蘭州西站接觸網(wǎng)與站房雨棚接口設(shè)計方案分析

谷元平

蘭州西站接觸網(wǎng)與站房雨棚接口設(shè)計方案分析

谷元平

摘 要：蘭州西站規(guī)模為13臺26線，高速場與普速場并站設(shè)置，站場內(nèi)設(shè)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體景觀要求高，對接觸網(wǎng)系統(tǒng)同時提出更高要求。通過綜合考慮高架站房及雨棚結(jié)構(gòu)形式、風格及接觸網(wǎng)系統(tǒng)功能要求等多方面因素，提出適用于蘭州西站的接觸網(wǎng)與站房雨棚接口設(shè)計方案，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：蘭州西站；接觸網(wǎng)；站房；雨棚；接口設(shè)計；整體景觀

1 背景及現(xiàn)狀

客運專線中、小型車站站臺雨棚一般采用單柱兩側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)，受自身結(jié)構(gòu)形式及站臺寬度限制，懸挑跨度多為4．5～6．0m，該類雨棚結(jié)構(gòu)簡單，景觀效果較為普通。對于此類車站的接觸網(wǎng)設(shè)計方案，根據(jù)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(shè)計時側(cè)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(fā)展，客運專線途經(jīng)地區(qū)及城市經(jīng)濟較為發(fā)達，為與城市發(fā)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(shè)計提出了新的要求。通過對國內(nèi)多條客運專線的統(tǒng)計分析，大型客運專線車站一般均采用無柱雨棚結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地對此類車站內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)計提出更高要求。接觸網(wǎng)設(shè)計除了要滿足高速動車組穩(wěn)定受流外，同時還要考慮車站站房及無柱雨棚規(guī)模、結(jié)構(gòu)、造型、風格等景觀方面因素。

2 蘭州西站相關(guān)情況

蘭州西站是我國西部建規(guī)模最大的客運專線車站之一，設(shè)26條到發(fā)線，中間站臺11座，基本站臺2座，高速場與普速場并站設(shè)置。站臺范圍內(nèi)，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(nèi)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(shè)高架候車室，長約126m，高架候車室兩端分別設(shè)無站臺柱雨棚，西側(cè)雨棚長度約142m，東側(cè)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(wǎng)與站房雨棚結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhì)。因此，在接觸網(wǎng)設(shè)計中必須在確保功能性前提下，重點解決整個車站范圍內(nèi)接觸網(wǎng)與整體景觀的協(xié)調(diào)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(jié)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(nèi)的接觸網(wǎng)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(nèi)接觸網(wǎng)平面示意見圖3。

圖3 蘭州西站站臺范圍內(nèi)接觸網(wǎng)平面示意圖

3.3 合建形式

綜合考慮蘭州西站站內(nèi)懸掛布點方案及站房雨棚結(jié)構(gòu)特點，蘭州西站內(nèi)接觸網(wǎng)與站房、雨棚結(jié)構(gòu)的合建方式主要分為4類：

圖4 雨棚柱上接觸網(wǎng)示意圖　

圖5 站房柱上接觸網(wǎng)示意圖

（1）在雨棚柱相應(yīng)高度預(yù)留接觸網(wǎng)安裝結(jié)構(gòu)（見圖4）；

（2）在站房柱相應(yīng)高度預(yù)留接觸網(wǎng)安裝結(jié)構(gòu)（見圖5）；

（3）附加導(dǎo)線懸掛采用在雨棚柱及高架站房頂板上預(yù)留接觸網(wǎng)安裝結(jié)構(gòu)（見圖6）；

圖6 附加導(dǎo)線懸掛示意圖

（4）中心錨結(jié)下錨在雨棚柱、高架柱上的預(yù)留結(jié)構(gòu)。

4 合建具體方案

4.1 荷載組合的合理性

由于接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)特殊，受力情況相對復(fù)雜，因此對雨棚、站房結(jié)構(gòu)的受力分析需統(tǒng)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(jié)構(gòu)上的最大可能荷載。

接觸網(wǎng)系統(tǒng)荷載主要包括接觸導(dǎo)線重力荷載、腕臂裝置重力荷載、附加導(dǎo)線結(jié)構(gòu)荷載等，同時還應(yīng)考慮由于溫度變化產(chǎn)生的線索張力變化、“之”字力及自然環(huán)境對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的風、冰荷載。接觸網(wǎng)系統(tǒng)在施工過程中還應(yīng)考慮施工人員及施工器具的自身質(zhì)量。此外，還應(yīng)核算在特殊情況下，如雨棚、站房結(jié)構(gòu)上預(yù)留結(jié)構(gòu)還應(yīng)在承受接觸導(dǎo)線斷線故障時不會導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生塑性變形。

通過對上述可能荷載從類型、大小、方向及產(chǎn)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(jié)論。通過對不同荷載組合計算結(jié)果的比較，得到各種合建方案的荷載情況（見圖7）。

根據(jù)對最不利荷載的校驗，上述安裝結(jié)構(gòu)在確保站房雨棚結(jié)構(gòu)安全性的前提下，可以滿足接觸網(wǎng)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(wǎng)與站房、雨棚結(jié)構(gòu)的合建方案，采取諸多措施減小接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)對車站景觀的影響，從而強化整體景觀設(shè)計，使接觸網(wǎng)設(shè)備與車站景觀融為一體。

（1）接觸網(wǎng)支柱、站房雨棚相關(guān)結(jié)構(gòu)等在順線路和垂直于線路方向上同軸設(shè)置，整體效果較好，與車站景觀相協(xié)調(diào)；

（2）雨棚柱、站房柱上預(yù)留的接觸網(wǎng)安裝結(jié)構(gòu)，盡量采用與站房結(jié)構(gòu)相似的圓形或圓弧外形；

圖7 接觸網(wǎng)對站房雨棚結(jié)構(gòu)的荷載要求

（3）接觸網(wǎng)在雨棚柱、站房柱上預(yù)留的安裝底座，應(yīng)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(qū)域，避免設(shè)置下錨拉線，同時在相應(yīng)高度設(shè)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(wǎng)功能要求，還應(yīng)強調(diào)在防腐及絕緣方面的措施和要求：

（1）接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)及在雨棚柱、站房柱上預(yù)留的各類底座，應(yīng)與雨棚結(jié)構(gòu)采用相同的防腐處理措施，避免附屬結(jié)構(gòu)因防腐措施不足引起對主體結(jié)構(gòu)的影響。

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

（3）所有距接觸網(wǎng)帶電體5m范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備應(yīng)可靠接入綜合接地系統(tǒng)，同時考慮接觸網(wǎng)接地接入點與弱電設(shè)備接入點的安全距離，確保弱電設(shè)備安全。

（4）應(yīng)充分考慮雨棚、站房柱的設(shè)置間隔與中心錨結(jié)下錨繩的動態(tài)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(yīng)措施確保設(shè)備及人員安全。

（5）雨棚及高架候車范圍內(nèi)的承力索、正饋線均設(shè)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(wǎng)故障。

5 結(jié)束語

通過系統(tǒng)分析蘭州西站接觸網(wǎng)與站房、雨棚結(jié)構(gòu)的合建設(shè)計方案，通過各方審查并成功實施（接觸網(wǎng)與站房雨棚結(jié)構(gòu)合建現(xiàn)場見圖8）。從目前運營情況來看，接觸網(wǎng)功能滿足要求，在整體景觀上也與相關(guān)房建結(jié)構(gòu)和諧統(tǒng)一，效果良好。

蘭州西站接觸網(wǎng)與房建結(jié)構(gòu)的合建方案與國內(nèi)許多大型車站的接觸網(wǎng)設(shè)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(wǎng)設(shè)計的發(fā)展方向，是具有參考價值的工程實例。

圖8 接觸網(wǎng)與站房雨棚結(jié)構(gòu)合建現(xiàn)場

谷元平：中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司電氣化設(shè)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