长三角区域某城际轨道交通与高速公路并行段安全防护研究

何海清

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉430063)

长三角区域某城际轨道交通与高速公路并行段安全防护研究

何海清

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉430063)

京津、长三角、珠三角、武汉“1+8”和长株潭等轨道交通项目陆续投入运营的实践，充分显示了轨道交通对增强中心城市辐射带动能力、提升城市群同城化水平有巨大作用。同时，轨道交通与公路并行，公轨间“夹心地”对镇区规划的影响也日益突出。本文通过分析相关规范，结合工程应用实例，对公轨并行段安全防护进行了系统研究。通过设置SS级防撞护栏、安全监控系统、护轮轨等安全防护措施，在减小公轨间“夹心地”的同时，保证了公路及轨道交通运营安全。对今后轨道交通与公路段共通道的安全防护设计有一定指导作用。

公轨并行段 安全防护 安全监控 防撞护栏 护轮轨

某城际轨道交通与高速公路交叉、共通道段长约4.5 km，沿线土地资源紧缺，故应尽量减少两线之间的夹心用地，避免造成土地资源的浪费。综合考虑节约土地、减少拆迁、减小轨道交通对镇区规划的影响等因素，本段轨道交通线路平面方案采用“局部用地界重合方案”(图1)。同时，应研究本工程与高速公路并行地段的安全防护措施，以确保高速公路及轨道交通施工及运营安全。

图1 轨道交通与高速公路并行段平面示意

1 控制因素

1)轨道交通

该城际轨道交通为双线，设计速度为120 km/h。本线采用B型车4辆编组，站台有效长为80 m。全线新建5站5区间，线路全长约52.4 km。本轨道交通连接沿线多个集镇及县区主城区，形成南北向的快速轨道交通，支持沿线地区及区县的发展。

2)高速公路

溧马高速公路为东西走向，是长三角区域高速公路网和江苏省高速公路网的重要组成部分。全线双向六车道，设计速度为120 km/h，目前已建成通车运营。高速公路在本次研究范围内路肩设置有SA级防护栏。

3)《公路安全保护条例》

《公路安全保护条例》规定公路安全保护区范围为用地界外侧30 m，某市轨道交通管理条例规定控制保护区范围为地面结构外边线外侧30 m内。如图2所示，“局部用地界重合方案”轨道交通与高速公路保护区重合地段为DK8+750—DK12+250，长3.5 km。本段轨道交通主要工程为:半地下车站1座长87 m、明挖隧道1座长290 m、中桥1座长90 m，其余地段为路基段。本段高速公路主要工程为:中桥1座长80 m，其余为路基地段。

图2 局部用地界重合方案横断面示意(单位:m)

2 确定安全防护范围

1)参考规范

①《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621—2009)第5.4.6条:当公路和高速铁路并行且公路路面高于铁路，或低于铁路1.5 m以内，应在公路与高速铁路间适宜位置设置防护栏及监测设备。

②《公路护栏设置规范》(DB 11/844—2012)第5.1.1.1条:路侧15 m范围内(路堤坡脚起向外的距离)与铁路并行，车辆驶出路外后有可能跌落在铁路上引发二次事故或导致铁路交通中断的路段应设置护栏。

③交通部、原铁道部联合发布的《关于公铁立交和公铁并行路段护栏建设与维护管理相关问题的通知》(铁运［2012］139号):公铁并行段是指铁路路堑上的公路路堑或位于铁路线路安全保护区内，公路路肩标高高于铁路路肩或与铁路路肩等高，或低于铁路路肩1.0 m以内的公路路堑段。对于公铁并行段，应在靠近铁路的公路侧设置护栏。护栏应位于公路的土路肩内，并符合《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)等公路相关标准、规范要求，其防撞等级应根据不同的设计速度，按照《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81)中“车辆驶出路外有可能造成二次特大事故”确定护栏防撞等级。

④《铁路安全管理条例》(中华人民共和国国务院第639号令)第四章铁路线路安全第二十七条规定，铁路线路两侧应当设立铁路线路安全保护区，铁路线路安全保护区的范围，从铁路线路路堤坡脚、路堑堑顶或者铁路桥梁(含铁路、道路两用桥，下同)外侧起向外的距离分别为:(一)城市市区高速铁路为10 m，其他铁路为8 m;(二)城市郊区居民居住区高速铁路为15 m，其他铁路为10 m;(三)其他地区高速铁路为20 m，其他铁路为15 m。

综合本轨道交通设计速度和经过镇区的现状及规划性质，将本轨道交通安全保护区范围定义为15 m。

2)相关规范分析

综合以上各相关规范条文，以最有利于轨道交通安全为原则，本文将公轨并行段定义为:位于轨道交通路堑上的公路路段，或位于轨道交通线路路堤坡脚、路堑堑顶或者桥梁外侧15 m内，公路路肩标高高于轨道交通路肩、与轨道交通路肩等高或低于轨道交通路肩1.5 m以内的公路路段。

按照上述定义，对轨道交通与高速公路安全保护区重叠段公路、铁路坡脚(或堑顶)间距进行实测校核，公轨并行段共三段合计749 m。

3 安全防护措施

由于本轨道交通行车密度大(初期、近期、远期列车开行对数分别为5对、9对、12对)，所以安全防护措施按照《高速铁路设计规范(试行)》设计(图3)，在公路与高速铁路间适宜位置设置防护栏及监测设备。为了防止列车脱轨以避免脱轨带来的严重后果，在并行段还设置了护轮轨以进一步保障行车安全。

图3 公轨并行段安全防护示意

1)SS级防撞护栏

采用抛物线模拟事故车辆运动轨迹，并在相应的运行轨迹内设置SS级防撞护栏，SS防撞护栏设计参照《公路交通安全设施设计规范》进行。抛物线参数按下式选取

式中:X为水平向距离;Y为垂直向距离;t为运行时间;g为重力加速度;v为速度，高速公路取120 km/h。

碰撞角度参照《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)相关条文，规范编写组调查了33条7 000 km高速公路的400多个碰撞事故现场，统计得到:所有事故平均碰撞角度为15.3°，85%事故的碰撞角度＜21.8°，最大的碰撞角度为60°(个例)。本次设置采用以60°冲出公路的情况。

2)安全监控系统

安全监控系统由入侵报警系统和视频监控系统构成，主要为轨道交通车站值班人员提供高速共通道段周界报警信息及视频监控信息。入侵报警系统还可与视频监控系统联动，在报警的同时启动视频监控系统以便对入侵现场进行监视和录像。

入侵报警系统。与主动红外探测器、张力式围栏探测器两种入侵报警系统相比较，激光入侵探测器系统成熟稳定、安全系数高、操作简便、可全天候布防、不易被破坏、误报率低，并且投资较低，故推荐激光入侵探测器系统。在并行段区间每隔160 m设置一对双光束激光探测器，高速共通道段线路长约3.5 km，共设置激光探测器24个。

视频监控系统。室外高清数字摄像机按每隔200 m设置1个，共设置约16个，均通过24芯光缆接至相邻车站专用视频监控系统。在相邻车站室内设置交换机、视频存储服务器、报警管理终端等设备，以及相应的光电缆。

3)增设护轮轨

护轮轨在列车速度≤120 km/h的路段，对于防止列车脱轨具有显著效果，其作用是限制落在基本轨内侧的车轮继续横移，使列车在敏感区间不翻车。本次研究拟在公轨并行段共3段合计749 m范围内设置护轮轨。

4 结论及建议

在本轨道交通与高速公路并行段方案评审会中，评审专家一致认为:本轨道交通与高速公路并行段安全防护调研充分，内容全面，分析合理。并行段采用的增设SS级防撞护栏、护轮轨、入侵检测和视频监控等安全防护措施是可行有效的。

建议:①与高速公路进一步协调，提高高速公路侧护栏等级(由现在的SA级提升到SS级);②进一步优化并行段公路交通工程设施，确保公、铁运营安全。

［1］中华人民共和国交通部．JTG/T D81—2006公路交通安全设施设计细则［S］．北京:人民交通出版社，2006．

［2］中华人民共和国交通部．JTG/T F83-01—2004高速公路护栏安全性能评价标准［S］．北京:人民交通出版社，2004．

［3］中华人民共和国铁道部．TB 10621—2009高速铁路设计规范(试行)［S］．北京:中国铁道出版社，2010．

［4］中华人民共和国国务院．2013年第639号铁路安全管理条例［S］．北京:中国铁道出版社，2013．

［5］北京质量技术监督局．DB 11/844—2012公路护栏设置规范［S］．北京:中国标准出版社，2012．

［6］李雅斐，涂辉招，潘磊．高铁影响下的高速公路事故风险与改善［J］．交通科学与工程，2013(1):97-102．

［7］杨敏捷．新建公路上跨高速铁路立交桥安全防护措施研究［J］．铁道建筑，2012(8):35-38．

［8］余攀．宁高城际轨道交通二期工程并行溧马高速公路段线路方案比选［J］．铁道勘测与设计，2013(2):17-22．

(责任审编孟庆伶)

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，四川省南部县人，工程师，硕士。