狄仕磊

摘 要：為適應(yīng)我國城市軌道交通地鐵建設(shè)的發(fā)展需要，合理控制車輛通行的有效凈空斷面，保障地鐵工程建設(shè)和車輛運行的安全，住建部于2018年11發(fā)布《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》，編號為《CJJ/T 96-2018》，并于2019年4月起實施。本文通過介紹《CJJ/T 96-2018地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》中相對于《CJJ 96-2003地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》的變化部分，針對兩版《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》摘取部分不同處進(jìn)行簡述，為城市軌道交通限界設(shè)計提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵;標(biāo)準(zhǔn);限界

中圖分類號：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

保障地鐵安全運行、限制車輛斷面尺寸、限制沿線設(shè)備安裝尺寸及確定建筑結(jié)構(gòu)有效凈空尺寸的圖形及坐標(biāo)參數(shù)稱為限界。為適應(yīng)我國城市軌道交通地鐵建設(shè)的發(fā)展需要，合理控制車輛通行的有效凈空斷面，住建部于2018年11發(fā)布《CJJ/T 96-2018 地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》，自2019年4月起執(zhí)行。按照目前我國城市軌道交通車輛的分類《城市軌道交通工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)104—2008），對于限界標(biāo)準(zhǔn)也按此分類并系列化;對于限界計算方法需要完善、統(tǒng)一并優(yōu)化，使地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化;同時強化限界設(shè)計工作規(guī)范化，對控制建筑工程量，保障運行安全，推動車輛國產(chǎn)化、系列化，降低工程整體造價具有重要意義[1]。

《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)CJJ 96-2003》（下文所有標(biāo)準(zhǔn)用編號代替）適用于“運行在隧道內(nèi)、高架線（或地面線），車輛最高速度為80 km/h的鋼輪鋼軌、標(biāo)準(zhǔn)軌距系列的地鐵A型車和B型車輛”，其中A型車僅代表受電弓受電車輛[2]?！禖JJ/T 96-2018》擴大了車輛適用范圍，提高了適用速度等級，適用于“運行在隧道內(nèi)外，不超過120 km/h速度等級的城市鋼輪鋼軌系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軌距系列地鐵A1、A2型及B1、B2型車輛軌道系統(tǒng)的限界設(shè)計、施工”。《地鐵設(shè)計規(guī)范 GB50157-2013》則適用于最高運行速度不超過100 km/h、采用常規(guī)電機驅(qū)動列車的鋼輪鋼軌地鐵新建工程的設(shè)計[3]。由此可見，從設(shè)計速度使用范圍來講，新版標(biāo)準(zhǔn)《CJJ/T 96-2018》的使用范圍更廣。

由于地鐵的車輛運行、設(shè)備安裝、土建工程等各層次功能不同，地鐵限界分為車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界。

1 車輛限界

1.1 定義

車輛限界依據(jù)定義的不同，存在多種名稱。僅考慮靜態(tài)偏移量（制造公差、磨耗等）的車輛限界為靜態(tài)車輛限界;既考慮靜態(tài)偏移量，又考慮動態(tài)偏移量（車輛振動、準(zhǔn)靜態(tài)位移等）的車輛限界為動態(tài)車輛限界;此外再進(jìn)一步考慮了線路軌道因素產(chǎn)生的偏移量（軌距、磨耗、位置公差等）的車輛限界為車輛動態(tài)包絡(luò)線?！禖JJ 96-2003》定義的車輛限界只考慮最高運行速度等級80 km/h，無懸掛故障的正常工況，并且未涉及車站速度的特殊性及區(qū)間瞬時超速?！禖JJ/T 96-2018》定義的車輛限界是在原有基礎(chǔ)上考慮再附加10%瞬時超速和懸掛故障因素產(chǎn)生的偏移量后的一種動態(tài)包絡(luò)線。

《CJJ/T 96-2018》定義的車輛限界兼顧了三種區(qū)間最高速度等級80 km/h、100 km/h、120 km/h及8輛編組停站進(jìn)出站端最高速度70 km/h的廣域性，按運行區(qū)域不同，分區(qū)間車輛限界和車站計算站臺長度范圍內(nèi)附加車輛限界。經(jīng)綜合計算，《CJJ/T 96-2018》的區(qū)間車輛限界和車站計算站臺長度范圍內(nèi)附加車輛限界適用于隧道內(nèi)外三種最高速度等級的地鐵車輛和線路，而《CJJ 96-2003》的車輛限界是以隧道內(nèi)外不同而區(qū)分的。

1.2 計算工況

《CJJ/T 96-2018》設(shè)定區(qū)間車輛限界計算工況：空重車一系或二東懸掛故障下附加最高速度等級的10%瞬時超速，并疊加最大允許運行的側(cè)風(fēng)風(fēng)壓400 N/m2;車輛線路停放疊加地區(qū)實際線路的強側(cè)風(fēng)。制定或校核區(qū)間車輛限界時取各工況的最大包絡(luò)。為考慮車輛線路停放的安全，以不超出相應(yīng)區(qū)間車輛限界為控制條件?！禖JJ 96-2003》中車輛限界只針對車輛正常工況，不含一系或二系懸掛故障，無車輛線路強風(fēng)停放的限界規(guī)定。

《CJJ/T 96-2018》設(shè)定車站計算站臺長度范圍內(nèi)附加車輛限界計算工況：一系或二系懸掛故障、風(fēng)壓210 N/m2側(cè)風(fēng)、停站進(jìn)出站端最高速度70 km/h。對于塞拉門車輛還需考慮停站開門工況。一般高架或地面車站存在建筑物，對側(cè)風(fēng)有抵擋削弱作用，因而適當(dāng)降低側(cè)風(fēng)作用強度。若車站完全開闊、無任何遮擋物，則側(cè)風(fēng)強度等同于區(qū)間。《CJJ96-2003》無車站計算站臺長度范圍內(nèi)附加車輛限界的特殊工況約定，確定的站臺門限界只適用于正常工況條件。

1.3 車輛輪廓線

《CJJ/T 96-2018》限界制定的計算車輛輪廓線和計算參數(shù)的選取充分考慮了兼容性和前瞻性。《CJJ96-2003》制定時，參考的車型較少，存在一定的局限性，難以滿足現(xiàn)在應(yīng)用的兼容性。《CJJ/T 96-2018》對此進(jìn)行修訂，修訂后的A2型車限界計算車輛輪廓線修訂見圖1及表1，其中圖一右側(cè)為《CJJ96-2003》中選取的車輛輪廓線。三種速度等級車輛取統(tǒng)一的計算車輛輪廓線。

B2型車限界計算車輛輪廓線修訂部分有空調(diào)頂部、側(cè)燈凸帶、受電弓及轉(zhuǎn)向架側(cè)部，見圖2及表2?？照{(diào)頂部和受電弓與A2型車一致;轉(zhuǎn)向架側(cè)部局部內(nèi)收，使得輪廓線不大于A2型車;基于車體半寬1 400 mm，站臺屏蔽門距車輛輪廓橫向間隙130 mm，側(cè)燈凸帶需相應(yīng)取消。若是半寬1 445 mm的鼓形車，站臺屏蔽門外移45 mm，取消的側(cè)燈凸帶局部位置相應(yīng)限界等量外擴，便于微塞門布置上導(dǎo)軌?；谕脚_設(shè)計制造，三種速度等級計算車輛輪廓線統(tǒng)一選取。

1.4 車輛限界計算

車輛限界應(yīng)由計算車輛的輪廓線各點坐標(biāo)加橫向及豎向偏移量得到?！禖JJ/T 96-2018》在附錄A中列出區(qū)間車輛限界偏移量、車站計算站臺長度范圍內(nèi)過站附加車輛限界偏移量、車站計算站臺長度范圍內(nèi)停站開門附加車輛限界偏移量及隧道外空載車輛線路強風(fēng)停放車輛限界偏移量的計算公式。相比《CJJ96-2003》區(qū)間車輛限界的定義變化做了優(yōu)化修訂，《CJJ96-2003》版缺少車站計算站臺長度范圍內(nèi)過站及停站開門附加車輛限界偏移量計算公式，而是采用與區(qū)間相同的計算公式。

A2型車和B2型車受電弓滑板位置按處于中心銷斷面制定本限界?！禖JJ/T 96-2018》選取計算車輛輪廓線時未預(yù)留車寬大于2.8 m或3.0 m的鼓形斷面車。雖從結(jié)構(gòu)空間上可以容納超寬鼓形車，但這將引起車輛限界增寬，迫使屏蔽門車輛限界外移，造成標(biāo)準(zhǔn)寬車輛輪廓距屏蔽門間隙過大，帶來安全隱患。故對鼓形凸出的局部限界同步進(jìn)行等量擴寬修正，屏蔽門車輛限界也等量平行外移，維持安全間隙不變。

2 設(shè)備限界

2.1 設(shè)備限界計算

控制沿線設(shè)備安裝，在車輛限界外加安全余量形成的界線稱為設(shè)備限界。《CJJ/T 96-2018》的適用工況是在規(guī)定速度下承受最大允許的側(cè)風(fēng)載荷并疊加車輛懸掛故障，在此工況形成的最大極限動態(tài)包絡(luò)線基礎(chǔ)上，附加安全余量即得到設(shè)備限界。《CJJ96-2003》版的安全間距是含懸掛故障和未計及因素的安全余量，《CJJ/T 96-2018》已將懸掛故障納入車輛限界內(nèi)考慮。

2.2 曲線設(shè)備限界計算

曲線設(shè)備限界是在直線設(shè)備限界基礎(chǔ)上實施加寬、加高需要考慮的因素：曲線幾何偏移、曲線軌道參數(shù)變化，其中只有曲線幾何偏移涉及車輛標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)a、p、n，適用范圍內(nèi)加寬量僅隨曲線半徑R為一元函數(shù)，不與實際車輛參數(shù)關(guān)聯(lián)?！禖JJ96-2003》的加寬計算涉及了除車輛標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)a、p、n外較多的車輛參數(shù)。

3 建筑限界

3.1 定義

位于設(shè)備限界外考慮了沿線設(shè)備安裝在車輛限界外加的安全余量而形成的限界。建筑限界與設(shè)備限界之間的空間應(yīng)根據(jù)設(shè)備和管線且包含變形預(yù)留值后所需的安裝尺寸、安裝誤差值、測量誤差值和結(jié)構(gòu)施工允許誤差值確定。任何沿線永久性固定建筑物，包括施工淏差值、測量誤差值及結(jié)構(gòu)永久變形量在內(nèi)，均不得向內(nèi)侵入?！禖JJ96-2003》版規(guī)定建筑限界和設(shè)備限界之間的最小間距在困難條件下不應(yīng)小于100 mm，《CJJ/T 96-2018》規(guī)定建筑限界和設(shè)備限界之間的最小間距不宜小于200 mm。

3.2 隧道建筑限界

（1）單線圓形隧道建筑限界應(yīng)按全線或工程單元區(qū)間盾構(gòu)施工地段的平面曲線最小半徑和最大軌道超高確定?！禖JJ/T 96-2018》規(guī)定，區(qū)間圓形隧道建筑限界直徑普通道床地段最小應(yīng)為5 200 mm、減振道床地段最小應(yīng)為5 300 mm?！禖JJ96-2003》以及《地鐵設(shè)計規(guī)范》中均未明確規(guī)定建筑限界直徑最小值。確定隧道內(nèi)徑尺寸要體現(xiàn)經(jīng)濟性，并與施工設(shè)備和預(yù)制件等標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格相一致。（2）單線馬蹄形隧道建筑限界宜按全線或工程單元區(qū)間采用礦山法施工地段的平面曲線最小半徑和最大軌道超高確定。（3）當(dāng)全線區(qū)段分若干速度等級運行時，宜按對應(yīng)區(qū)段的速度等級確定最小建筑限界，全線區(qū)段不宜以大兼小確定建筑限界。（4）單線圓形或馬蹄形隧道在曲線超高地段，軌道超高造成的內(nèi)外側(cè)不均勻位移量應(yīng)采用隧道中心線向線路中心線內(nèi)側(cè)偏移方法確定。（5）和《CJJ96-2003》相比，《CJJ/T 96-2018》取消了各種斷面形式的建筑限界圖。

3.3 疏散平臺建筑限界

《GB51298-2018地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)要求，載客運營地下區(qū)間應(yīng)設(shè)置縱向疏散平臺?！禖JJ/T 96-2018》規(guī)定，當(dāng)設(shè)置縱向疏散平臺時，縱向疏散平臺最小寬度取值應(yīng)符合表1規(guī)定，凈高不得小于2 m;直線地段和曲線地段縱向疏散平臺高度宜統(tǒng)一，應(yīng)按曲線地段任何狀態(tài)下不高于車廂地板面確定。縱向疏散平臺最小寬度取值同《地鐵設(shè)計規(guī)范》，但困難條件下改大為600 mm。

3.4 車站建筑限界

（1）《CJJ/T 96-2018》規(guī)定，站臺邊緣至軌道中心線的橫向距離，應(yīng)按不侵入計算站臺長度范圍內(nèi)停站進(jìn)出站或越行附加車輛限界確定。和《CJJ96-2003》相比，《CJJ/T 96-2018》補充了各種車型計算站臺長度范圍內(nèi)附加車輛限界、直線站臺及屏蔽門限界坐標(biāo)值表及限界圖?！禖JJ/T 96-2018》規(guī)定，限界標(biāo)準(zhǔn)停站進(jìn)出站端速度不應(yīng)超過70 km/h，越行過站速度不應(yīng)大于相鄰區(qū)間速度，并應(yīng)含一系或二系懸掛故障。（2）《CJJ/T 96-2018》中，站臺面距軌頂面高度、站臺邊緣距軌道中心線橫向距離、車輛客室門檻區(qū)輪廓線與站臺邊緣的橫向間隙等既影響行車安全、又影響乘客安全的因素均遵循國家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定。《CJJ/T 96-2018》另規(guī)定，越行作業(yè)及調(diào)度模式的站臺屏蔽門至未開門車輛輪廓線之間的凈距不應(yīng)大于140 mm。

3.5 車輛段建筑限界

《CJJ96-2003》中未規(guī)定車輛輪廓線與高平臺及安全柵欄間的安全間距具體數(shù)值，僅規(guī)定庫內(nèi)檢修平臺不得侵入車輛限界?！兜罔F設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，車輛基地庫內(nèi)檢修平臺的高平臺及安全柵欄與車輛輪廓線之間，應(yīng)留有80 mm安全間隙，底平臺應(yīng)該采用車站站臺建筑限界?！禖JJ96-2018》中規(guī)定，車輛基地庫外限界應(yīng)按區(qū)間限界執(zhí)行;車輛基地庫內(nèi)檢修平臺的高平臺及安全柵欄應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢修庫高平臺限界，投入運營的車輛輪廓線與高平臺及安全柵欄間的安全間距應(yīng)限定在80 mm～120 mm。

4 結(jié)束語

制定合理的城市軌道交通限界是控制車輛斷面尺寸、限制沿線設(shè)備安裝尺寸及確定建筑結(jié)構(gòu)有效凈空尺寸、保障地鐵車輛安全運行的關(guān)鍵。本文通過介紹《CJJ/T 96-2018地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》中車輛限界、車輛輪廓線、設(shè)備限界描述相對于2003版地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)以及《地鐵設(shè)計規(guī)范》的變化部分，針對兩版《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》摘取部分不同處進(jìn)行簡述并作簡要分析，得出《CJJ/T 96-2018地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》適用范圍更廣，更符合國內(nèi)地鐵限界設(shè)計的發(fā)展需要，同時為城市軌道交通限界設(shè)計提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]CJJ/T 96-2018 地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2018.

[2]CJJ 96-2003 地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]GB 50157-2013 地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.