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)等公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，其防撞等級(jí)應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)速度，按照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D81)中“車輛駛出路外有可能造成二次特大事故”確定護(hù)欄防撞等級(jí)。

④《鐵路安全管理?xiàng)l例》(中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院第639號(hào)令)第四章鐵路線路安全第二十七條規(guī)定，鐵路線路兩側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)立鐵路線路安全保護(hù)區(qū)，鐵路線路安全保護(hù)區(qū)的范圍，從鐵路線路路堤坡腳、路塹塹頂或者鐵路橋梁(含鐵路、道路兩用橋，下同)外側(cè)起向外的距離分別為:(一)城市市區(qū)高速鐵路為10 m，其他鐵路為8 m;(二)城市郊區(qū)居民居住區(qū)高速鐵路為15 m，其他鐵路為10 m;(三)其他地區(qū)高速鐵路為20 m，其他鐵路為15 m。

綜合本軌道交通設(shè)計(jì)速度和經(jīng)過(guò)鎮(zhèn)區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃性質(zhì)，將本軌道交通安全保護(hù)區(qū)范圍定義為15 m。

2)相關(guān)規(guī)范分析

綜合以上各相關(guān)規(guī)范條文，以最有利于軌道交通安全為原則，本文將公軌并行段定義為:位于軌道交通路塹上的公路路段，或位于軌道交通線路路堤坡腳、路塹塹頂或者橋梁外側(cè)15 m內(nèi)，公路路肩標(biāo)高高于軌道交通路肩、與軌道交通路肩等高或低于軌道交通路肩1.5 m以內(nèi)的公路路段。

按照上述定義，對(duì)軌道交通與高速公路安全保護(hù)區(qū)重疊段公路、鐵路坡腳(或塹頂)間距進(jìn)行實(shí)測(cè)校核，公軌并行段共三段合計(jì)749 m。

3 安全防護(hù)措施

由于本軌道交通行車密度大(初期、近期、遠(yuǎn)期列車開(kāi)行對(duì)數(shù)分別為5對(duì)、9對(duì)、12對(duì))，所以安全防護(hù)措施按照《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》設(shè)計(jì)(圖3)，在公路與高速鐵路間適宜位置設(shè)置防護(hù)欄及監(jiān)測(cè)設(shè)備。為了防止列車脫軌以避免脫軌帶來(lái)的嚴(yán)重后果，在并行段還設(shè)置了護(hù)輪軌以進(jìn)一步保障行車安全。

圖3 公軌并行段安全防護(hù)示意

1)SS級(jí)防撞護(hù)欄

采用拋物線模擬事故車輛運(yùn)動(dòng)軌跡，并在相應(yīng)的運(yùn)行軌跡內(nèi)設(shè)置SS級(jí)防撞護(hù)欄，SS防撞護(hù)欄設(shè)計(jì)參照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。拋物線參數(shù)按下式選取

式中:X為水平向距離;Y為垂直向距離;t為運(yùn)行時(shí)間;g為重力加速度;v為速度，高速公路取120 km/h。

碰撞角度參照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)相關(guān)條文，規(guī)范編寫組調(diào)查了33條7 000 km高速公路的400多個(gè)碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)，統(tǒng)計(jì)得到:所有事故平均碰撞角度為15.3°，85%事故的碰撞角度＜21.8°，最大的碰撞角度為60°(個(gè)例)。本次設(shè)置采用以60°沖出公路的情況。

2)安全監(jiān)控系統(tǒng)

安全監(jiān)控系統(tǒng)由入侵報(bào)警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，主要為軌道交通車站值班人員提供高速共通道段周界報(bào)警信息及視頻監(jiān)控信息。入侵報(bào)警系統(tǒng)還可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在報(bào)警的同時(shí)啟動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以便對(duì)入侵現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視和錄像。

入侵報(bào)警系統(tǒng)。與主動(dòng)紅外探測(cè)器、張力式圍欄探測(cè)器兩種入侵報(bào)警系統(tǒng)相比較，激光入侵探測(cè)器系統(tǒng)成熟穩(wěn)定、安全系數(shù)高、操作簡(jiǎn)便、可全天候布防、不易被破壞、誤報(bào)率低，并且投資較低，故推薦激光入侵探測(cè)器系統(tǒng)。在并行段區(qū)間每隔160 m設(shè)置一對(duì)雙光束激光探測(cè)器，高速共通道段線路長(zhǎng)約3.5 km，共設(shè)置激光探測(cè)器24個(gè)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)。室外高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)按每隔200 m設(shè)置1個(gè)，共設(shè)置約16個(gè)，均通過(guò)24芯光纜接至相鄰車站專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在相鄰車站室內(nèi)設(shè)置交換機(jī)、視頻存儲(chǔ)服務(wù)器、報(bào)警管理終端等設(shè)備，以及相應(yīng)的光電纜。

3)增設(shè)護(hù)輪軌

護(hù)輪軌在列車速度≤120 km/h的路段，對(duì)于防止列車脫軌具有顯著效果，其作用是限制落在基本軌內(nèi)側(cè)的車輪繼續(xù)橫移，使列車在敏感區(qū)間不翻車。本次研究擬在公軌并行段共3段合計(jì)749 m范圍內(nèi)設(shè)置護(hù)輪軌。

4 結(jié)論及建議

在本軌道交通與高速公路并行段方案評(píng)審會(huì)中，評(píng)審專家一致認(rèn)為:本軌道交通與高速公路并行段安全防護(hù)調(diào)研充分，內(nèi)容全面，分析合理。并行段采用的增設(shè)SS級(jí)防撞護(hù)欄、護(hù)輪軌、入侵檢測(cè)和視頻監(jiān)控等安全防護(hù)措施是可行有效的。

建議:①與高速公路進(jìn)一步協(xié)調(diào)，提高高速公路側(cè)護(hù)欄等級(jí)(由現(xiàn)在的SA級(jí)提升到SS級(jí));②進(jìn)一步優(yōu)化并行段公路交通工程設(shè)施，確保公、鐵運(yùn)營(yíng)安全。

［1］中華人民共和國(guó)交通部．JTG/T D81—2006公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則［S］．北京:人民交通出版社，2006．

［2］中華人民共和國(guó)交通部．JTG/T F83-01—2004高速公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:人民交通出版社，2004．

［3］中華人民共和國(guó)鐵道部．TB 10621—2009高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)［S］．北京:中國(guó)鐵道出版社，2010．

［4］中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院．2013年第639號(hào)鐵路安全管理?xiàng)l例［S］．北京:中國(guó)鐵道出版社，2013．

［5］北京質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．DB 11/844—2012公路護(hù)欄設(shè)置規(guī)范［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012．

［6］李雅斐，涂輝招，潘磊．高鐵影響下的高速公路事故風(fēng)險(xiǎn)與改善［J］．交通科學(xué)與工程，2013(1):97-102．

［7］楊敏捷．新建公路上跨高速鐵路立交橋安全防護(hù)措施研究［J］．鐵道建筑，2012(8):35-38．

［8］余攀．寧高城際軌道交通二期工程并行溧馬高速公路段線路方案比選［J］．鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì)，2013(2):17-22．

(責(zé)任審編孟慶伶)

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10．3969/j．issn．1003-1995．2015．04．43

1003-1995(2015)04-0167-03

2014-10-20;

2015-01-10

何海清(1984—)，男，四川省南部縣人，工程師，碩士。