佳鹤线中间站改建设计

佳鹤线中间站改建设计

叶峰

佳木斯铁路工程建设指挥部 黑龙江省 佳木斯市

摘要：近年来，随着我国高速铁路的发展速度加快，高速铁路的修建数量也有了一定数量的增加，为我国的经济发展起到了关键性的作用，这其中，对于普速铁路的建设也是不容忽视的一个环节，尤其是货物运输方面，有着铁路大动脉的重要作用。随着铁路行车量的不断增长，调车工作量的增加、岔线的衔接和行车运行图的改变以及新技术、新设备的采用等，这些情况都将会引起中间站的改建。

关键词：高速铁路；佳鹤线中间站；改建设计

工程概况

位于佳鹤线的半截河站，站中心里程为K8+896.000m于1987年铺设，设计为一条正线，一条到发线，无货场，无牵出线，有基本站台。但由于地方经济的发展，铁路运输任务日益增加，原设计已满足不了运输的需要，根据路局的规划，需进行改建， 改建后要求增加一条到发线，一条货物线，一条牵出线，加设中间站台，货物站台、仓库。要求：1、到发线有效长：近期850米，远期1050米，通行超限货物列车。2、货物线有效长：不短于70米；3、牵出线有效长：不短于200米；4、货物站台，中间站台：宽度、高度符合有关规定 ；5、原车站无平过道，加设平过道1处。

一、设计依据

1、位置

本设计位于佳鹤线半截河站,站中心里程为K8+896.000。

2、既有设备

见下图，有一条正线，一条到发线，无货场，无牵出线，有基本站台。

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图1半截河站改建前平面图示意图

3、改建要求

改建后要求增加一条到发线，一条货物线，一条牵出线，加设中间站台，货物站台、仓库。

（1）到发线有效长：近期850米，远期1050米，通行超限货物列车。

（2）货物线有效长：不短于70米；

（3）牵出线有效长：不短于200米；

（4）货物站台，中间站台：宽度、高度符合有关规定（见教材《铁路选线设计》P147页）；

（5）原车站无平过道，加设平过道1处。

4、主要技术

（1）该线为Ⅱ级线路。

（2）内燃牵引，东风型机车。

（3）轨道为次重型，正线采用P60kg/m钢轨，站线采用P50kg/m钢轨。

（4）运输要求：客车2对/d,直通货物列车15对/d,摘挂货物列车1对/d，本站作业量不大。

（5）信号号采用高柱色灯信号机，柱宽380毫米，装有轨道电路。

二、设计方案

1、站型布置

1.1站型

原有站型是横列式，不改变。

1.2车站线间距

车站线间距按现行«铁路站场及枢纽设计规范»（TB10099-2017）的有关规定办理

1.3到发线

到发线进路按照作业性质和进路要求，采用双进路。根据行车量和设计任务书要求，本站设两股到发线，分配在正线的两侧。并规定正线Ⅱ道与到发线3道通行超限货物列车。

根据到发线有效长（近期850m，远期1050m）按近期有效长850m布置股道和道岔咽喉区。到发线有效长是指可以停放列车、车辆而又不影响邻线办理行车进路的长度。控制有效长的标志是：出发信号机、警冲标、道岔尖端（无轨道电路时）或道岔基本轨接头处的轨道绝缘轨缝（有轨道电路时）以及车挡等。

1.4货物线

货物线采用通过式，直线段设计70m，货场位于车站第四象限。货物站台长70m、宽23m、高1.1m与车底板相同便于装卸作业。

1.5牵出线

牵出线：为便于调车，设牵出线1条，牵出线一般不短于货物列车长度的一半，根据设计任务书要求，设计牵出线长度200m。

1.6道岔型号及选择依据

（1）用于列车侧向通过速度超过50km/h,但不大于75km/h的单开道岔不应小于18号。

（2）列车侧向通过速度不超过50km/h（AT尖轨）的单开道岔应采用12号。

（3）用于侧向接发旅客列车的单开道岔不应小于12号；在特殊困难条件下，非正线上用于接发旅客列车的道岔，可采用9号单式对称道岔。

（4）位于正线上的单开道岔，在列车直向通过速度为100km/h以下的路段内，除侧向接发正规列车的会让站、越行站、中间站的到发线及其他线路均不应小于12号外，其他车站及线路均可采用9号；在列车直向通过速度为100km/h及以上的路段内，均不应小于12号，改建车站在特别困难条件下，区段站及以上大站可采用9号道岔。

（5）正线上不宜采用交分道岔，在困难条件下，需要采用时，不应小于12号并应满足该路段旅客列车设计行车速度的要求。

（6）用于其他线路的单开道岔或交分道岔不应小于9号。

（7）跨区间无缝线路上的道岔应采用无缝的单开道岔。

（8）改建车站时，道岔号数尽量按上述规定设计。改建有困难时可以保留原有道岔，但单开道岔不小于9号。

2、平面计算

2.1线 间 距

（1）机车限界；

（2）基本限界；

（3）超限货物装载限界；

（4）在相邻股道间办理作业的性质；

另外，线路曲线地段，基本限界及线间距要比直线地段加宽。

①车辆在曲线上时，车体中间部向曲线内侧凸出，其值为W1，而两端向外凸出，其值为W2如图2所示

图2

W1≈Z 2/8R＝40500/R，

W2≈（L2-Z2）/8R=44000/R

②当曲线设有外轨超高时，车体向内侧倾斜，在距轨面高度H处，车体向内侧倾斜值为W3（两轨中心距按1500mm计）。如图3

图 3

W3=h×H/1500

由上述两种原因造成建筑限界的加宽值为

建筑物在曲线内侧时：

Wn=40500/R+H×h/1500 （mm）

建筑物在曲线外侧时：

Ww=44000/R（mm）

曲线地段线间距加宽值，应为内外侧加宽值之总和，即：

W=84500/R+H×h/1500（mm）

实际计算站内线间距加宽时，W常按内外侧线路设置超高的情况分三种方式进行简化计算。

2.2道岔间插入短轨

（1）各相邻道岔的布置

应在保证规定的行车速度及作业安全的条件下，力求排列紧凑，使相邻道岔中心之间的距离为最短。这样可以缩短车站咽喉区或股道的连接长度，减少机车车辆在站内的走行距离，节省工程及运营费，为使机车车辆经过两相邻道岔地段安全平稳和减少道岔的磨损，两道岔之间必须插入一段短轨，其长度随着道岔排列形式和所在位置而有所不同。

（2）确定短轨f长度

1#道岔位置不动f1-3=6.25m，查《选线》表 5-5：

f1-3=6.25、f4-6=6.25、f6-8=6.25 、f2-12=4.5

L2-4=D1-Ⅱ/sin6°20'25"=45.276

f2-4=L2-4-(b2#+b4#+δ)=45.276-(15.009+15.730+0.008)

=14.529

2.3岔后连接曲线

岔后附带曲线的半径不应小于道岔导曲线半径：

1、JD1、JD3-1、JD3-2：曲线半径R=500m、α=4°45'49"

L=παR/180=41.570m、L=tgα/2*R=20.797m

JD4-1、JD4-2取R=200、α=6°20'25"

L=παR/180=22.132m、L=tgα/2*R=10.077m

2.4坐标计算

（1）1#岔心（0、0）；

（2） 3#岔心（44.165、0）；

     1#岔心里程=K8+396+(16.853-2.65）=K8+410.203

     3#岔心里程=K8+410.203+44.165=K8+454.368

     X3#=a1#+f1-3+b3#+δ=16.853+6.25+21.054+0.008=44.165

（3）JD1 （60、-5.0）；

     XJD1=D1-Ⅱ/tgα1# =5/ tg4°45'49"=60.000

（4）JD3-1 （136.165、7.5）；

     XJD3-1=X3#+DⅡ-3/tgα3# =44.165+7.5/ tg4°45'49"=134.165

（5）4#岔心（0、0）；

（6） 6#岔心（43.200、0）

     X6#=X4# +a4#+f4-6+a6#+δ=0+13.839+12.5+16.853+0.008

     =43.200

（7） 8#岔心（87.365、0）

     X8#=X6#+b6#+f6-8+a8#+δ

     =43.2+21.054+6.25+16.853+0.008=87.365

（8） 2#岔心（－45.000、－5.0）

     X2#=X4#－D1-Ⅱ/tgα4# =0－5/ tg6°20'25"=－45.000

（9）12#岔心（-11.644、－5.0）

     X12#=X2#+b2#+ f2-12+a12#+δ

         =－45+15.009+4.5+13.839+0.008=－11.644

（10）14#岔心（348.51、－5.0）

     X14#= X12#+2×15/tg6°20'25"+2×10.077+70

         =-11.644+270+20.154+70=348.51

（11）10#岔心（146.273、－5.0）

     X10#=X8#+5/tg4°45'49"=86.273+60=146.273

（12）JD3-2（133.2、7.5）

     X3-2= X6#+D2-3=43.2+90=133.2

（13）JD4-2（123.56、－7.5）

     XJD4-2=X12#+D1-4/tg6°20'25"=-11.644+135=123.56

（14）JD4-1（213.51、－7.5）

     XJD4-2=X12#+D1-4/tg6°20'25"+70+2×10.077

           =－11.644+135+70+20.154=213.51

2.5信号机与警冲标

（1）1道上行警冲标和出站信号机位置：

D1-Ⅱ=5.0m，RJD1=500m，а=4°45'49"，查《选线设计》表5－7；Lj=50.560m，本设计中信号机均采用b=380mm的高柱信号机，查表5-8：Lx=83.804m，由下图可以看出现有轨缝距信号机外方0.226m，不足6.5m不用调整，将警冲标内移至绝缘轨缝4m处，则Lj=21.054+12.508+25.008+25.008－4=82.49－4=79.578m。

配轨方法：1#道岔后长b=21.054m，插入一根12.5m的P60-50kg/m异型轨，再连接2根25m P50kg/m钢轨至绝缘接头。

                        图4

坐标计算：Xj=X1#+ Lj=0+79.578=79.578

          Xx= X1#+ Lx=0+83.408=83.408

（2）3道上行出站信号机及警冲标位置：

DⅡ—3=7.5m，R=500m，查表5-7得Lj=48.084，查表5-8得Lx=59.794

配轨方法：3#道岔后长b=21.054m，插入一根12.5mP60-50kg/m的异型轨，在连接一根12.5m和一根13.716m的P50kg/m的钢轨至信号机位置安设绝缘，使信号机与绝缘接头相对。将警冲标内移至绝缘接头4m处。Lj=59.794－4=55.794，见下图5所示。

坐标计算：Xx=X3#+Lx=44.165+59.794=103.959

Xj=X3#+Lj=44.165+55.794=99.959

图5

（3）Ⅱ道上行出站信号机及警冲标位置

如图6所示，Ⅱ道上行受到1#和3#岔心的影响，3#道岔在1#道岔的内方。这样就只考虑3#道岔的影响，因此受到3#岔后警冲标限制，将Ⅱ道上行出站信号机位置与3道上行出站信号机位置相同，即Lx=59.794

坐标计算：Xx=X3#+ Lx=44.165+59.794=103.959

图 6

（4） 1道下行出站信号机位置

仅受到8#道岔内的警冲标限制，如下图，从图3-8中知，Ⅱ道下行警冲标在8#岔心以外，故将1道下行绝缘设在10#道岔基本轨接头处，信号机与之并排。10#岔后警冲标位置LJ=48.083

信号机坐标：Xx=X10#+16.857=146.273+16.857=163.130

10#岔后警冲标坐标XJ=X10#－Lj=146.273－48.083=98.19

（5）Ⅱ道下行信号机及警冲标位置

   DⅡ—1=5.0m，R=500m，查表相关规范用表得Lj=50.560，查表得Lx=配轨方法：8#道岔后长b=21.054m，8#岔后直股插入2根25m的P60kg/m钢轨，再插入1根12.5m P60kg/m钢轨至绝缘接头。由下图可以看出现有轨缝距信号机内方0.170m，将信号机调整到轨缝对应处，将警冲标内移至绝缘轨缝4m处，

则Lj=21.054+12.508+25.008+25.008=83.578-4=79.578

坐标计算：Xx=X8#+ Lx=87.365+83.578=170.943

          Xj=X8#+Lj=87.365+79.578=166.943

                       图7

（6） 3道下行出站信号机及警冲标位置

DⅡ-3=7.5m，R=500m，查相关规范用表得Lj=48.084，查表得Lx=59.794

配轨方法：6#道岔后长b=121.054，插入一根长12.5mP60-50kg/m的异型轨，再连接一根长度为12.5m和一根长度为13.720m的P50kg/m的钢轨，至信号机位置安设绝缘，使信号机与绝缘接头相对。将警冲标内移至绝缘接头4m处。

Lj=59.794－4=55.794，见图8所示。

坐标计算：Xx=X6#+ Lx=43.200+59.794=102.994

      Xj=X6#+Lj=43.200+55.794=98.994

图8

（7） 4道12#和14#岔内警冲标位置

R=200m，D1-4=15m

查表5－7得Lx=40.02，Lj=40.02－3.5=36.52

12#岔心警冲标坐标：

Xj=X12#+ Lj=－11.644+36.52=24.876

14#岔心警冲标坐标：

Xj=X14#+ Lj=348.51－36.52=311.99

（8） 牵出线

根据任务书要求，设牵出线200m，（牵出线信号机不设）。牵出线尽头土挡坐标：

X土挡=X2#－13.839－200=-45-13.839-200=－258.839

                       图10

（9）进站信号机位置

下行进站信号机设在距离1#岔心+400+a=400+16.853=416.853

下行进站信号机坐标：

ＸＪＸ＝Ｘ1#－416.853=0－416.853=－416.853

上行进站信号机设在距离４＃岔后警冲标400m处（实际铺设时可根据轨缝，往远离４＃岔心方向设置）。４＃岔后警冲标位置，查表5－7得4#岔后警冲标Ｌ4#=36.10,

上行进站信号机坐标：

ＸJS=X4#－36.10-400=0－36.1－400=－436.10

2.6铺轨铺岔工程量计算

（1）1道全长和铺轨长（见图11）

1道全长=a1#+8#岔心里程－1#岔心里程+60/cos4°45'49"

－T+L－（60+T）+60/cos4°45'49"－60+a8#

=16.853+ K9+498.755－K8+410.203+60.208

－20.797+41.57－60－20.797+60.208－60+16.853

       =1122.692

1道铺轨长=1122.692－（3×37.907+28.848）=980.123

（2）3道全长和铺轨长（见图12）

3道全长=a3#+6#岔心里程－3#岔心里程

+2×［90/cos4°45'49"－T+L－（90+T）］+ a6#

        =2×16.853+K9+541.870－K8+454.368

+2×（90.312－20.797+41.57－90－20.797）

        =1123.968

3道铺轨长=1123.968－2×37.907=1048.154

（3）4道全长和铺轨长（见图13）

4道全长=a12#+12#岔心里程－14#岔心里程

+2×（15/sin6°20'25"－135+L－2T）+ a14#

       =13.839+K9+596.714－K9+236.560

        +2×（135+22.132－2×10.077）+13.839

       = 393.446

4道铺轨长=393.446－28.848×2=335.750　

（4）牵出线道全长和铺轨长（（见图14）

牵出线全长=土挡里程－10#岔心里程+a10#

=k9+844.959－K9+439.847+13.839=418.951

牵出线铺轨长=418.951-2×28.848-37.907=323.348

结语

综上所述，文章对佳鹤线中间站半截河站，由于行车量增长、车站装卸作业量的增多，地方运量增长，利用正线调车会对行车干扰严重，根据现既有站场的实际情况需增加到发线、货物线和加铺牵出线。相应要加设中间站台，货物站台和仓库的情况。展开了中间站改建设计。

参考文献：

[1]谷爱军 《铁路轨道》中国铁道出版社，2005年1月第1版；

[2]王宝成 《铁路选线设计》中国铁道出版社，2019年2月第1版；

[3]《快速铁路维修规则》中国铁道出版社，1997年12月第1版；

[4]《铁路线路修理规则》中国铁道出版社，2006年8月第1版；

[5]《铁路线路设备大修规则》中国铁道出版社，2006年8月第2版；