潘長(zhǎng)玉

根據(jù)我國(guó)鐵路現(xiàn)行技術(shù)政策及車載ATP在普速列車的應(yīng)用情況，高速鐵路普速列車上線運(yùn)行仍需要采用以地面信號(hào)為主體信號(hào)的運(yùn)行模式，區(qū)間按照地面設(shè)置通過信號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)。

當(dāng)通過信號(hào)機(jī)設(shè)于路基地段時(shí)，由于矮型信號(hào)機(jī)顯示距離短，不推薦采用;而采用高柱信號(hào)機(jī)則存在AT供電方式下，接觸網(wǎng)斜腕臂的絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題。因此需對(duì)AT供電條件下信號(hào)機(jī)顯示進(jìn)行深入研究，以保證普速列車與動(dòng)車組共線運(yùn)行的鐵路行車安全，提高運(yùn)輸效率。

1 AT供電方式下接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)與高柱信號(hào)機(jī)相對(duì)關(guān)系

如圖1所示，高速鐵路接觸網(wǎng)支柱距離地面的高度為7300mm，PW線距離地面的高度為5500mm;區(qū)間通過信號(hào)機(jī)高度為6800mm，其中機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度為1460mm，機(jī)柱長(zhǎng)度為5340mm;區(qū)間通過信號(hào)機(jī)最上方綠燈的燈位中心距離地面為6370mm。從圖1中可以看出，接觸網(wǎng)斜腕臂的絕緣子遮擋住了信號(hào)機(jī)第一個(gè)燈位的顯示。

2 絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示效果分析

為了進(jìn)一步對(duì)絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題進(jìn)行研究，在某客運(yùn)專線區(qū)間路基地段進(jìn)行了不同高度信號(hào)機(jī)的顯示模擬試驗(yàn)。

在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)機(jī)安裝完成后，選定直線地段200m、400m、600m、800m、1000m5個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，在高于軌面3m的位置 (模擬普速車主司機(jī)的瞭望高度)搭設(shè)瞭望平臺(tái)，以模擬瞭望各燈位的顯示效果。信號(hào)機(jī)顯示與接觸網(wǎng)絕緣子的相對(duì)關(guān)系，2種類型信號(hào)機(jī)的顯示效果總結(jié)如表1所示。

表1 2種類型信號(hào)機(jī)顯示效果與絕緣子的相對(duì)關(guān)系表

3 解決方案

針對(duì)接觸網(wǎng)絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題，主要有接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界適當(dāng)加寬、接觸網(wǎng)拉桿底座間距離順序縮小、降低信號(hào)機(jī)高度等3種解決方案。

圖1 AT供電方式下接觸網(wǎng)與信號(hào)機(jī)相對(duì)關(guān)系示意圖

方案一:將接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界適當(dāng)加寬。根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》中建筑物限界的規(guī)定，接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界 (即軌面處支柱內(nèi)緣至鄰近線路中心的距離)不得小于2.44m，為方便現(xiàn)場(chǎng)安裝定位，側(cè)面限界一般取值為2.5m。

綜合考慮司機(jī)視角、接觸網(wǎng)的布置間距、信號(hào)機(jī)的顯示距離等，在信號(hào)機(jī)顯示方向前方的4根支柱，從靠近信號(hào)機(jī)的支柱算起，順序加寬至3.1m、3.1m、3.0m、2.8m(正常為 2.5m)，用以解決接觸網(wǎng)絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題，如圖2所示。

圖2 接觸網(wǎng)支柱加寬示意圖

方案二:將接觸網(wǎng)拉桿底座間距離順序縮小，以擴(kuò)大信號(hào)機(jī)的瞭望視野，如圖3所示。

方案三:降低信號(hào)機(jī)的高度。標(biāo)準(zhǔn)高柱信號(hào)機(jī)機(jī)柱為8500mm，基礎(chǔ)埋深1700mm，信號(hào)機(jī)地面以上 (簡(jiǎn)稱信號(hào)機(jī)高度)6800mm，信號(hào)機(jī)機(jī)構(gòu)高度為1460mm。為了滿足信號(hào)機(jī)機(jī)構(gòu)的邊緣距離接觸網(wǎng)帶電體≥2m的距離要求，同時(shí)最大限度地提高信號(hào)機(jī)的顯示距離，通過研究分析，信號(hào)機(jī)上邊緣距離AF線的垂直高度最佳取值為900mm，此時(shí)信號(hào)機(jī)的高度為5300mm(簡(jiǎn)稱中高柱信號(hào)機(jī))，信號(hào)機(jī)機(jī)構(gòu)邊緣距離帶電體的距離為2012.5mm。采用這種中高柱信號(hào)機(jī)解決接觸網(wǎng)絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的方案，既滿足了《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10007-2006)中“交流電路牽引區(qū)段，信號(hào)設(shè)備外緣距接觸網(wǎng)帶電部分的距離不得少于2m”的強(qiáng)制性要求，也最大限度的提高了信號(hào)機(jī)的顯示距離。中高柱信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示解決方案示意圖如圖1所示。

圖3 拉桿底座與腕臂底座縮小示意圖

4 方案比選

以上3種方案均解決了絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題，但在無(wú)砟軌道條件下，由于受到無(wú)砟軌道形式、路基寬度的限制，加寬接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界、縮小拉桿底座與腕臂底座的方案不能在高速鐵路客運(yùn)專線上采用。因此推薦采用降低信號(hào)機(jī)高度的方案，既解決了接觸網(wǎng)絕緣子遮擋信號(hào)機(jī)顯示的問題，同時(shí)也能夠滿足規(guī)范中對(duì)信號(hào)機(jī)顯示距離的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

高速鐵路無(wú)砟軌道地區(qū)安裝區(qū)間通過信號(hào)機(jī)時(shí)，分析信號(hào)機(jī)的顯示距離是非常重要的研究?jī)?nèi)容。目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用于高速鐵路無(wú)砟軌道區(qū)段區(qū)間高柱信號(hào)機(jī)。本文推薦的中高柱信號(hào)機(jī)方案，由于受無(wú)砟軌道先期施工，后期需大量開挖安裝信號(hào)機(jī)柱，對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性影響較大等因素制約，目前尚未在工程中推廣應(yīng)用。本文僅分析了安裝方案其中比較重要的環(huán)節(jié)，為高速鐵路無(wú)砟軌道條件下高柱信號(hào)機(jī)的安裝研究起到拋磚引玉的作用。

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