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高速铁路安全保护条例

高速铁路安全保护条例

高速铁路安全保护条例范文第1篇

【关键词】铁路高职 生产企业 教学 案例库

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0222-02

一、建设铁路实际教学案例库的背景条件及必要性

目前,铁路交通发展迅速。截止到2013年年底,全国铁路营业里程已超过10万公里,急需一批熟练掌握专业知识与技能,能解决操作难题,具备处理突发事件能力的高素质技术技能型专门人才。这就需要形成铁道交通运营管理专业企业生产实际教学资源库。

二、 铁路生产实际教学案例库建设的思路、目标

(一)案例库建设思路

(1)分类注重案例选取的典型性和相关性[1]。在案例库的建设中,始终围绕铁路交通专业拟讲授的核心课程和基本理论编制有代表性的典型案例,且所有案例均来自于已发生的我国铁路交通运营企业生产现场实际案例。(2)通过运输生产案例库的开拓,强调对铁路现有案例教学方法的创新,在总结当前运营案例教学法优劣的基础上,实现案例教学的实用性创新。(3)案例评价的市场化[2]。对于案例库,最重要的检验标准是市场是否需要。通过案例的启发性[3]教育,不断得到高职教学检验和铁路企业市场检验,从而使案例的质量和数量不断提高。(4)案例入库实现动态化。

(二)案例库建设的目标

建设铁路生产案例库的总体目标:可建立5个子案例库,分为:行车调度指挥、接发列车、调车安全、客运安全、货运安全等5个案例库子系统。

三、案例库建设的标准及维护

(一)建立案例库规范和标准

建立案例编写规范:遵循教育部《部级精品资源共享课建设技术要求》,基本结构可概括为两部分,即铁路企业案例正文+使用说明。

(二)案例库网站建设与维护

功能设计方面:铁路生产教学案例库网站功能设计应遵循实用、便捷的原则,注重功能的可扩展性和可移植性;方便用户对案例进行查询和检索;给用户提供一个案例教学与研究的共享平台;有效地实现案例方面的沟通与合作。

维护和更新方面:设置专人负责案例库建设管理工作,相应制订案例库更新计划,及时补充案例库。

四、案例库设置的主要内容

为确保达到高职铁路交通运营专业实际教学案例库的标准和目标,筹建铁路交通运营核心课程专业生产案例库,可主要设置含5个子案例库:

(一)接发列车子案例库

接发列车作业,是铁路运输生产中最重要的工作环节之一。该子案例库以现行《技规》和《接发列车作业》标准为依据,以非正常情况下的接发列车为重点,结合分类安全事故案例,编辑接发列车子案例库,具有较强的实用性。

接发列车子案例库要点:电话中断时的接发列车案例;无空闲线路时的接发列车案例;设备故障时的接发列车案例;特种列车的接发列车案例;超长列车的接发列车案例;恶劣天气下的接发列车案例;危险货物的接发列车案例;施工条件下的行车组织案例;事故救援列车开行案例;行车事故处理案例。

(二)调车作业子案例库

调车作业是在铁路运输生产过程中的重要环节,该子案例库以列车在车站的到达、出发、通过以及在区间内运行、列车解体、编组、摘挂、转场等安全隐患较大作业为开发的重点。

调车作业子案例库要点:平面调车作业案例 驼峰调车作业案例; 推进调车作业案例;调车挤岔事故案例;调车冲突事故案例;调车脱线事故案例;调车人员安全上、下车案例;调车作业动、静观速;动、静观距案例; 调车作业人身安全防护案例;调车事故处理案例。

(三)行车调度指挥子案例库

行车调度指挥是铁路日常运输生产的中枢组织。该子案例库以列车运行严格实行单一指挥原则、统一指挥、实现列车安全正点运行为开发的重点。

行车调度指挥子案例库要点:调度集中系统安全应用案例;调度指挥信息管理系统安全使用案例;列车运行图编制案例;调度命令运用案例;红色许可证使用案例;施工调度安全组织案例;防台、防洪行车应急预案;电气化铁路安全调度指挥案例;高速铁路事故处理案例;行车事故应急预案。

(四)客运安全组织子案例库

客运安全组织是运输工作的重中之重。该子案例库以提高乘务人员的服务意识和非正常情况下应急处理问题的能力为重点,突出旅客列车安全行车组织、旅客运输事故处理及高速铁路旅客运输安全案例。

客运安全组织子案例库重点为:客运站安全管理案例;客运站人身安全防护案例;旅客上、下车安全案例;旅客行李安检案例;客票预售和站车服务系统安全案例;高速列车事故应急预案;乘务员岗位安全案例。

(五)货运安全组织子案例库

货运工作就是高质量、高效率地完成铁路月度货物运输计划及国家临时指定的重点运输任务。该子案例库以坚持计划运输、合理运输、直达运输和均衡运输为重点,突出货运安全案例,确保货运安全为目标。

货运安全工作组织案例库要点:货运交接安全程序案例;货物装载安全案例;危险货物运输案例;货运调度安全指挥案例;货运编组事故案例;货票分离事故案例。

总体要求:以上案例库所有约50个典型案例都来源于现场生产及各级行车人员密切配合、联劳协作的实践。案例要紧扣铁路交通运营各专业核心课程和关键点,简明扼要,重点突出,可操作性强。

五、建设案例库实施的步骤

具体的步骤程序如下:(图表1)

图表1 高职铁路运营专业实际教学案例库实施总体方案

六、成果及展望

(一)成果

直接成果:1)建立5个高职铁路运营专业生产企业实际教学子案例库,收集50个典型案例并最终形成完整的核心课程总案例信息化数据库;2)发表与铁路运营实际教学案例库建设相关的论文5篇;3)建立共享信息的轨道交通运营案例库教学门户网站1个。

间接成果:1)面向全国铁路高职院校交通运输专业学生、企业在岗职工、社会学习者的应用;2)为全国铁路交通运输教师教学服务;3)面向铁路企业单位培训与资源建设单位的应用。

(二)展望

铁路高职院校教学案例库建设与使用能够促进专业教师建立“统揽全局”、“点面结合”的教学理念,树立知识融合与知识集成、案例研讨与实践检验、系统科学与行为科学相结合的新型教学观,同时,对培养适应当前国家铁路多元化、多层次需求的应用型及技术型人才具有积极的深远的意义。

参考文献:

[1]陈东佐.建设法规概论(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008(4),35

[2]王宏丽.对建设法规课程案例教学改革的思考[J].辽宁教育行政学院学报,2009(2),62

[3]赵剑锋.案例教学内容与方法改革的探讨与实施[J].大连铁道学报,2009(6),29

高速铁路安全保护条例范文第2篇

关键词:高压输电铁塔 移动基站 共址建设

1 引言

随着移动互联网在中国的飞速发展,移动数据流量呈现爆炸式的增长[1],三大运营商纷纷加大了对移动宽带网络建设的投入,并逐渐把经营模式从传统的语音经营转换到流量经营。而TD-LTE作为中国移动主推的4G技术[2-4],拥有高峰值数据速率、高小区边缘速率、高频谱利用率等特点,是中国移动四网协同发展的重要组成部分。因此,大力推进TD-LTE技术的发展,是中国移动面向未来实现可持续发展的重要战略举措。

与此同时,站址资源逐渐成为移动基站建设的首要难题,选址问题越发突出,主要体现在以下几个方面:选址费用较高,业主通常会以自身为优先考虑,选址难度较大;存在业主同意,但周边居民反对的情况,建站阻力较大,协调难度极大;由于城市发展速度较快,规划站点位置往往已有其他城市规划,选址周期加长;部分政府机关、军区、学校用地流程审批繁琐,耗时较长,选址周期加长等[5]。各种各样的选址困难不仅严重拖慢了移动基站建设的进度,而且造成了建设方建站成本的大幅上升,选址问题成为移动基站建设的瓶颈。因此,新的宏站建设模式成为运营商重点关注的方向。

在某些特定场景下,移动基站具备与电力铁塔共址建设的条件。在输电线路铁塔上安装通信基站是一种新的宏站建设思路。本文以广深港高铁南沙区榄核镇甘岗村段的覆盖解决方案为例,探索移动基站共址电力铁塔的建设模式,并对建设模式、建设工艺等进行分析。

2 研究背景

广深港高铁是一条连接广州和深圳的高速铁路,起点为广州南站,终点为深圳北站(香港段暂未开通),全程桥隧,列车最高运行速度为350 km/h,其中甘岗村路段的桥面高达40 m,列车区段时速在300 km/h以上。为保证该路段的高铁覆盖,天线挂高必须高于桥面,且基站距离铁轨的垂直距离不得超过200 m。经现场勘查,该路段周边均为农田,缺乏现成的建筑物可用,如果自行建设杆塔将不可避免地面临村民反对、征地补偿高、外电引入和冲积土质下桩基施工难度大的问题,事实上,也正是因为周边村民对建设基站的反对,对该站点的选址长期处于停滞状态。

广深港高铁甘岗村段有两座高压输电铁塔,分别为鱼都线46、47号铁塔,且为跨线塔,两座铁塔直线距离470 m,铁塔连线与广深港高铁轨道呈35°夹角,目测高压线最低点高度约为60 m。经模拟测试评估,如果能在高压输电铁塔的45 m高处安装天线,输电铁塔的位置可满足广深港高铁的建站需求。高压输电铁塔及铁塔平视图如图1、图2所示。

由于在高压输电铁塔上安装天线和无线设备国内并无先例,且国内外相关研究成果和实施材料极为缺乏,因此需与电力设计院联合对高压输电铁塔上安装基站设备的方案进行全面的可行性评估。

3 相关国家规定

(1)《电力设施保护条例》实施细则

第五条:架空电力线路保护区,是为了保证已建架空电力线路的安全运行和保障人民生活的正常供电而必须设置的安全区域。在厂矿、城镇、集镇、村庄等人口密集地区,架空电力线路保护区为导线边线在最大计算风偏后的水平距离和风偏后距建筑物的水平安全距离之和所形成的两平行线内的区域。各级电压导线边线在计算导线最大风偏情况下,距建筑物的水平安全距离如表1所示[6]。

第十六条:架空电力线路建设项目和公用工程、城市绿化及其他工程之间发生妨碍时,按下述原则处理:架空电力线路导线在最大弧垂或最大风偏后与树木之间的安全距离如表2所示。

(2)2007年信息产业部综合规划司编制的《工程建设标准强制性条文(信息工程部分)宣贯辅导材料》中第31页:3.5.2《国内卫星通信地球站工程设计规范》YD5050―2005 6.1.9规定:高压输电线不应穿越卫星地球站场地,距35 kV及以上的高压电力线应大于100 m[7]。

经咨询广州供电局,鱼都线46、47号铁塔为220 kV高压输电塔,基本呼高(杆塔最下层导线绝缘子串悬挂点到地面的垂直距离)为60 m。经测算,在铁塔上45 m高处安装天线可满足国家规定的安全要求。

4 移动基站设计及工艺要求

针对一般的场景,在移动基站的共址建设模式下,基站需安装的设备有移动基站天线、馈线和光缆、一体化机柜(或机房)、移动RRU(射频拉远单元)和BBU(基带处理单元)。

针对共址电力铁塔建设的场景,考虑到整体组网,基站采用拉远模式建站,BBU安装在近端中心机房。铁塔一侧必须安装的设备为电线、RRU、馈线和光缆。经移动和电力双方沟通,确定设备安装原则如下:

(1)尽可能减少塔上设备的数量和重量,降低塔上负荷和上塔工作量;

(2)强电设备不上塔,塔上不得布设电源线;

(3)塔上一切设备和线缆都应采用可靠的固定方式,保证在岭南地区的日照风化条件下,三年内无需更换固定件。

在上述原则的指下,输电铁塔方案初次设计按照如下方案:

(1)为满足高铁覆盖的2G/4G需求,基站采用GSM900、LTE-F和LTE-D三系统方案。

(2)每个高压电塔基站使用1台华为的3936 GSM900M射频单元(RRU)和2台中兴ZTE8984 F/D射频单元,使用2副通宇880~2690 M全频段天线,其中天线安装在塔上,RRU安装在塔下,RRU和天线使用馈线连接(2G信号需在RRU侧功分,4G F/D信号需在RRU侧合路),为保护RRU,在塔下位置安装一套1800 mm×900 mm×2100 mm的落地机柜。

(3)每座铁塔上安装的两副天线连线与铁路方向平行,每副天线通过4根馈线与塔下的RRU连接,每根馈线长度约55 m。考虑到RRU与天线之间的馈线距离较长,在载荷允许的情况下,优先使用7/8馈线。

(4)天线安装在铁塔支架上,高度要求要安装在距地面45 m的位置上,鱼都线47号和鱼都线46号使用的杆塔都为GD02,安装的位置大概为变坡位置附近。安装的位置选择在鱼都线46号的III、IV腿之间的侧面上及47号的I、II腿之间的侧面上,选择这样的安装位置主要是考虑可以更好地面对铁路方向发挥好的信号辐射作用。

初步确定通信基站安装位置方案如图3所示:

(5)天线支架设计:考虑到日后扩容,每个支架设计了两个天线安装抱杆,两个抱杆之间的间距为1200 mm,抱杆距离杆体500 mm,安装方式如图4所示。

两组角钢分别位于杆塔的横隔面上并与横隔面的主材有效连接,初步选定L100×8H角钢,间距1200 mm。固定天线钢管采用5000 mm长Φ70的钢管。

(6)馈线卡子安装在电力铁塔塔身以内,方便馈线安装。室外走线须靠近机柜的一侧,两端应分别单独接地。走线架需设计牢固,并有足够的支撑。馈线下地后,需使用PVC管埋地的方式保护进入机柜。

(7)防雷保护要求:利用原电力铁塔接地网与机柜地网焊接连接,电力铁塔地网与机柜地网之间至少有3处相互连。防雷保护范围包含基站机柜、天馈系统。在馈线进入机柜处应设置室外接地排,用于馈线的最后一点接地;天线应在避雷针保护范围内,避雷线(针)对天线有小于45°的保护。

基站共址电力铁塔建设示意图如图5所示(单侧):

5 载荷评估

经查阅相关设计资料和设备说明书[10],在铁塔上安装通信基站的荷载分析如下:

(1)基站电力铁塔的负荷要求:电力铁塔上安装2副全频双极化天线,天线尺寸为1400 mm×300 mm× 146 mm(长×宽×厚),重量为26 kg,外壳主要采用玻璃钢材质。每副天线自重26 kg,受风面积为0.6 m2。

(2)移动通信7/8馈线单位重量为1.21 kg/m,每条馈线长度应与天线固定杆距地高度等同,每电力铁塔按8根馈线计算。

(3)天线支撑臂负荷按照1副天线和一个工作人员的重量总量计算。

(4)天线安装于支架上,馈线及光缆沿塔身固定至基站,则安装所需材料估列如表3所示。

(5)其它的负荷(雨、雪、冰凌)根据实际情况进行考虑。

总体说来,通信基站增加的荷载不大,对铁塔的影响较小。

6 输电线路下方的电磁环境影响

220 kV鱼都线42号~49号塔段导线为2×LGJ-630/45钢芯铝绞线,地线为两根36芯OPGW光缆。220 kV富鱼线与220 kV鱼都线三相导线垂直布置,相序为同相序布置,从上至下为B、C、A。根据以上条件进行建模,计算结果如下[8-9]:

(1)电场强度计算

电场强度计算及电场强度分布模拟计算结果如表4及图6所示:

(2)磁场强度计算

磁场强度计算及磁场强度分布模拟计算结果如表5、图7所示:

(3)无线电干扰计算

无线电干扰计算及无线电干扰强度分布模拟计算结果如表6、图8所示:

从理论计算来说,输电线路对通信基站的影响较小,且从移动公司现网运行基站情况来看,移动基站在天线与220 kV高压线直线距离为15 m的情况下可正常运行,各项指标均无异常。

7 建设效果

46号、47号电力铁塔上均安装两通道高增益合路天线,采用D、F频段合路建站方式进行区域覆盖。46号铁塔上安装的天线覆盖方向为140°/290°,如图9红色箭头所示;47号铁塔上安装的天线覆盖方向为80°/350°,如图9黄色箭头所示:

46号电力铁塔整体RSRP测试结果和SINR测试结果如图10、图11所示,测试指标统计图标7所示。

46号共址基站整体RSRP和SINR测试结果表明,基站共址电力铁塔建设后,可以较好地解决该区域的信号覆盖及信号质量问题[11]。

8 结束语

随着移动互联网的飞速发展,人们对移动通信的需求越来越大,体现在了对移动通信信号覆盖范围和质量的要求上。与此同时,选址问题越发突出,使移动基站建设越发受限,建设进展缓慢。本文通过分析移动基站共址电力铁塔建设方式及建设工艺,探索移动基站共址电力铁塔建设的可能性。同时通过广深港铁路南沙区榄核镇甘岗村段的实际案例,提出了移动基站共址电力铁塔建设的具体方案及注意事项。

参考文献:

[1] 李佶,蒋雷敏,李倩. 移动互联网的演进与4G发展应用[J]. 无线互联科技, 2014(8): 40.

[2] 王令侃,林晓轩,陈炜,等. TD-LTE技术发展及其应用[J]. 移动通信, 2011,35(6): 56-58.

[3] 吴新,何国兴,周峰. 电力铁塔上安装移动天线的工艺设计[J]. 电信工程技术与标准化, 2007,20(2): 39-42.

[4] Astely D, Dahlman E, Furuskar A, et al. LTE: the evolution of mobile broadband[J]. IEEE Communications Magazine, 2009,47(4): 44-51.

[5] 柴建春. 铁路综合数字移动通信系统GSM-R基站建设[J]. 山西建筑, 2007,33(17): 201-202.

[6] 中华人民共和国国务院国务院. 电力设施保护条例[Z]. 中国法律年鉴, 1988.

[7] 佚名. 工程建设标准强制性条文(信息工程部分)宣贯辅导教材[M]. 北京: 北京]电大学出版社, 1970.

[8] 高攸纲,朱洪波. 移动通信网基站区建设的电磁兼容性要求[J]. 邮电设计技术, 1997(5): 20-23.

[9] 卢铁兵,肖刊,张波,等. 超高压输电线路铁塔附近的三维工频电场计算[J]. 高电压技术, 2001,27(3): 24-26.

高速铁路安全保护条例范文第3篇

日本:绝不允许犯相同的错误

案例1:惨剧导致铁路法修改

2005年4月25日,让很多日本人难忘。这一天,日本兵库县尼崎市发生40多年来最为严重的列车出轨事故。一列由宝冢驶往学研都市线的快速列车在经过尼崎市时,因司机欲追回误点时刻而来不及在弯道上减速造成出轨,列车与一辆汽车相撞后,冲入一座住宅大厦,造成第一车厢与第二车厢全毁,导致107人死亡,555人受伤。

事故发生后,经营这条铁路的日本JR西日本公司社长山崎正夫等9名经营班子成员以“业务过失致死伤罪”遭到法院的。同时,已经离退的前三任公司社长包括创始人在内,也因为在任期间没有很好地考虑安全问题,而被受害者家属。

这起惨案导致日本政府和国会修改了《铁道事业法》,规定各铁路公司必须承担在铁路沿线安装“自动列车停止装置(ATS)”等义务。

案例2:大地震中新干线未脱轨

今年3月11日日本大地震中,尽管日本的铁路遭遇重创,一些路段至今仍在修复过程中,但是在大地震发生时,行驶中的新干线列车并未出现脱轨情况,日本新干线依然保有“安全神话”。

3月11日下午2时46分,行驶中的“疾风”等新干线因为检测到地震的初期微动,在大地震的剧烈摇晃到来之前就开始了制动。全速行驶的新干线时速约275公里,制动距离为4公里。如果无法提前做出制动反应,那么在大地震发生时很有可能发生列车脱轨的重大事故。而在这次大地震中,在发生最初摇晃的9秒前,最大的震动来临前1分10秒,新干线列车就已经开始减速了。

在“三一一”大地震中,东北新干线全部实现安全停车,得益于JR东日本铁道会社在太平洋沿岸和新干线铁道沿线的岩手县、宫城县的牡鹿半岛上设置了9个地震初期微动检测设备。变电所得到地震微动信号后,就马上停止向新干线送电,紧急刹车装置自动启动。这些安全措施与技术保障令新干线自动停车。

经验:一旦发生事故彻查原因

如此高的安全水准,来自于2004年新漏地震中的经验和教训。那次地震导致行驶中的上越新干馘一趟列车有8节车厢脱轨,但幸好没有人员伤亡。就此,日本铁道部门进行了深入的安全调查和责任反省。据说,这是日本的铁路安全文化:一旦发生事故,就必须彻底查清事故原因,并提出相应的解决措施,绝对不允许同样的事故再次发生。

新干线自1964年10月1日开始运行以来,47年来从未发生过一起人员死亡事故。为了新干线的安全运行,日本在方方面面下了很多工夫。如新干线铁道全部不设置道口,避免了与汽车发生撞车;新干线全线没有红绿灯,这样就保持了畅通无阻。

设有多项安全保障措施

日本新干线还有多项安全保障措施,“防止脱轨装置”就是其中的一项。这种防止脱轨装置安装在新干线路基的两条铁轨之间,一旦发生地震或其他灾害,易脱的车轮就会被这种装置控制住,防止列车脱轨和颠覆。现在新干线已经采用新的管理系统,实现了完全电脑系统自动化管理方式,操作要点、信号控制、车站自动广播及车辆的管理整备等,全部实现了自动化管理。

德国:设有独立的安全主管

案例:为遇难者立碑警后世

高速列车是德国工程科技的代表作,素以快速、安全、舒适、豪华著称。但在1998年6月3曰,一列列车在以200公里的时速行驶时突然;中出轨道,撞上300吨重的混凝土桥梁,桥梁坍塌,压在了列车的最后两节车厢上,最终导致101人死亡,105人受伤。这是德国战后最严重的铁路事故,引发了全国性的讨论和反思。

事故发生后,有关方面实行了一系列处理措施:59列列车中止运营,全面检查;44列列车最高时速降低至160公里:两名官员及一名工程师被控误杀罪:3周内更换所有被认为是事故原因的此型号列车的全部车轮,以及不利于救援的车窗;为所有遇难者立碑,以警后世:死伤者获得共计4300万马克赔偿。

经验:铁路安全支柱是法律

此后十余年,德国高速列车再没发生过造成群死群伤的重大安全事故。2010年发生的最大事故,则是高温天气造成列车空调失灵,大批乘客出现中暑等症状。

2010年7月10日,高温袭击德国大部分地区,3辆从柏林开往科隆的高速列车空调失灵,几十名乘客被困在温度高达50摄氏度的车厢内。列车分别在汉诺威和比勒费尔德等地停运。德国铁路公司后来对这批型号的机车空调系统进行了改造,并对旅客进行了赔付。

德国铁路安全的支柱,是德国《通用铁路法》的相关规定,即铁路公司有安全运营、安全建设基础设施、车辆和配套设施的义务,并负责维护使其在安全的状态下运转。铁路公司要满足其法定的安全义务,就必须实施安全管理,特别是保留有资格、高水平的企业安全主管。

德国有关的铁路企业安全经理法规规定,安全主管负责安全管理,与公司经理层职责不同,安全主管享有特别的法定权利,维护安全利益,而不是经济利益。安全主管的上岗资格需要通过国家的专门考试才能获得,铁路公司聘用的安全主管还需要得到铁路监管当局的正式确认。

法国:应急预案加多重技术

经验:完善的监测报瞽系统

事故发生时可以启动应急预案,然而更重要的是平时的多重技术保障,在高铁的长期运营中防范事故发生。法国TGV高速列车至今已经运营30年,尽管法国国营铁路公司最新研发的高速列车的测试时速接近575公里,但是实际运行中的高速列车平均时速约260公里。显然,在速度与安全的问题上,法国人选择了安全兼顾速度。

法国TGV高速列车30年来在其自身的铁路线上未出现过一起人员死亡事故,其安全性与铁路系统完善的监测报警系统分不开。比如,巴黎至中部工业城市里昂的高速铁路线全线无平交道口和隧道,铁路沿线不设置任何单独的行车信号,而是采用自动安全信号系统,司机可通过轨道传导的低频电流探测前方道路状况。驾驶室和控制中心之间有一套不间断的无线电通信系统,保障列车的高速和安全。此外,车内还设有旅客报警系统、防范司机打瞌睡的监视器、火灾报警系统、道路灾情报警系统等。

韩国:事故频发

高铁戴“金箍”

高速铁路安全保护条例范文第4篇

摘要:

在西部大开发的进程中,铁路、公路工程建设飞速发展,而在建设中,不可预见的不良地质地段影响工程建设的推进,同时也可能危及既有构筑物的安全。新建广大铁路建设工程滑坡对既有高速公路造成了重大安全影响,经及时采取微型桩组合抗滑结构+回填土反压应急措施和预应力锚索+抗滑桩永久加固措施对滑坡进行治理,将滑坡造成的危害及影响降低到最小。微型桩组合抗滑结构应急措施和预应力锚索+抗滑桩永久加固措施在实际的滑坡治理工程中进行了成功的运用,既保证了既有高速公路的运营安全,也保证了新建工程的永久稳定。

关键词:

微型桩;应急;滑坡治理;锚索

广通至大理铁路为国家I级电气化双线新建铁路,速度目标值为200km/h。D2K92+364~D2K92+500段位于路堑斜坡地带,路基中心最大挖深约18m,设计于线路右侧路堑坡脚设置4~6m高重力式挡土墙,墙顶边坡采用锚杆框架梁防护和骨架护坡防护。铁路路堑右侧上方有楚大高速公路通过,铁路、公路平面距离约103m,高差约40m。该段路基属侵蚀、剥蚀低中山河谷地貌,线路行进于羊地冲河两侧斜坡地带,地形起伏较大,地面高程2095~2240m,相对高差30~150m,自然横坡5°~30°,河谷区相对平缓。线路右侧毗邻楚大高速公路。本段地质为白垩系下统普昌河组(K1p)薄至中厚层状泥岩夹砂岩,表层3.0~5.0m厚全风化层,其下主要为强风化带(W3)及弱风化带(W2)基岩。

1滑坡特征及成因分析

1.1滑坡发生发展

2013年11月1日14时30分,施工单位现场管理人员在例行巡视D2K92+364~D2K92+500段路基边坡时发现,自D2K92+364堑坡顶向大里程方向夹角约60°有一条向外剪出10cm的裂缝至第二堑坡平台底部,该裂缝长33m,裂缝宽5~15cm;往上巡视发现山体滑坡,由Ⅰ级、Ⅱ级滑坡体组成,Ⅰ级滑坡后部缓坡平台发育4条张拉裂缝,Ⅱ级滑坡在高速公路上发育4条裂缝,公路下方往铁路大理方向发育2条裂缝。2013年11月1日晚20时30分开始对滑坡进行观测,针对裂缝分布情况,埋设了3组共17个观测点,每间隔1h观测1次。滑坡后缘裂缝观测桩累计水平位移34mm、下沉15mm;高速公路路面观测桩累计水平位移23mm、下沉8mm,路面出现长约18m的纵向裂纹,裂纹宽度0.5~1.5cm,挡水缘外侧(护栏外侧)出现一条长约30m,宽约4~6cm的裂缝,对其滑坡前缘采取反压回填土应急方案,随着前缘填土实施,到11月2日0时滑坡位移逐渐减小,前缘回填土反压继续实施,11月2日0时到11月5日晚20时,观测数据基本无变化,滑坡基本趋于稳定。

1.2滑坡特征

D2K92+364~D2K92+500段右侧路堑滑坡位于线路右侧17~135m,滑坡平面上呈树叶形,主轴长约145m,最宽为68m,滑坡体厚5~13m,最厚达16.7m,体积约7.4×104m3,为一中型岩质滑坡。该滑坡由Ⅰ、Ⅱ两个块体组成,地貌特征及其周界裂缝明显、清晰。滑体主要由强风化的砂岩、泥岩组成,局部为泥化或全风化的薄层泥岩、砂岩组成。钻探揭示滑动面以上为强风化、局部弱风化薄层至中厚层紫红、棕黄色、灰绿色泥岩、砂岩,滑动带为泥化成土的薄层泥岩(厚度仅3mm),如图1所示。其中Ⅰ级滑坡主轴长约96m,宽约68m,滑坡后部缓坡平台发育四条拉张裂缝,裂缝与线路夹角约60°,裂缝最长16m,最短4m,裂缝宽度1~3mm,间距最宽13m。Ⅱ级滑坡主轴长约47.5m,宽约45m,滑坡体在高速公路上发育4条裂缝,长度大约分别2m、8m、10m、18m,间距1~4m,宽度1~2mm,可见深度最深5mm;公路下方铁路往大理方向发育2条裂缝,长度分别为16m、28m,可见最大宽度10cm,最大深度20cm。Ⅱ级滑坡前缘广通端发育3条裂缝,长度分别为3m、6m、7m,可见最大宽度3mm,最大深度6mm,其剪出口位于强风化层中,滑面光滑,滑坡主轴与铁路和公路斜交,交角约60°,其在铁路右侧堑坡处与剪出面相交,并可见第一级与第二级堑坡间平台长约10m坍塌。

1.3滑坡成因分析

1.3.1地质原因分析

(1)该段地貌属于斜坡地带,坡面冲沟发育;地表基岩出露较好,为白垩系下统普昌河组(K1p)泥岩夹砂岩,薄至中厚层状,多属软质岩,局部极软岩,极易风化碎裂、遇水易软化。

(2)该段位于普棚向斜核部及北东翼,岩体受构造影响严重,岩体节理裂隙发育、破碎,完整性差。

(3)深路堑施工开挖,右侧边坡前缘形成大的临空面,产生卸荷,在重力及近期雨水影响下,山坡上局部岩体沿隐伏软弱结构面蠕滑剪出,向上牵引发生地表开裂、变形。

1.3.2施工原因分析

施工方在D2K92+364~D2K92+500段路堑两级边坡一次放坡开挖,开挖至设计路基面以上1.6m位置,将该段挡土墙一次开挖到位,不符合相关施工规范的要求。

2滑坡治理分析

2.1滑坡稳定性分析

该滑坡形成时处于蠕滑变形阶段,前缘剪出位移较小。D2K92+364~D2K92+500段右侧路堑自2013年11月1日发生滑坡后,其前缘采用反压回填的临时应急措施,及布网观测,结果为各观测点数据自2013年11月2日0时至2013年11月5日晚20时基本无变化,说明此段滑坡已暂时处于稳定状态。根据地勘资料,取γ=19.9~23kN/m3(泥岩夹砂岩),根据目前滑坡状态及地质综合指标分析得C=3kPa,=14°。考虑地震荷载取相关安全系数,计算剪出口处下滑力:E=2100kN/m。

2.2加固措施的检算分析

(1)回填反压已经保证滑坡暂时基本稳定的前提下,在高速公路路堤坡脚处设置微型桩抗滑组合结构,相当于一个挡土结构和一个岩壁的土钉系统,用桩包围滑面以上的土并“钉”住滑面增大抗剪阻力,如图2所示,组合结构受力方向上的前后排微型桩采取倾斜模式,倾斜角度θ=15°,计算分析模型简化成如图3的形式,将作用于桩上的荷载沿桩轴线方向和桩垂线方向进行分解,分解之后桩受力状态为横向力和轴向力共同作用,根据横向约束的弹性地基梁理论进行计算,按m+k法检算微型桩临时承担下滑力为E临=350kN/m。

(2)采取预应力锚索+抗滑桩永久加固,主要考虑第2排、第3排抗滑桩承担下滑力E1=1300kN/m,预应力锚索承担下滑力E2=600kN/m,微型桩承担永久下滑力E3=200kN/m。

3工程措施

3.1应急抢险加固措施

(1)对D2K92+360~D2K92+480段已经开挖边坡坡脚进行回填土反压,回填土必须压实;同时组织专人对后缘裂缝、冲沟内裂缝进行夯填,防止雨水进入裂缝后加速变形滑动。反压回填工程实施后滑坡体趋于基本稳定状态。

(2)为保证高速公路上行线的运营安全,在高速公路靠铁路侧坡脚处设置微型桩组合结构应急加固工程,微型桩加固里程范围为D2K92+336~D2K92+401,长65m。单根微型桩由3根32的HRB400钢筋构成束筋,微型桩孔径为150mm,微型桩桩长(垂直高度)为20m,每9根桩组成一个组合结构,上部由顶板联接。组合结构间距(中-中)均为3.5m,共19个微型桩单元。微型桩组合结构大样如图3所示,微型桩自11月6日开始施工,于11月25日完成,期间高速公路路面的变形观测数据无变化,表明微型桩组合结构针对高速公路的应急加固取得良好效果。如图1、图3所示。

(3)微型桩组合结构施工。微型桩孔位按设计进行放线,锚孔采用风动潜孔钻机干钻,潜孔钻机可以选用MD-50、MD-80或类似性能机械,微型桩钻孔施工可全面铺开,不需跳槽施工,微型桩构件下入钻孔后及时注浆,间隔时间不超过24h,注浆时的浆液采用标号不低于M35的高性能抗侵蚀性水泥浆,注浆压力不得低于0.2MPa。施工单位根据工期情况以及钻孔数量合理安排施工设备与人员,每个微型桩组合单元每1~2d即可完成施工。本应急工程施工单位采用2台钻机,仅15d就完成了19个微型桩组合结构的全部施工,施工效率极高。

3.2永久加固措施

在保证高速公路路面安全和滑坡基本处于稳定的前提下,实施永久加固工程,如图2,图3所示。(1)D2K92+360~D2K92+480段右侧长120m,坡脚设置桩间挡土墙,距线路左中线14.3m处设1号~16号抗滑桩,共16根,桩截面(1.5×1.75)m~(1.5×2)m,桩间设置重力式挡土墙。(2)D2K92+348~D2K92+457段,在距线路左中线30.4m、48.6m、87m处设置17号~39号抗滑桩,共23根。桩截面(1.5×2.0)m~(1.75×2.75)m,桩长16.0~23.0m。(3)D2K92+370~D2K92+490段左侧,长120m,坡脚墙顶以上第一级边坡,设锚杆框架梁护坡,锚杆长度为12.0m。(4)D2K92+374~D2K92+467段右侧,长93m,墙顶以上第二级边坡,采用锚索框架梁内喷播植草间种灌木防护。(5)D2K92+340~D2K92+400段右侧,长60m,楚大高速公路旁设置微型桩下方,采用锚索框架梁加固,锚索横向节点间距3.5m(设置在微型桩间),竖向间距4.0m。(6)在滑坡永久加固工程实施前,应对滑坡范围内所有裂缝进行粘土夯填,设置双层排水系统。

3.3滑坡永久监控措施

加固工程实施完成后,建立永久监测点网,对滑坡及楚大高速公路进行变形监测、施工安全监测、防治效果监测。在施工期间,监测效果作为判断滑坡稳定状态、指导施工、反馈设计和防治效果检验的重要依据。铁路运营后,永久监测网移交铁路养护部门,监测治理效果。

3.4施工顺序

滑坡体前缘的反压回填微型桩组合结构施工边坡最上部锚索锚垫墩施工30号~39号抗滑桩施工17号~29号抗滑桩施工第二级边坡锚索框架梁施工第一级边坡开挖第一级边坡锚杆框架梁施工1号~16号抗滑桩施工桩前土体分段开挖桩间挡土墙施工。

4结束语

(1)在滑坡治理中最常用加固措施的是抗滑桩和预应力锚索,但施工需要时间相对较长。在滑坡已经危及既有构筑物安全的情况下,两者的运用更是有其局限性,本案例采用滑坡前缘填土反压+微型桩抗滑组合结构作为应急处理方案,抗滑桩+预应力锚索作为永久加固方案,方案实施后,历经一个雨季的考验,高速公路以及滑坡体经观测未出现任何变形现象,实践证明,该方案是十分成功的。

(2)采用微型桩抗滑组合结构加固处理滑坡,都是采用钻孔机械地面上施工作业,不用采取传统抗滑桩的放炮开挖,施工扰动小,安全、环保,最主要是施工进度快,具有许多传统施工技术没有的优势,应用前景广阔,取得了显著的社会效益。

(3)治理滑坡的理念就在于结合地形条件和各种外在因素进行方法的综合考虑,以达到最佳的治理效果。从实例即可看出治理方案优化组合的重要性,在以后类似的铁路路堑边坡加固与应急抢险工程中,具有巨大的推广应用价值。

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高速铁路安全保护条例范文第5篇

关键词:铁路 道口 管理

前言

随着国家铁路干线的全面提速,铁路与公路交叉逐步由平交改造为立交,铁路道口设备的研究和更新换代将被国铁部门所忽视,但对地方铁路专用线来讲,平交改立交需要一个较为漫长的过程,铁路道口运输安全在很长一段时间内仍是铁路专用线运输安全的重点,因此,企业铁路应研究制定适用企业铁路专用线道口管理标准,使企业铁路专用线道口管理适用社会高速发展的需要。

一、有人看守道口现有设备的弊端

1、道口信号机的显示距离太短,还没有公路交通信号机显示距离长,使道口信号机的警示效果降低。根据铁道部《信号维护规则》的规定:红灯直线显示距离不小于100米,白灯显示距离不小于50米。可实际上因道口信号机的焦距不可调,加之灰尘覆盖、天气等因素,导致道口信号机的显示效果明显不良,加之公路路面好,车辆行驶速度高,以及道口信号机埋设在路边或绿化带里,汽车司机不可能在第一时间内看到道口信号机的红色灯光,所以发生刮、闯道口设施的现象就很难避免。

2、道口信号机设置位置不醒目

道口信号机设置在公路边或隔离带内,往往被树木或其他建筑物遮挡,不容易被发现,经常路过的车辆、行人知道前方有铁路道口,可对外来车辆来讲道口信号机就不明显了。

3、道口防护措施较弱

一是道口警示标志、铁路平交道口路段标线,按照《铁路运输安全保护条例》(中华人民和国国务院令第430号)的规定,应该由铁路道口所在地的道路管理部门设置、维护。事实上地方道路管理部门根本不管,可你去管他又不同意。

二是机动车辆通过道口的速度太高。《铁路道口管理暂行规定》经交[1986]161规定:机动车辆通过铁路道口最高时速不准超过二十公里。可现实中机动车辆通过道口的速度远超过这一最高限速。

三是道口栏门或栏杆抗冲击力弱。道口栏门或栏杆在关闭过程中或关闭后,如果机动车辆撞坏防护设备,侵入限界导致列车与机动车辆发生相撞。并且意外的相撞事故很容易伤及路人及道口看守人员。

4、道口安全管理令人担忧

道口看守人员对违章抢越道口的车辆、行人没有执法权,地方人民政府对企业铁路专用线重视程度不够,出了事不是站在公平原则上去处理,而是偏袒违章者,导致违章者有恃无恐。

二、改进方案

1、改变道口信号机的设置方式

将原来设置在路边或隔离带内垂直型信号机,改为探臂式,灯位及显示意义不变,但显示距离要不小于500米,信号灯可以设计为液晶或可变焦距灯光;原来信号机柱上安装的“小心火车”“红灯停车,灭灯停用”的标志牌可以在信号机构两侧垂直安装,使其有别于公路信号机,其他如字体、颜色不变。

2、加强道口防护能力

道口栏门或栏杆的设置位置应该距铁路远些,至少在10米以上。具体设置位置应根据单侧道口栏门或栏杆的长度而定,栏门或栏杆距道口的距离应大于单侧栏门或栏杆的长度,防止道口栏门或栏杆被撞后侵入铁路限界。

在道口栏门前公路上设置减速装置,人为的降低公路机动车辆通过道口的速度。

与地方政府联合执法,在道口安装红外检测录像设备,定期公布违章车辆,加大对违章通过铁路道口人员的处罚和教育力度。

3、设置道口防护信号机(平时亮红灯)

在道口两侧不小于50米列车运行方向的左侧设置道口防护信号机,列车视防护信号的允许灯光显示通过道口。列车驶入道口接近区段时,如果道口栏门或栏杆尚未关闭,道口防护信号机点亮红色灯光,禁止列车通过道口;如果道口栏门或栏杆已关闭,道口防护信号机点亮绿色灯光,允许列车已正常速度通过道口。

3.1 道口防护信号机的设置

设在列车运行方向的线路左侧,距道口中心不少于50米。防护信号机的显示距离正常情况下不得小于1000米,最坏情况不得小于200米,正常情况达不到显示要求时,设置复式信号机。

防护信号机采用高柱两灯位信号机,上红下绿,信号机柱涂饰黑白相间的斜线。

防护信号机设主灯丝断丝自动报警装置。

3.2 灯光转换时机

列车压入道口接近报警区段,栏门或栏杆已关闭,道口看守人员遥控或手动灯光转换按钮,使防护信号机点亮绿灯。列车通过道口后,防护信号机自动由绿灯转为红灯。

3.3 技术要求:

防护信号机灭灯视为禁行;

红绿灯均应设置主灯丝断丝报警装置;

道口接近报警区段的长度应以防护信号机为起点,尽量延长接近报警区段的长度,给道口值班人员有足够的时间关闭道口;

道口在有条件时应有可靠电源,电源不可靠时应考虑使用太阳能电源作备用。

总之,企业铁路专用线道口安全管理需要加强,企业铁路专用线管理有其自身特点,不能生搬硬套国铁一些做法,要结合自身特点和实际对不适应企业铁路专用线的管理制度进行必要的改进,使企业铁路管理与地方社会发展相协调。

参考文献:

[1]中华人民共和国铁道部·信号维护规则·技术标准·1994年,中国铁路出版社.