项城轨技术成果获得天津市科技进步二等奖
 
发布时间:2020-10-29
 
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  日前,中国铁设城交事业部主持研究的《城市轨道交通工程新型道岔关键技术研究及应用》项目荣获天津市科学技术进步奖二等奖,该项目通过了天津市科技成果鉴定,鉴定结果为国际领先。

  该项目是由马振海公开撰文提出将对称三开道岔和对称双开道岔引入地铁项目中的创意,接着成立课题组根据地铁项目特点和要求,研发出适用于地铁技术标准的新型道岔,并结合地铁项目对安全性和可靠性要求特别高的特点,在道岔参数和关键部件上提出重要创新措施,使道岔具有自护功能,避免列出运行中脱轨掉道的风险隐患,从而使新研发的道岔具有更高的安全性和可靠性,达到地铁项目标准要求。接着,研发组在新型道岔的基础上又研发出12种带停车线的地下车站结构布置型式,该成果涵盖了绝大多数带停车线、折返线的地铁车站布置型式,通过应用本研发成果可使带配线的地铁车站总体最大缩短量达72m,可节省巨额工程投资,有效改善了城市狭窄受限空间带停车线、折返线地铁车站布置难题。研究成果在国内外城市轨道交通领域是首创。

  一条地铁车站往往有几十座车站,为了能让运营期间发生的故障地铁列车尽快移除正线,暂存放到停车线上,即“靠边停车”,以保证其他车辆正常运行,需要每隔3-5座车站设置一处停车线。另外,为满足小交路折返需要,需要在特定车站设置折返线,以供列车运营“调头”使用。带有停车线或折返线的车站,目前,地铁中采用传统道岔相连接,存在地铁车站长度特别大的问题,进而引起车站施工开挖规模大、施工难度大风险高、引起房屋拆迁量大、市政管线改移量大、投资高等一系列的问题。在繁华拥挤的都市,一直是地铁设计的重点和难点,也是引起投资高昂的重要因素。

  如何缩短这类带配线车站的长度,是中国铁设的设计师们一直思考的问题,用来停车和上下客的车站站台是不能压缩的,但合理的优化改进配线设计方案是否可以使整个车站长度缩短呢?

  当前,在地铁中普遍采用9号单开道岔及其道岔组合。通过长期的思考和研究,如果将配线中通用的单开道岔改为合适的对称双开道岔或对称三开道岔就可以有效缩短配线长度,从而达到缩短车站长度的目的。尽管铁路50kg/m或40kg/m钢轨6号和6.5号对称道岔、7号和9号三开道岔在国铁编组站上均有采用,但安全性、可靠性不能满足城轨项目标准要求,型号也不匹配,适合城市轨道交通工程60kg/m钢轨对称道岔和三开道岔在国内外还没有应用先例。研发者于2005年发表论文提出创意,2008年1月立项研制出适用于城市轨道交通工程60kg/m钢轨对称双开和对称三开两种新型道岔,进而又研制出12种带停车线的车辆布置方案型式,并很快推广应用于工程实践中。目前,通过这项技术研发成果,已经使问题得到很好的解决。

  以天津地铁5号线幸福公园站实际应用情况为例,该车站为带停车线的地铁站,设计过程中,经过方案反复研究比选,最终采用了本课题技术成果,使该站开挖范围缩短61.126米,避免了对河北区委党校和一栋居民楼的拆迁,同时还减少了对靖江路下复杂的市政管线的拆改数量,据统计减少车站南端一栋6层砖混结构居民楼拆迁,总面积3871㎡,车站北端河北区委党校两栋3层砖混结构办公楼拆迁,总面积3863㎡,这两处拆迁面积共计7734㎡,节省拆迁费用约11601万元。另外,车站长度缩短61.126m,可节省土建投资约1830万元。

  该科研项目还获得发明专利2项、实用新型3项、发表论文3篇。成果已在上海轨道交通9号线、哈尔滨地铁3号线、天津地铁5、6号线等多个城轨项目初步应用,可显著缩短带停车线的车站长度,减小车站开挖规模,减少房屋拆迁、降低施工对交通及环境的影响,实际运营检验效果好,研发成果的各项指标均能满足地铁运营要求。目前已累计节省工程投资近3亿元,经济和社会效益显著。