蘭州西站接觸網與站房雨棚接口設計方案分析

谷元平

蘭州西站接觸網與站房雨棚接口設計方案分析

谷元平

摘 要：蘭州西站規模為13臺26線，高速場與普速場并站設置，站場內設大型高架站房及雨棚，是中西部客運專線樞紐級車站及地標性建筑。由于高架站房及雨棚結構復雜，整體景觀要求高，對接觸網系統同時提出更高要求。通過綜合考慮高架站房及雨棚結構形式、風格及接觸網系統功能要求等多方面因素，提出適用于蘭州西站的接觸網與站房雨棚接口設計方案，取得良好效果。

關鍵詞：蘭州西站；接觸網；站房；雨棚；接口設計；整體景觀

1 背景及現狀

客運專線中、小型車站站臺雨棚一般采用單柱兩側懸挑結構，受自身結構形式及站臺寬度限制，懸挑跨度多為4．5～6．0m，該類雨棚結構簡單，景觀效果較為普通。對于此類車站的接觸網設計方案，根據線間距大小常采取線間立腕臂柱、硬橫跨支柱與雨棚柱合建等方式，設計時側重功能要求，對景觀要求不高。

伴隨著近年來我國客運專線的蓬勃發展，客運專線途經地區及城市經濟較為發達，為與城市發展相配套，同時提升城市整體美譽度，對客運專線大型車站特別是客運專線樞紐級車站的景觀設計提出了新的要求。通過對國內多條客運專線的統計分析，大型客運專線車站一般均采用無柱雨棚結構，相應地對此類車站內接觸網設計提出更高要求。接觸網設計除了要滿足高速動車組穩定受流外，同時還要考慮車站站房及無柱雨棚規模、結構、造型、風格等景觀方面因素。

2 蘭州西站相關情況

蘭州西站是我國西部建規模最大的客運專線車站之一，設26條到發線，中間站臺11座，基本站臺2座，高速場與普速場并站設置。站臺范圍內，高速正線線間距7．0m，普速正線線間距5．0m，站線間線間距均為6．0m，站內線路均采用有砟軌道。

蘭州西站建筑面積15960m2，站房南北寬約438m，東西長約450m，其中車站中心設高架候車室，長約126m，高架候車室兩端分別設無站臺柱雨棚，西側雨棚長度約142m，東側雨棚長約182m，雨棚拱頂距軌面約11m。蘭州西站總體示意見圖1。

圖1 蘭州西站總體示意圖

3 接觸網與站房雨棚結構的合建分析

3.1 整體要求

蘭州西站東接寶蘭、西寶、鄭西及大西客運專線，西接蘭新第二雙線，蘭州西站不僅是中西部客運專線大型樞紐和中轉站，同時也是蘭州市地標性建筑，是客運專線鐵路展示的窗口，代表了蘭州的城市氣質。因此，在接觸網設計中必須在確保功能性前提下，重點解決整個車站范圍內接觸網與整體景觀的協調性問題。蘭州西站站房雨棚立面示意見圖2。

圖2 蘭州西站站房雨棚立面示意圖

3.2 跨距分布方案

結合蘭州西站站形特點、高架候車室、站房柱及雨棚柱分布情況，確定蘭州西站站臺范圍內的接觸網懸跨距分布方案：大里程向小里程方向分別為54m—54m—51m—57m—48m—54m—54m—54m，共117處懸掛點。蘭州西站站臺范圍內接觸網平面示意見圖3。

圖3 蘭州西站站臺范圍內接觸網平面示意圖

3.3 合建形式

綜合考慮蘭州西站站內懸掛布點方案及站房雨棚結構特點，蘭州西站內接觸網與站房、雨棚結構的合建方式主要分為4類：

圖4 雨棚柱上接觸網示意圖　

圖5 站房柱上接觸網示意圖

（1）在雨棚柱相應高度預留接觸網安裝結構（見圖4）；

（2）在站房柱相應高度預留接觸網安裝結構（見圖5）；

（3）附加導線懸掛采用在雨棚柱及高架站房頂板上預留接觸網安裝結構（見圖6）；

圖6 附加導線懸掛示意圖

（4）中心錨結下錨在雨棚柱、高架柱上的預留結構。

4 合建具體方案

4.1 荷載組合的合理性

由于接觸網結構特殊，受力情況相對復雜，因此對雨棚、站房結構的受力分析需統籌考慮各類荷載，通過合理的荷載組合，確定施加在雨棚、站房結構上的最大可能荷載。

接觸網系統荷載主要包括接觸導線重力荷載、腕臂裝置重力荷載、附加導線結構荷載等，同時還應考慮由于溫度變化產生的線索張力變化、“之”字力及自然環境對接觸網結構產生的風、冰荷載。接觸網系統在施工過程中還應考慮施工人員及施工器具的自身質量。此外，還應核算在特殊情況下，如雨棚、站房結構上預留結構還應在承受接觸導線斷線故障時不會導致主體結構產生塑性變形。

通過對上述可能荷載從類型、大小、方向及產生條件的分析，得出所有可能的荷載不是同時達到其極大值的結論。通過對不同荷載組合計算結果的比較，得到各種合建方案的荷載情況（見圖7）。

根據對最不利荷載的校驗，上述安裝結構在確保站房雨棚結構安全性的前提下，可以滿足接觸網的功能要求。

4.2 整體景觀方面的保障措施

蘭州西站接觸網與站房、雨棚結構的合建方案，采取諸多措施減小接觸網結構對車站景觀的影響，從而強化整體景觀設計，使接觸網設備與車站景觀融為一體。

（1）接觸網支柱、站房雨棚相關結構等在順線路和垂直于線路方向上同軸設置，整體效果較好，與車站景觀相協調；

（2）雨棚柱、站房柱上預留的接觸網安裝結構，盡量采用與站房結構相似的圓形或圓弧外形；

圖7 接觸網對站房雨棚結構的荷載要求

（3）接觸網在雨棚柱、站房柱上預留的安裝底座，應采用與雨棚相同的噴漆顏色，并由站房施工方一次實施完成；

（4）站臺范圍等旅客活動區域，避免設置下錨拉線，同時在相應高度設置安全警示標識。

4.3 防腐及絕緣措施

為保證人員安全及接觸網功能要求，還應強調在防腐及絕緣方面的措施和要求：

（1）接觸網結構及在雨棚柱、站房柱上預留的各類底座，應與雨棚結構采用相同的防腐處理措施，避免附屬結構因防腐措施不足引起對主體結構的影響。

（2）接觸導線及附加導線通過雨棚、高架候車室處，應滿足高壓帶電部分對接地體或混凝土結構的絕緣間隙；在考慮絕緣間隙的基礎上，還應特別注意高速場、普速場并站設置的影響，合理確定具體結構的設置標高。

（3）所有距接觸網帶電體5m范圍內的金屬結構和設備應可靠接入綜合接地系統，同時考慮接觸網接地接入點與弱電設備接入點的安全距離，確保弱電設備安全。

（4）應充分考慮雨棚、站房柱的設置間隔與中心錨結下錨繩的動態絕緣間隙，并對動車組通過時下錨繩對雨棚、站房柱的瞬間距離進行仿真，采取相應措施確保設備及人員安全。

（5）雨棚及高架候車范圍內的承力索、正饋線均設置絕緣護套進行防護，防止異物掉落、雨雪天氣等特殊情況引起接觸網故障。

5 結束語

通過系統分析蘭州西站接觸網與站房、雨棚結構的合建設計方案，通過各方審查并成功實施（接觸網與站房雨棚結構合建現場見圖8）。從目前運營情況來看，接觸網功能滿足要求，在整體景觀上也與相關房建結構和諧統一，效果良好。

蘭州西站接觸網與房建結構的合建方案與國內許多大型車站的接觸網設計存在眾多不同，其貫徹的功能與景觀并重的理念代表了大型車站接觸網設計的發展方向，是具有參考價值的工程實例。

圖8 接觸網與站房雨棚結構合建現場

谷元平：中鐵第一勘察設計院集團有限公司電氣化設計處，工程師，陜西 西安，710043

責任編輯 高紅義

中圖分類號：U225.1

文獻標識碼：A

文章編號：1672-061X（2015）05-0070-04