何海清

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢430063)

長三角區(qū)域某城際軌道交通與高速公路并行段安全防護研究

何海清

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢430063)

京津、長三角、珠三角、武漢“1+8”和長株潭等軌道交通項目陸續(xù)投入運營的實踐，充分顯示了軌道交通對增強中心城市輻射帶動能力、提升城市群同城化水平有巨大作用。同時，軌道交通與公路并行，公軌間“夾心地”對鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃的影響也日益突出。本文通過分析相關規(guī)范，結合工程應用實例，對公軌并行段安全防護進行了系統(tǒng)研究。通過設置SS級防撞護欄、安全監(jiān)控系統(tǒng)、護輪軌等安全防護措施，在減小公軌間“夾心地”的同時，保證了公路及軌道交通運營安全。對今后軌道交通與公路段共通道的安全防護設計有一定指導作用。

公軌并行段 安全防護 安全監(jiān)控 防撞護欄 護輪軌

某城際軌道交通與高速公路交叉、共通道段長約4.5 km，沿線土地資源緊缺，故應盡量減少兩線之間的夾心用地，避免造成土地資源的浪費。綜合考慮節(jié)約土地、減少拆遷、減小軌道交通對鎮(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，應研究本工程與高速公路并行地段的安全防護措施，以確保高速公路及軌道交通施工及運營安全。

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，設計速度為120 km/h。本線采用B型車4輛編組，站臺有效長為80 m。全線新建5站5區(qū)間，線路全長約52.4 km。本軌道交通連接沿線多個集鎮(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，設計速度為120 km/h，目前已建成通車運營。高速公路在本次研究范圍內(nèi)路肩設置有SA級防護欄。

3)《公路安全保護條例》

《公路安全保護條例》規(guī)定公路安全保護區(qū)范圍為用地界外側(cè)30 m，某市軌道交通管理條例規(guī)定控制保護區(qū)范圍為地面結構外邊線外側(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區(qū)重合地段為DK8+750—DK12+250，長3.5 km。本段軌道交通主要工程為:半地下車站1座長87 m、明挖隧道1座長290 m、中橋1座長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 確定安全防護范圍

1)參考規(guī)范

①《高速鐵路設計規(guī)范(試行)》(TB 10621—2009)第5.4.6條:當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)，應在公路與高速鐵路間適宜位置設置防護欄及監(jiān)測設備。

②《公路護欄設置規(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設置護欄。

③交通部、原鐵道部聯(lián)合發(fā)布的《關于公鐵立交和公鐵并行路段護欄建設與維護管理相關問題的通知》(鐵運［2012］139號):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區(qū)內(nèi)，公路路肩標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。對于公鐵并行段，應在靠近鐵路的公路側(cè)設置護欄。護欄應位于公路的土路肩內(nèi)，并符合《公路交通安全設施設計細則》(JTG/T D81—2006)等公路相關標準、規(guī)范要求，其防撞等級應根據(jù)不同的設計速度，按照《公路交通安全設施設計規(guī)范》(JTG D81)中“車輛駛出路外有可能造成二次特大事故”確定護欄防撞等級。

④《鐵路安全管理條例》(中華人民共和國國務院第639號令)第四章鐵路線路安全第二十七條規(guī)定，鐵路線路兩側(cè)應當設立鐵路線路安全保護區(qū)，鐵路線路安全保護區(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。

綜合本軌道交通設計速度和經(jīng)過鎮(zhèn)區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃性質(zhì)，將本軌道交通安全保護區(qū)范圍定義為15 m。

2)相關規(guī)范分析

綜合以上各相關規(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，對軌道交通與高速公路安全保護區(qū)重疊段公路、鐵路坡腳(或塹頂)間距進行實測校核，公軌并行段共三段合計749 m。

3 安全防護措施

由于本軌道交通行車密度大(初期、近期、遠期列車開行對數(shù)分別為5對、9對、12對)，所以安全防護措施按照《高速鐵路設計規(guī)范(試行)》設計(圖3)，在公路與高速鐵路間適宜位置設置防護欄及監(jiān)測設備。為了防止列車脫軌以避免脫軌帶來的嚴重后果，在并行段還設置了護輪軌以進一步保障行車安全。

圖3 公軌并行段安全防護示意

1)SS級防撞護欄

采用拋物線模擬事故車輛運動軌跡，并在相應的運行軌跡內(nèi)設置SS級防撞護欄，SS防撞護欄設計參照《公路交通安全設施設計規(guī)范》進行。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為運行時間;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《公路交通安全設施設計細則》(JTG/T D81—2006)相關條文，規(guī)范編寫組調(diào)查了33條7 000 km高速公路的400多個碰撞事故現(xiàn)場，統(tǒng)計得到: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°(個例)。本次設置采用以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)由入侵報警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)構成，主要為軌道交通車站值班人員提供高速共通道段周界報警信息及視頻監(jiān)控信息。入侵報警系統(tǒng)還可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，在報警的同時啟動視頻監(jiān)控系統(tǒng)以便對入侵現(xiàn)場進行監(jiān)視和錄像。

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

視頻監(jiān)控系統(tǒng)。室外高清數(shù)字攝像機按每隔200 m設置1個，共設置約16個，均通過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)設置交換機、視頻存儲服務器、報警管理終端等設備，以及相應的光電纜。

3)增設護輪軌

護輪軌在列車速度≤120 km/h的路段，對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749 m范圍內(nèi)設置護輪軌。

4 結論及建議

在本軌道交通與高速公路并行段方案評審會中，評審專家一致認為:本軌道交通與高速公路并行段安全防護調(diào)研充分，內(nèi)容全面，分析合理。并行段采用的增設SS級防撞護欄、護輪軌、入侵檢測和視頻監(jiān)控等安全防護措施是可行有效的。

建議:①與高速公路進一步協(xié)調(diào)，提高高速公路側(cè)護欄等級(由現(xiàn)在的SA級提升到SS級);②進一步優(yōu)化并行段公路交通工程設施，確保公、鐵運營安全。

［1］中華人民共和國交通部．JTG/T D81—2006公路交通安全設施設計細則［S］．北京:人民交通出版社，2006．

［2］中華人民共和國交通部．JTG/T F83-01—2004高速公路護欄安全性能評價標準［S］．北京:人民交通出版社，2004．

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

［4］中華人民共和國國務院．2013年第639號鐵路安全管理條例［S］．北京:中國鐵道出版社，2013．

［5］北京質(zhì)量技術監(jiān)督局．DB 11/844—2012公路護欄設置規(guī)范［S］．北京:中國標準出版社，2012．

［6］李雅斐，涂輝招，潘磊．高鐵影響下的高速公路事故風險與改善［J］．交通科學與工程，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］．鐵道勘測與設計，2013(2):17-22．

(責任審編孟慶伶)

U212．33

A

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。