對(duì)完善鐵路隧道救援通道功能有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修改建議

馬志富

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300252)

對(duì)完善鐵路隧道救援通道功能有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修改建議

馬志富

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300252)

鐵路隧道救援通道利用水溝電纜槽蓋板頂面的空間，是目前國(guó)內(nèi)外通行的做法，但由于建筑限界標(biāo)準(zhǔn)、有砟軌道設(shè)置后的維修養(yǎng)護(hù)等要求，使得目前各類標(biāo)準(zhǔn)鐵路隧道內(nèi)救援通道走行面與客車車廂地板面的高差較大，救援通道邊緣距離車體間隙較大。當(dāng)客車由于事故原因停在隧道內(nèi)時(shí)，人員從車內(nèi)疏散到隧道內(nèi)的線路并不順暢，容易形成次生災(zāi)害。為改善救援通道的設(shè)計(jì)條件，建議對(duì)現(xiàn)行的建筑限界進(jìn)行局部修訂，建議長(zhǎng)度在1 km以上的隧道內(nèi)均應(yīng)鋪設(shè)無(wú)砟軌道。

鐵路隧道； 建筑限界；軌道類型； 建議

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，鐵路高速化從規(guī)劃、建設(shè)到運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)走過了10余年的里程，鐵路隧道工程技術(shù)在此階段發(fā)展迅速，鐵路隧道防災(zāi)救援技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有了全面研究，相關(guān)成果在工程中得到應(yīng)用，特別是《鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10020—2012)的頒布，標(biāo)志著鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程技術(shù)進(jìn)入規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的軌道。

值得注意的是，《鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10020—2012)針對(duì)火災(zāi)事故列車不能駛出隧道時(shí)，為了滿足人員安全疏散的需要，對(duì)隧道內(nèi)設(shè)置緊急救援站、避難所和緊急出口進(jìn)行了專門的規(guī)定，特別是隧道內(nèi)設(shè)置“緊急救援站”，為滿足人員快速、安全疏散，對(duì)站臺(tái)寬度、通道密度、附屬設(shè)備設(shè)施等，進(jìn)行了全面的規(guī)定。而對(duì)于人員從車內(nèi)疏散到隧道所需要的疏散平臺(tái)條件，亦即隧道內(nèi)縱向救援通道標(biāo)準(zhǔn)，還并沒有嚴(yán)格的規(guī)定。

究其原因，是現(xiàn)有的鐵路隧道建筑限界標(biāo)準(zhǔn)、與軌道類型相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，制約了救援通道的合理設(shè)置。

當(dāng)下，城際鐵路時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，而城際鐵路的運(yùn)輸特點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)速度較高、站間距小、客流量大，事故列車停在隧道內(nèi)人員疏散的壓力增加，防災(zāi)救援疏散工程需進(jìn)一步明確救援通道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，為了進(jìn)一步完善《鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10020—2012)，對(duì)制約隧道內(nèi)救援通道合理設(shè)置的現(xiàn)有建筑限界標(biāo)準(zhǔn)、與軌道類型相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適應(yīng)性修訂意義重大，且非常必要。

1 目前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)疏散的影響

1.1 救援通道走行面(或水溝電纜槽頂面)高度問題

受鐵路隧道建筑限界的控制，目前各類標(biāo)準(zhǔn)隧道內(nèi)救援通道走行面與軌面的高差不盡相同，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)通用圖中該高差為高于軌面300 mm或與軌面齊平，部分時(shí)速120 km及以下普速鐵路隧道水溝電纜槽頂面則低于軌面300 mm。

而鐵路普通客車及動(dòng)車組地板面距離軌面的高差基本在1 130～1 300 mm(表1)，與目前救援通道走行面(或水溝電纜槽頂面)的高差在830～1 600 mm，即使車門有附帶踏步，其高差也在200～800 mm，況且從快速且安全的疏散角度來(lái)講，通過踏步疏散是極其不利的。

表1 部分鐵路客車車廂地板面與軌面的高差 mm

注：表中不包括雙層客車地板面與軌面高差。

1.2 救援通道邊緣(或水溝電纜槽側(cè)壁)距離線路中線的寬度問題

對(duì)時(shí)速160 km以下的線路，隧道斷面內(nèi)凈空僅受控于建筑限界；對(duì)于時(shí)速160 km及以上的線路，隧道斷面既受控于建筑限界，同時(shí)受控于空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，為緩解隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的影響，隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中增加了隧道內(nèi)軌面以上內(nèi)凈空有效面積要求，如雙線隧道時(shí)速160、200、250 km和350 km對(duì)應(yīng)的凈空有效面積分別為76、80、90 m2和100 m2，在這些斷面設(shè)計(jì)研究過程中，由于內(nèi)部?jī)艨彰娣e大，建筑限界不再控制斷面內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)，曲線地段隧道內(nèi)輪廓一般不再考慮限界轉(zhuǎn)動(dòng)而加寬，但對(duì)于隧道內(nèi)救援通道頂面及邊緣(水溝電纜槽頂面及側(cè)壁)，其高度和寬度位置還要受控于建筑限界。同時(shí)，隧道內(nèi)救援通道邊緣(水溝電纜槽頂面及側(cè)壁)設(shè)計(jì)還要考慮隧道內(nèi)鋪設(shè)有砟軌道時(shí)養(yǎng)護(hù)維修的需要，目前的標(biāo)準(zhǔn)通用圖中，水溝電纜槽側(cè)壁距離線路中線的距離按2 200 mm設(shè)計(jì)。而以25型旅客列車為例，車體寬度約為3 105 mm，則半寬約為1 553 mm，列車與救援通道邊緣的寬度達(dá)647 mm，其值在普通樓梯踏步寬度的2倍以上。

1.3 小結(jié)

從上述情況來(lái)看，受限界和軌道等因素影響，鐵路隧道救援通道(水溝電纜槽部位)距離列車的高差和間隙寬度較大，以時(shí)速350 km高速鐵路為例，救援通道與CRH5型動(dòng)車車體的關(guān)系見圖1。從圖中可以看出，當(dāng)事故列車停靠在隧道內(nèi)時(shí)，由于車廂地板面與救援通道走行面的高度達(dá)970 mm，車體與救援通道走行面邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)的間隙達(dá)600 mm，不利于事故列車停在隧道內(nèi)時(shí)人員從車內(nèi)疏散到車外，容易釀成次生災(zāi)害。如能對(duì)建筑限界標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行修訂，使之有利于隧道救援疏散設(shè)施的設(shè)置，意義非常重大。

圖1 時(shí)速350 km高速鐵路隧道內(nèi)輪廓與建筑限界、車體的關(guān)系(單位：mm)

2 對(duì)建筑限界標(biāo)準(zhǔn)和與軌道類型相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修改建議

2.1 鐵路隧道建筑限界標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

現(xiàn)行的普速鐵路隧道建筑限界標(biāo)準(zhǔn)沿用1984年頒布的《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界》(GB146.2—83)，其中軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界，隧道建筑限界和基本建筑限界之間存在很大的富余量，而在同時(shí)期的橋梁建筑限界中軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界中，兩部分限界之間富余量較小。橋隧建筑限界之間的這種差異在后來(lái)得到了統(tǒng)一，于是對(duì)于客貨共線鐵路建筑限界，在2006年頒布的《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(鐵道部令第29號(hào))中，軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界出現(xiàn)了兩種情況，即時(shí)速小于160 km的隧道建筑限界和時(shí)速160～200 km(含200 km)橋隧建筑限界。

最近，修編的《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界》進(jìn)入征求意見稿階段，修編單位對(duì)關(guān)乎隧道的軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界進(jìn)行了修改，其目標(biāo)是各類標(biāo)準(zhǔn)的橋隧建筑限界得到統(tǒng)一，該部分限界與GB146.2—83中的橋梁建筑限界一致。即使如此，軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界制約著隧道救援通道的設(shè)置，仍然不利于人員疏散。

反觀現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)，地鐵車輛地板面距走行軌面高度為A/B型車1 130/1 100 mm，疏散平臺(tái)距離軌頂面的高度應(yīng)不小于900 mm。某地鐵區(qū)間隧道疏散平臺(tái)距離隧道軌面高度為1 050 mm，疏散平臺(tái)邊緣距離線路中線的距離則根據(jù)車體寬度、曲線加寬、車輛擺動(dòng)幅度以及安全余量確定，為1 600～1 700 mm。

為此，結(jié)合鐵路基本建筑限界，建議對(duì)各類與隧道相關(guān)的建筑限界中軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界進(jìn)行進(jìn)一步修改。

2.2 鐵路隧道限界修改建議

2.2.1 客貨共線鐵路橋隧建筑限界

對(duì)軌面以上1 250 mm范圍的建筑限界建議修改如圖2所示，將隧道緊急疏散設(shè)施處軌面以上300 mm至1 100 mm處的下部限界輪廓寬度修改為1 875 mm。由于既有隧道軌面至1 210 mm處的下部輪廓大于本限界，故圖中不再增加既有隧道的建筑限界。

圖2 建議的客貨共線橋隧建筑限界(單位：mm)

2.2.2 客運(yùn)專線鐵路基本建筑限界

建議修改為如圖3所示，圖中左幅的軌面至1 250 mm處的下部輪廓中1 750、1 800 mm和1 875 mm分別為側(cè)線站臺(tái)(正線站臺(tái)無(wú)列車通過或通過速度不大于80 km/h)、正線站臺(tái)通過速度大于80 km/h和隧道緊急疏散設(shè)施處的限界寬度。見圖3。

圖3 建議的客運(yùn)專線建筑限界(單位：mm)

2.3 關(guān)于鐵路隧道內(nèi)的軌道類型

過去，鐵路隧道內(nèi)軌道類型總體以有砟軌道為主，無(wú)砟軌道只是在重要的長(zhǎng)隧道內(nèi)鋪設(shè)。近年來(lái)，隨著無(wú)砟軌道技術(shù)的發(fā)展，無(wú)砟軌道在高速鐵路中廣泛使用，但由于無(wú)砟軌道一次投資大，普通鐵路中仍然在長(zhǎng)大重點(diǎn)隧道或隧道集中的段落選擇使用。

隧道內(nèi)鋪設(shè)有砟軌道，其隧道內(nèi)維修養(yǎng)護(hù)條件困難，在鐵路現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)下，為了進(jìn)一步貫徹“以人為本”的理念，線路維修養(yǎng)護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，推行隧道內(nèi)大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)勢(shì)在必行。

以往人工作業(yè)為主的條件下，主要考慮軌枕抽取的作業(yè)空間以及道床橫向力等因素，因此在《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003—2005)中明確了軌枕端頭至水溝電纜槽間的道砟寬度不應(yīng)小于20 cm，靠近道床一側(cè)的側(cè)溝墻身應(yīng)增設(shè)構(gòu)造鋼筋的要求。而機(jī)械化作業(yè)對(duì)隧道內(nèi)軌面以下的空間要求更為嚴(yán)格，以SRM80型全斷面道砟清篩機(jī)為例，機(jī)械作業(yè)凈寬需要4.03 m，考慮機(jī)械作業(yè)要求，道砟槽凈寬需要滿足單線隧道4.4 m，因此，目前的有砟軌道隧道，水溝電纜槽側(cè)壁距離線路中線的距離均按2 200 mm設(shè)計(jì)，而時(shí)速160 km以上且鋪設(shè)無(wú)砟軌道的隧道，由于其內(nèi)部空間富裕，也將水溝電纜槽側(cè)壁距離線路中線距離設(shè)計(jì)為2 200 mm。

為了拉近救援通道邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)距離線路中線，在隧道斷面設(shè)計(jì)中，軌道類型的選擇應(yīng)考慮救援通道的設(shè)置條件，即隧道內(nèi)盡量采用無(wú)砟軌道，從而使救援通道邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)與線路中線的距離不再受養(yǎng)護(hù)維修要求的控制。當(dāng)然，無(wú)砟軌道設(shè)置代價(jià)大，如能在1 km以上的隧道內(nèi)普及采用無(wú)砟軌道，將對(duì)隧道內(nèi)救援通道有利設(shè)置創(chuàng)造有利的條件。如此，隧道采用無(wú)砟軌道后，結(jié)合鐵路建筑限界的修改，救援通道邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)距離線路中線的距離將得到減小。

2.4 建議隧道內(nèi)輪廓示例

根據(jù)建議，如將建筑限界標(biāo)準(zhǔn)得以修訂，1 km以上的隧道均考慮采用無(wú)砟軌道，則1 km以上的中長(zhǎng)隧道及長(zhǎng)隧道內(nèi)，縱向救援通道設(shè)置條件得到充分改善，救援通道邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)與車體之間的間隙得到極大程度的減小。以時(shí)速350 km高速鐵路為例，救援通道設(shè)置條件得到改善后的救援通道面與車體的關(guān)系見圖4，車體與救援通道的間隙寬度及地板面與救援通道的高差均較小，通過車門踏板過渡，可以順利實(shí)現(xiàn)疏散。

圖4 建議的時(shí)速350 km高速鐵路隧道內(nèi)輪廓與建筑限界、車體的關(guān)系示意(單位：mm)

3 結(jié)論

鐵路隧道軌面以上至1 250 mm范圍的下部限界制約著隧道救援通道的設(shè)置，研究認(rèn)為有需修改之處，該部分限界修改后，救援通道走行面與旅客列車車廂地板的高差將大大減小，同時(shí)，隧道內(nèi)應(yīng)盡量采用無(wú)砟軌道，當(dāng)投資條件控制時(shí)，建議1 km以上的隧道全面采用無(wú)砟軌道，可以減小救援通道走行面邊緣(水溝電纜槽側(cè)壁)與車體之間的間隙。通過隧道建筑限界的修改和隧道內(nèi)無(wú)砟軌道的普遍設(shè)置，隧道內(nèi)救援通道條件能夠得到明顯的改善。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10020—2012/J1455—2012鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)鐵道出版社，2012.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB146.2—83標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1983.

[3] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).TB10003—2005鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)鐵道出版社，2013.

[4] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10082—2005/J448—2005鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

[5] 馬志富，楊毅秋.時(shí)速160 km以下鐵路隧道滿足大型機(jī)械維修作業(yè)要求的應(yīng)對(duì)措施初步研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012(1):66-69.

[6] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵運(yùn)函[2006]462號(hào)關(guān)于印發(fā)《時(shí)速200 km和300 km動(dòng)車組主要技術(shù)條件》的通知[S].北京：中華人民共和國(guó)鐵道部，2006.

[7] 中國(guó)鐵路總公司 .鐵總建設(shè)(2013)103號(hào)關(guān)于印發(fā)《鐵路工程設(shè)計(jì)措施優(yōu)化指導(dǎo)意見》的通知[S].北京：中國(guó)鐵路總公司，2013.

[8] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50157—2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013：26-30.

Suggestions on Technical Standard Amendment to Improve Related Functions of Railway Tunnel Rescue Channel

MA Zhi-fu

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142， China)

The space above the cover of ditch and cable duct is used practically at home and abroad as the railway tunnel’s rescue channel. As required by the standard of structure gauge and maintenance of ballasted track， the tops of the current rescue channel of different railway tunnels are in much different levels from the car floor surface， and the edge of rescue channel is far away from the car. When a passenger car stops in tunnel due to accidents， evacuating passengers from inside the car is not easy， and subsequent disasters are likely to happen. In order to improve the designed conditions of the rescue channel， this paper suggests amendment of the existing architectural gauge， and laying ballastless track in tunnels of more than 1 km.

Railway tunnel; Construction clearance; Track type; Suggestions

2015-01-06；

2015-01-08

馬志富(1969—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，1992年畢業(yè)于西

南交通大學(xué)隧道工程專業(yè)，E-mail：mazhifutj@126.com。

1004-2954(2015)03-0093-04

U458

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.03.022