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铁路线路设计全文(5篇)

铁路线路设计

第1篇:铁路线路设计范文

关键词:铁路专用线货场,环保封闭工程,建筑设计

1概述

对于铁路运输行业来讲,由于其运输方式的特殊性,大量的铁路专用线货场属于露天作业场所,不可避免的会对周边环境造成一定的负面影响。因此,为了改善货场的生产环境,降低货场作业时对环境的污染,目前大量既有铁路专用线货场需要进行环保封闭改造工程,新建铁路专用线则必需要同时进行环保封闭工程的设计与建设。但是由于该类型项目具有与铁路运输相关的特殊需求,不同于常规的厂房或仓库。本文将以各类型工程的设计实践为例,对铁路专用线货场环保封闭工程(下文简称专用线封闭工程)的建筑设计方法进行研究,力求总结出能够应对不同设计条件的设计方法与设计规律。

2专用线封闭工程定性和分类

专用线封闭工程的定性和分类分别指对封闭工程的建筑使用性质和火灾危险性分类进行确定。首先,需要进行环保封闭改造的铁路专用线及其货场主要是用于矿产资源的运输和装载,而没有存储功能,因此根据其作业方式的特点此类建筑性质通常应定性为厂房。其次此类工程的生产内容主要以铁、铜等金属矿产、各类钢材和煤炭等居多,根据厂房的火灾危险性分类,主要可分为丙类和戊类两种类别。最后,此类专用线货场的作业流程具备以下特点:作业线长度长,要求与货运火车的长度相同;并且要保证每节车厢都要具备作业条件,作业具有连续性;同时要保证火车和其他作业车辆在封闭工程内通行的安全性与连贯性,不能进行单独的分区分隔,这就意味着无法进行防火分区的划分。因此在进行专用线封闭工程设计时,需要选择适当的建筑性质、所属类别和耐火等级,必要时可能需要提高设计标准,来满足其无法进行防火分区划分的特殊要求。以宁武县广聚能源专用线站台封闭工程为例,其运输的货物以煤炭为主,火灾危险性类别较高,属于丙类,但因作业需要,其封闭长度最长达900m,封闭面积达到22000m2,而《建筑设计防火规范》要求常规耐火等级为二级的丙类厂房的防火分区要求不大于8000m2。为了解决封闭面积过大与防火分区划分的矛盾,经过论证,并结合实际的作业情况,采用下列方法进行设计:首先根据《建筑设计防火规范》第3.1.1条条文说明规定,将此工程的使用性质定性为煤的筛分与转运工段,火灾危险性等级定位为丙类厂房;其次根据《建筑设计防火规范》3.3.1条规定,将封闭工程的耐火等级设计为一级,可不限制防火分区的面积大小,以此解决了生产与消防之间的矛盾关系,使项目能够顺利进行。

3专用线封闭工程的总平面设计

3.1封闭范围的确定

在对货场专用线封闭工程的封闭范围进行确定时,最重要的就是确保与货场外铁路线路与各类生产房屋、设施的安全间距。首先,封闭工程应满足《铁路工程设计防火规范》第3.11条规定(见表1)。其次,如果专用线封闭工程不包含铁路线路的封闭,那么封闭完成后的建筑与货场内的专用线往往无法满足10m的要求,那么需要结合《铁路工程设计防火规范》第3.14条规定,“为铁路运输生产作业的房屋、场所、仓科储罐与铁路线路的防火间距可不受此规定限制”,才能在安全的情况下,进行封闭范围的确定,进而保证货场作业量与经济效益的最大化。最后还要注意如果铁路线路也在封闭范围内,需要根据铁路是否有调车作业的要求,满足封闭工程内部铁路中心线与最近凸出物的安全限界,一般无调车作业要求时为2.44m,有调车作业要求时为3.5m。以山西建邦集团铁路专用线环保封闭改造工程为例(见图1),由于该货场紧邻国铁正线,同时需要将全部站台和铁路专用线同时封闭,结合以上设计条件,如果选择的封闭范围不合理,会直接影响货场的作业量,对整个货场造成经济损失,因此在本次设计时,首先确保与国铁正线保持21.88m的安全距离,其次在其封闭范围外侧以最小空间需求保留消防车道和排水系统的设计条件,与场地围墙最近处仅2.97m,同时封闭工程内部与专用线最近距离为12.57m,满足铁路专业的限界要求,使其整个货场的封闭范围做到了最大,封闭区域内的作业场地能够得到最充分的利用。

3.2场地排水系统的设计

由于此类工程实施封闭改造后,封闭区域内屋面排水量巨大,与封闭前露天铁路站台排水量有天壤之别,因此,需要进行独立的排水系统设计,目前较常用的设计办法是沿封闭工程的两条长边两侧分别设计排水沟,并根据屋面面积确定排水沟的宽度和深度,一般建议宽度不小于1m,最浅处深度不小于0.8m,坡度与铁路站场一致,并根据铁路站场设计,设置雨水收集系统,或接入既有排水系统。图1山西建邦集团封闭范围选择分析示意图2.97m16.36m北侧地界N8.92m12.57m既有线路新建建筑北侧地界消防通道1道2道3道以山西立恒集团铁路专用线环保封闭工程为例,考虑到货场外部相邻国铁线路的安全,以及对周边道路、围墙的影响,在专用线封闭工程南北紧邻建筑两侧,设计了两条与建筑长度相同的排水明沟,设计宽度1m,沟深最浅处深度达到0.8m,纵向坡度与货场、站台既有坡度保持一致,并最终与既有的排水系统进行接入,确保封闭工程完成后货场内的雨水排出保持通畅。

3.3消防车道的设计

铁路专用线货场环保封闭工程的建筑性质属于厂房,根据防火规范要求需要设置消防车道,但是由于此类工程设计环境较为特殊,均位于铁路货场,考虑到铁路货运的安全性与特殊性,消防车道很难做到横跨铁路,在货场内环形布置,因此常用做法为结合站场道路以及上站台道路沿封闭工程两个长边设计消防车道。以忻州市山西禹王煤炭气化有限公司2号站台封闭工程为例(见图2),本工程横跨一条铁路线路,一座铁路站台,消防车道无法穿越铁路,形成环形,但是根据《建筑设计防火规范》第7.1.3条规定,可结合上站道路,沿封闭工程的两个长边设置通长的消防车道,来保证消防设计的相关要求。

4专用线封闭工程的建筑单体设计

4.1结构形式的选用

铁路专用线封闭工程具有体量大,高度高,施工周期短的设计要求,因此结构形式以钢结构为主,主要根据其封闭跨度的大小和高度的高低可选择门式钢架结构或者桁架、网架等结构形式。

4.2围护结构的选择

铁路专用线封闭工程的围护结构主要包括压型钢板和建筑膜,其中压型钢板在早期的封闭工程中使用较多,其特点是施工方法成熟,施工进度较快,但其具有荷载大、较浪费钢材的缺点,同时因其有因风脱落、危及铁路安全生产运输的隐患,因此,近几年使用的频率逐渐减小,特别在国有铁路正线附近,一般禁止使用,而建筑用膜材属于新型材料,因其具有节能环保、自重轻、修补更换容易、节约钢材、安全稳定的优点,在近几年的封闭工程中广为应用。同时还应注意的是,封闭工程四周应结合其作业需要,考虑设计实体围墙,如有靠边堆载的作业要求,则需要在堆载侧设计符合堆载高度需要的钢筋混凝土墙,如果没有堆载需要,则可根据实际情况,考虑设置砌体围护墙。以河津市清涧站20道线路站台封闭工程为例,因其周边铁路网密集,铁路安全级别较高,因此主要顶部围护结构选择了安全性高、较为经济的环保型建筑用PVC膜材(见图3),同时因其无堆载要求,故在建筑四周结合站场标高设计了3.0m~4.7m高的烧结页岩砖挡墙,作为其主要的侧边围护结构,同时由于其高度跨度要求较低,因此主体结构形式以热轧H型钢拱架结构为主。

5结语

在进行铁路专用线货场环保封闭工程的建筑设计时,一定要深入了解铁路货运工程的特殊性,对总平面设计和单体设计要进行深入分析与研究,对各类规范要灵活合理的运用,选择适当可行的设计方法与设计策略,才能在安全可靠的前提下最大限度的保证铁路货运工程的顺利进行。

参考文献:

[1]GB50016—2014,建筑设计防火规范[S].

[2]TB10063—2016,铁路工程设计防火规范[S].

[3]TB10066—2000,铁路站场道路和排水设计规范[S].

第2篇:铁路线路设计范文

关键词:铁路选线;BIM技术;GIS技术;课程设计;教学改革

一、引言

随着“一带一路”倡议的推进,带动了新一轮对铁道工程专业人才的迫切需求,也推动了中国新时期高速铁路设计施工领域人才的需求变革。当前,工程实践应用能力及综合素质的提升是工程本科专业人才的主要目标,而毕业设计是其中重要的环节之一。铁路线路设计融合选线、测量、轨道、路基、地质等专业课程知识,集总体决策性、实践性和知识性为一体,是不可多得的综合运用铁道工程专业理论和专业知识的毕业设计案例。目前,传统的铁路选线课程设计已经难以适应高速铁路与城市轨道交通发展对铁道工程专业人才培养的技术需要,将智能新技术等作为支撑,深入推进工程理论及实践教学模式改革是未来发展的必然趋势。本文就目前高校铁路选线课程设计存在的问题,结合课程设计特点,积极探索实用创新性方法,构建互动、平等教学平台,培养学生独立思考、质疑思辨、求实创新能力,全面提升课程设计质量,推进方法改革。

二、铁路选线课程设计的现状

铁路选线课程设计是运用基础理论及专业知识的综合训练,熟悉选线设计理论,多次进行实地定线或纸上定线实践是掌握铁路选线课程的重要方法。然而,多数传统的课程设计过程难以达到培养效果,主要表现在以下两个方面。

1.课程设计选题与工程实际联系不紧密。铁路选线课程设计内容涉及铁路能力计算和铁路设计及方案技术经济比选三部分。毕业课程设计选题需合理考虑以上三部分因素,结合可靠的工程背景、工程资料及课程培养目标,综合训练学生分析与解决实际工程能力。然而,目前国内大多数高校缺乏系统性的工程数据支撑,涉及实际工程问题较少,缺乏工程真实感,更多的停留于理论计算,而忽视应用性,偏离工程实践能力导向。

2.深入现场踏勘实训困难,质量难以保证。铁路选线设计深入现场实地踏勘,通过学生在现场的观察、思考学习和专业技术人员及教师的指导,能够强化理论与实践关系的认知。但现实操作过程中,由于实地考察的场址选择需综合考虑学生的安全、吃住行等因素,实地培训的顺利开展困难重重。同时,现场指导过程中教师及技术人员讲解难以保证面面俱到,且大多数学生被动的“走马观花”式学习难以保证学习质量。甚至,许多高校出于安全因素取消现场实习机会。总体而言,目前高校铁路选线课程设计在理论与实践的整合方面缺乏有效的方法,使得学生专业能力、方法能力及创新能力未得到有效训练。

三、基于BIM及GIS技术的铁路选线课程设计改革研究

建筑信息化模型(BuildingInformationModel,BIM)是一个四维管理系统,即三维实体的全生命周期管理系统。工程技术人员根据工程资料建立相应数字模型,共同发现问题,解决问题,实现工程的全生命周期管理,包括可视化、造价分析、碰撞检测、结构计算和运营维护等。地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)为获取、处理、管理和分析地理空间数据的平台,提供了研究一切地理实体要素的手段和方案。随着土木信息智能化建设的发展,BIM及GIS技术也逐渐应用于线路、路基、高架桥等铁路工程设计当中,不仅提供了高品质项目设计成型方案,更为业主提供了更为直观的交付体验。本文基于国内外BIM技术的研究现状及应用,将铁路选线课程设计与BIM优势进行整合研究,具体实施方法如下。

1.建立工程数据库及与GIS的有效融合。BIM技术的核心是面向对象的数字建模技术,为实现铁路选线设计,前期则需确定工程所在的地理位置,随后基于选线设计理论规划线路并进行空间摆放。为此,需首先基于参数化控制进行三维元库的建立。利用三维建模软件,导入相应元件三维数据信息,初步构建后期线路设计中必须的轨道、桥隧等三维模型,建立工程数据库。其次,铁路是一种线状结构,地理空间跨度大线路所在区域变化多样,不仅包含城镇乡村,仍可能穿越河流及山区丘陵等路段。实地定线往往由于实际条件限制难以达成,纸上定线往往不够直观。GIS能够直观描述区域内线路设计地形地貌,确定线路起讫点工程水文地质概况,并通过三维形式展现出来。有效融合BIM及GIS可满足不同对象尺度之间的相互协调,合理地做到局部控制设计的精度又兼顾全局协调的一致性,便于教师课程设计指导及学生快速消化理解。

2.虚拟环境下铁路选线设计。虚拟环境选线设计主要包含铁路定线、平纵断面设计两个阶段。首先学生可通过GIS技术,直观的确定线路走向控制点及接轨点布置;同时,通过GIS可较为直观的获取城乡整体布局,考虑拆迁工程并满足客货运输要求,进而合理布置车站位置;最后结合BIM技术设计线路平纵断面,并融合GIS数据信息,结合紧坡地段和缓坡地段定线方法对线路平纵断面进行改善,联动交互设计达到合理阈值,提升学生对选线设计的认知和理解。此外,铁路线路通常分布大量的桥梁、涵洞及隧道建筑物。线路与建筑物之间是相互依存的整体与局部关系,特大桥及长隧道往往影响线路的局部走向,而桥涵、隧道数量设置的多少往往决定线路的安全及经济合理性,必须在选线设计中体现。传统的CAD设计存在图纸协同设计较差、精细化程度较低等问题,采用BIM技术开展桥隧设计可显著弥补二维设计的缺陷,通过建立三维模型,结合GIS技术可对桥涵、隧道局部位置进行调整,提升工作效率,快速优化建筑物定线设计方法。

3.方案技术经济比选。铁路设计的总体目标,是以较低的投资实现所要求的运输能力,同时创造良好的运营条件降低运营费用。通常实际工程中,在满足“技术可行、经济合理、环境融合”条件下,需给出多种方案进行比选。结合BIM及GIS技术可快速直观地进行方案比选,比如线路途经的经济据点、填挖方工程及桥隧数量等。学生可通过该技术直观感受铁路选线方案的动态优化过程,并高效地提出具有比较价值的方案,积累初期的工程经济投资计算比选经验。

4.课程设计考核及综合效果评价。通过以上铁路选线课程设计训练,学生可基本完成并掌握整个铁路选线设计的过程。进一步,可依托智能技术平台,组织学生小组对提出的选线设计方案进行整体互相评价。学生通过可视化的3D模型学习、对比训练并解决工程具体问题,实时感受线路设计过程及成果,极大地促进学生之间相互交流学习的主观能动性。值得说明的是,以上分析均是以基于设计主导模式进行的,实际选线设计中仍可通过BIM技术在设计同时直观立体地展现施工过程,控制施工进度及施工运营成本,减少设计变更,同时确保施工质量等。学生在开放的BIM平台环境中能够得到更为全面的锻炼发展,实现综合素质能力的提高。

四、结语

基于BIM及GIS技术的铁路选线设计是未来发展的趋势,当前,铁路行业BIM技术人才相对匮乏,发展培养具有熟悉BIM技术的铁路专业人才是引领铁路向建设智能化、信息化高层次发展的必要条件。本文从改革铁路选线设计方法入手,提出基于BIM平台,融合GIS技术优化课程设计内容,通过立体、可视化的3D模型训练,帮助学生对铁路选线设计的整体系统化理解,加深学生对铁路选线的整体认知,提高解决实际问题的能力,最终实现应用创新型铁路工程复合型人才培养的目的。

参考文献:

[1]时瑾,白雁,王英杰,陈建春.铁道工程专业线路毕业设计的实践与探索[J].高等建筑教育,2016,25(4):158-161.

[2]朱合华,李晓军,林晓东.基础设施智慧服务系统(iS3)及其应用[J].土木工程学报,2018,(1):1-12.

[3]范登科.BIM与GIS融合技术在铁路信息化建设中的研究[J].铁道工程学报,2016,33(4):106-110.

[4]金星.铁路勘测设计BIM应用基础研究[J].铁道建筑,2014,(7):136-138.

第3篇:铁路线路设计范文

关键词:铁路运输;除雪;检测

0引言

近年来随着我国经济的高速发展,选择更安全、更便捷、更环保的出行方式,让人们对交通工具的质量提出了更高的要求,因此作为现代化交通运输工具产物的高速铁路,在众多客运方式中占据了重要地位。截止2020年底,我国铁路营业总里程达到14.6万km,覆盖大约99%的20万人口及以上城市。在我国北方的部分地区如东北、华北等,冬季存在较长的冰雪期,许多列车运行区段由于下雪或风吹雪等自然天气造成道床积雪和线路掩埋,且由于气温较低,积雪可长达数十天至数月不融。铁路线路是铁路运输业的基础设备,需要较高标准和精度保证列车实现高速安全运行。如果不及时清扫积雪,会造成列车降速、停运,甚至脱轨,道砟或道床缝隙内冰雪的膨胀会使线路变形导致钢轨不平或扭曲,对行车安全造成隐患[1]。因此需要工务部门随时准备除雪应急作业,随着我国高寒雪区铁路运营里程的延长,工务部门对轨面进行检测及清理的任务量日益加剧。目前国内除少数作业区段拥有尚未成熟的清理设备,大部分钢轨清理任务仍是人工完成。由于传统人工方式的单一性和局限性,依靠自动化机械设备作业迫在眉睫[2]。2016年我国研制出首台大型养护机械GCX-1000型轨道高速铁路钢轨轨面清扫车,GCX-1000型轨道高速铁路钢轨轨面清扫车车体配备滚刷式抛雪机除雪铲、吹雪风机等除雪装置,实现了复杂表面的除雪技术、应答器位置处的吹雪技术、低温冷启动关键技术,行进间可以清除线路内积雪,除雪的宽度达到2.6m左右,抛雪距超过15m,能够同时满足普速线路和高铁线路的除雪要求[3-4]。但由于此型号的除雪作业车的除雪铲构造较为简单,难以将钢轨旁边的积雪有效地聚拢,且该车型使用的滚刷式抛雪机抛出的距离虽可达15m,但从实际效果来看抛出雪的状态多为雪块与雪雾,因此在作业完成后道旁积雪极有可能被重复吹起[5]。此外,轨面上的积雪经过车轮压过后容易融化成水,积水在低温条件下极易结成冰,而钢轨轨面结冰会直接破坏轮轨间的黏着,影响行车安全甚至造成安全事故。基于GCX-1000型轨道高速铁路钢轨轨面清扫车的不足之处,设计了高速铁路钢轨轨面清扫及缺陷检测车,针对高速铁路钢轨表面不同的结冰积雪情况进行分步骤地高效处理,并且对处理的结果进行及时的检测来确保行车安全。

1结构设计与模块划分

1.1车体结构优化设计

对于铁道工程车辆,由于工作过程中会在道床两侧一定范围内作业,所以必须防范铁道工程车辆的外伸工作部分与铁道两旁的设备、铁道上方的接触网以及其他线路上运行的车辆产生碰撞。铁道车辆在转运过程中,外伸工作部分必须完全收回,与铁道工程车辆固定牢固,并采取一定的安全措施防止在铁道工程车辆的运行过程中外伸工作部分意外地伸展甚至脱落而引发事故。故我们对如图1所示的车身限界、图2所示的设备分布及其在工作过程中的尺寸进行优化设计,并针对其运动轨迹进行仿真和计算,确保在转运和施工作业过程中的安全。

1.2车前除雪装置设计

如图3所示,车前除雪机构可在积雪较厚的工况下(降雪,风吹雪)快速有效地将钢轨周围的积雪聚拢在车的前方,并将车前的积雪推送到图5所示的冰雪传输装置中,从而暴露出钢轨的表面,为下一步钢轨表面的除雪除冰工作做好准备。且在车底两侧配备有辅助吹风机,可将除雪铲缝隙里漏下的冰雪碎粒吹落钢轨,防止二次积雪结冰,进一步提高除雪的质量。辅助吹风机的安装位置如图4所示。

1.3冰雪传输及抛洒装置设计

当图3中车前除雪装置将钢轨表面与轨道板上的大量的积雪聚拢入收集口内,收集口内置的多个图5所示的冰雪传输单元可依次传输收集到的冰雪,并在传输过程中对积雪进行初步压缩,将蓬松的雪花压实形成冰粒,传送到抛洒口附近,由抛洒口通过图6所示的冰雪抛洒装置中的高速气流将冰雪颗粒抛洒到钢轨之外的一定距离。抛洒出的冰粒由于具有比蓬松的雪花更大的密度和较小的表面积,故不易被风吹起而形成高速铁路钢轨表面的二次积雪结冰。

1.4检测模块与检测形式

钢轨表面清理工作完成后必须判断处理过的钢轨区段是否满足通行条件,检测钢轨表面处理的效果以及是否存在较大的表面缺陷。该钢轨轨面清扫及缺陷检测车上携带接触式和非接触式两种检测装置,为此区段是否能够恢复通车提供有力依据。接触式钢轨表面检测装置如图7所示,依据检测实验轮与钢轨表面的相对运动状态来测定钢轨表面状态,从而得出除冰除雪学的作业效果是否满足要求。非接触式视觉检测装置如图8所示,采用DalasPrianha4K高精度线阵摄像机将钢轨边界细化为像素级别的精细轮廓的尺度,检测影响钢轨表面质量的严重磨耗与肥边掉块等情况,快速获得准确有效的钢轨表面信息。辅助以大功率LED灯辅助照明系统,以获得统一稳定的成像质量。

1.5车底折叠机构设计

图7与图8所示的钢轨表面检测装置均悬挂在图9所示的车底折叠装置上,并通过定位装置精准地定位到钢轨的正上方。采用自顶向下的设计思路设计车底折叠机构,根据车身与钢轨底部的可利用空间以及车辆限界等因素确定此机构的运动范围。通过承载架、斜向摆动液压缸、斜向伸缩液压缸、调整液压缸、横向调整机构等调整机构来改变车底折叠机构各零件间的位置关系,以实现钢轨检测装置在钢轨表面的精确定位。

2创新及实用性

该轨面清扫及缺陷检测车集清冰除雪、轨道检测等多种设备为一体,能够针对高速铁路钢轨表面结冰积雪的不同情况进行分步有效的处理,并对处理结果进行检测分析,以确保列车在运行过程中的安全。如图10所示,该车型共涉及三大模块,分别是车前除雪模块、冰雪传送与抛洒模块及缺陷检测模块。车前除雪模块将钢轨周围的积雪快速有效地聚拢在车前方,通过冰雪传送与抛洒模块将车前堆积的冰雪抛洒至远离钢轨处,并利用吹扫方式处理轨道表面的残余冰雪碎粒,提高了除雪质量,防止二次积雪成冰,最后通过检测模块,利用接触与非接触检测装置共同对轨面处理效果给予反馈,并为除冰除雪作业后线路的安全通行条件的评估提供依据。各模块之间的协调配合,大大提高了清冰除雪的效率,减轻了工人的劳动强度,降低了清冰除雪过程中对钢轨的伤害,减少了轨道表面二次结冰的概率,降低了降雪天气下列车运行过程中的安全隐患,为建造高速高效的全方位轨道清冰除雪设备提供新的方案。

3结语

近年来气候变化多端,我国多个地区冬季频降暴雪,不仅给铁路交通的正常运行造成了极大不便,同时也给铁路工作人员的作业带来巨大困难。本文针对高速铁路钢轨轨面清扫及缺陷检测车设计进行了探索与尝试,主要依据高速铁路钢轨表面积雪结冰的实际工况,对高速铁路钢轨表面积雪结冰及其他杂物形成的原因进行了详细的分析,并以此为基础,以轨道车辆的限界以及方法为参考,分功能模块设计了一款高速铁路钢轨轨面清扫及缺陷检测车,有效提高了作业效率,降低了劳动强度,确保了行车安全,具有一定的实用价值。

[参考文献]

[1]龙懿,李文达,赵盈盈,等.多功能自动积雪清理车[J].内燃机与配件,2019(22):240-242.

[2]陈泳松,郭丙锋.除雪车前置推铲浮动控制设计[J].装备制造技术,2019(9):195-197,205.

[3]唐士茗.轨道除雪车工作小车动力学性能分析研究[J].科技视界,2019(21):1-5,20.

[4]田秋艳.多功能机场除雪车的多模态转向系统[J].筑路机械与施工机械化,2020,37(7):56-59.

第4篇:铁路线路设计范文

关键词:城际铁路;高架车站;造型设计

我国城市综合交通系统在不断创新的轨道交通技术促进下,带动了轨道沿线城市空间的不断更新,协同城市带、城市群迅速发展。城际铁路作为城市轨道交通的重要组成部分,在城市群之间以及城市周边与中心区域之间,对日益增长的通勤客流发挥的作用越来越突出。城际铁路车站是交通与城市空间的结合点,也是人们出行乘车的场所。站房建筑设计对站点区域发展起着决定性作用,甚至会对所在城市的空间形态带来重大影响。其中车站的建筑造型,不单单是艺术形式的体现,更是城市空间功能化与人性化需求的反映。

1义东城际铁路高架车站设计概况

作为城市综合交通网络的重要组成部分,城际铁路与普通铁路相比,路线总里程比较短,通常只贯穿2~5座相邻城市;与轨道交通相比,其特点是线路多为地上敷设,线上车站多采用站桥合一的形式设置于地面之上。由此,铁路沿线的高架车站以系列的形式,在城市开放空间中构成显要的城市节点,形成区域的线性秩序和序列的标识,对城市整体风貌有着显著的影响。义东城际铁路贯穿义乌和东阳两座城市,全线28.19km,沿线共设8座车站,分别是客运中心站、八华南路站、人民路站、会展中心站、体育馆站、罗屏站、横店站、横店客运中心站。

2沿线高架车站造型设计的统一与个性特征分析

城际铁路线路与沿线高架车站同期整体投入使用,一方面高架车站造型设计需要满足城市轨道交通功能要求,具有标准化、统一性的特点;另一方面,受到城市环境设计条件、人文景观、地域特色以及形式创新等因素的制约与影响,设计过程中,对车站个性化特征的需求成为车站造型设计考虑的焦点[1]。

2.1城市空间设计要素的统一性要求

城际铁路进入城市,高架车站及其线场对城市外部空间形态带来重大影响。沿线各高架车站的造型设计,需要解决的不仅是单纯的建筑设计问题,更需要考虑城市空间设计的整体要求,保持城市风貌和空间形态的完整性,遵循和延续同一的城市地域文化特征,使高架车站融入城市肌理,与周边区域环境协调统一[2]。

2.2TOD设计模式引导的协同化要求

随着TOD理论对城市设计的影响逐步加深,城际铁路沿线站点区域更多采用以公共交通为导向的开发模式,进而带动周边城市区域更新发展。铁路沿线以车站为核心形成了一系列城市功能类似的“单元”,车站在“单元”中所起的作用基本相同,与其他城市功能空间的组织关系类似,这也使沿线各个车站在功能和形式上具有较高的统一性。

2.3建筑类型设计因素的标准化要求

沿城际铁路形成的城市线性空间带上,高架车站反映出了同一类型建筑,即交通建筑的“本质及其原型”。正如刘先觉先生所说“如果我们没有一种能归纳一切的准则,那么我们就不可能从建筑原型中获得统一的基础”[3]。高架车站的交通功能是同一的设计内容,车站功能布置,以及与线路桥梁的关系具有标准化的空间构成和组织方式,而这种类型的建筑特点反映在外部形式上就会呈现出线性的、流动的、富有序列的特点。因此高架车站造型设计时具有其鲜明的类型学特征,其内在的、可归纳的原型或准则,自然构成了丰富的建筑造型统一的基础[4]。

2.4城市景观设计要素的连续性要求

对于城际轨道交通而言,城市和城市间的过渡空间就是一个庞大的景观系统,高架车站就是不同的城市景观,这些景观形成了一个强烈的景观序列[3]。在城市设计中,将景观的连续总结为城市景观设计的重要素材,同时单一的景点比不上景观序列所产生的累积效果那样重要[5]。景观序列的完整性也需要高架车站造型设计以整个线路为基础,兼顾不同区域的景观特色。

3高架车站造型设计统一性与个性的设计策略

在实践中,城际铁路高架车站遇到的实际设计问题涉及城市空间、建筑、景观设计等方面,如何表达车站造型的统一性与个性属性是设计的重点与难点。义东城际铁路高架车站整体设计提出“一线一主题,一站一风景”的设计概念,从建筑的文化要素、场所要素、比例尺度、材质色彩、屋盖选型等方面,来充分考虑“统一性与个性”的设计要求。

3.1地域文化要素的萃取与衍生

城际铁路及其设施对城市原有空间形态、风貌产生一定影响,而基于对城市风貌的尊重和地域文化元素的保护,需要让新建车站建筑及交通线路设施能够充分融入到城市环境之中,协同城市发展,保持城市文化的延续与传承[6]。义东城际铁路车站的设计分别对东阳和义乌两座城市的地域文化、历史文脉进行分析,提取到“竹编”为共同的文化元素,作为统一的概念主题贯穿于设计之中。同时,将提取的共有元素进行演变,以适应不同的场地环境要求,形成造型设计的个性化特征。以横店站为例,站点周边有国内著名的横店影视中心,城市环境时尚现代。设计选择“竹编折扇”元素来演绎“竹编”主题的共性。运用钢和玻璃材料的简洁构造方式,将共性元素融入建筑立面之中,并赋予现代气息;再如会展中心站,车站位于城市边缘区域,紧临大面积湖泊。设计将“竹编”的编织肌理抽象提炼为立面图案,编织形成“船”的轮廓,与周边环境相互协调。

3.2场所环境元素的本体与赋形

城市环境以一定的方式聚集了人的行为所需要的具体事物,这些事物的相互构成方式又反过来决定了场所的特征。城际铁路沿线每个高架车站所处的环境各不相同,具有较为明确的场所特征。以场所的环境特征为基础,将特征元素转化为不同的建筑形式,来适应场所的变换,使车站更好地融入场所环境中[7]。以客运中心站为例,新建车站位于东阳古城区,设计抓住东阳传统建筑特有的坡屋顶和圆门洞的特征要素,采用重复连续的折板屋顶以及圆形的入口,并用大面积的玻璃窗强化折板屋面的斜坡线条,既融入古城语境,又表现出现代新变化。

3.3比例尺度的约定与微调

建筑的比例尺度是影响城市空间形态的重要因素,也是新建高架车站与城市空间建立良好秩序的重要设计手段。沿线车站建筑形体相对固定的建筑尺寸与周边环境变化的城市尺度之间的协调问题,也是造型设计遇到的突出问题之一。义东城际铁路高架车站有效站台宽8m,车站总长和标准段宽度为120m×31.8m,有效站台中心轨顶标高为13.95m。考虑到义乌和东阳的城市建筑较为低矮,高架车站的设计高度控制在28m以内,整条义东线车站选定长宽高接近1∶5∶1的基本比例关系。约定的尺度和比例关系抽象出来具有同质性的造型形式,随着沿线各车站建筑的连续出现,强调出一种规律,形成统一的共性。对于“差异尺度”城市空间中的车站,造型设计对约定的尺度比例进行微调,既保证整体统一的关系,又产生个性变化。位于老城区的罗屏站,街道狭窄,建筑密集,因此选取了接近1∶6∶1的比例,降低车站尺度,以更好融入老城空间;而位于远郊的体育馆站,周边城市空间比较开阔,车站设计适应区域空间新秩序的建立,将比例调整为1∶4∶1。

3.4材料色彩的选用与渐变

高架车站是城市空间的标志性建筑,材料与色彩元素对表达建筑个性特征有较明显的作用。义东高架车站的设计运用了色彩的变化和处理,来统一和突出车站建筑的标识特征,并把控每个空间使色彩不出现断层,人们无论走到哪里都能感受到色彩的流畅美[8]。处于新城区或郊区的高架车站选取了白色系,用纯净的白色调协调周边环境,彰显标识性。如会展中心站,白色涂料墙体,结合膜结构白色屋顶、钢构件的细部处理等体现时代气息;而处于老城区的车站如客运中心站则选取灰色屋顶与黄色石材墙面,与老城建筑环境相互融合。再比如罗屏站,临近横店的“故宫”影视拍摄中心,在选色上选取了更加接近古代皇家建筑黄顶红墙的色调,使得高架车站与这片城市中较为特殊的区域建立了良好的关系。

3.5屋盖结构的选型与表现

大空间是高架车站造型的一个典型特征,大空间屋盖结构形式的选取对建筑形态与造型起着决定性作用。不同屋盖形式如桁架、壳体、膜结构等赋予建筑的形象、性格特点是各有不同的。选择恰当的结构形式可以成为实现建筑本体与表现相契合的一种途径[9]。义东铁路高架车站设计以屋盖结构因素为设计切入点,展开形态创作,通过屋盖结构类型的合理选取,增强形式创新和艺术表现力,达到建筑造型多样统一的目的。客运中心站选取三角形屋架,利用四组屋架的重复与组合,呼应周边传统建筑的屋顶形式,通过化整为零的方式降低建筑尺度,与老城环境相融合。结构部件的排列组合都以一定的规律进行,不仅结构简化、受力合理,而且还可以使空间造型获得极富变化的韵律感与节奏感;横店客运站设计选用钢架结构,结构构件有规律地排列,外形稳重富于张力,构件形式做不对称处理,强调出现代交通的运动与速度;会展中心站选用膜结构,轻巧灵活,形成的建筑造型充满活力和精神享受,融合并提升了周边会展中心城市空间的现代气息。

结语

城际铁路高架车站造型设计中的统一性与个性,一方面显现车站作为重要城市建筑景观所提出的多方面设计要求;另一方面,这两种特性也是指导建筑设计的重要策略元素,引导建筑造型概念与形式的提出。特别是在设计初期,注重统一性和个性设计元素的提炼,充分分析城市周边环境及其与车站形态之间的相互影响,多视角地对造型设计进行研究,发掘创新的设计思路,使建筑造型呈现更为全面的整体效果,表达建筑设计的思想。

参考文献

[1]王建国.基于城市设计的大尺度城市空间形态研究.中国科学,2009,39(5):830-839.

[2]李志中.谈城市空间设计中现存的设计及策略.山西建筑,2003(9):8-9.

[3]刘先觉.现代建筑理论.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[4]倪吉栋.地铁车站标准化设计探讨.现代城市轨道交通,2010(6):48-49.

[5]王丹平,刘拓瑜.城市轨道交的通环境景观研究.城市轨道交通研究,2006(11):19:24.

[6]张中华,张沛,朱菁.场所理论应用于城市空间研究设计探讨.现代城市研究,2010(4):29-39.

[7]吴京华,缪晶.城市轨道交通车站设计与地域文化的融合,城市轨道交通建筑,2013(5):16-20

[8]张磊.一线一景的设计思考——北京地铁8号线车站室内设计.现代城市轨道交通,2011(8):44-45.

第5篇:铁路线路设计范文

关键词:铁路;工务段;设备维修;技术管理

由于目前社会经济不断加快发展的步伐,铁路作为经济大动脉,促使人们对于铁路工务线路设备技术管理工作逐渐给予高度的重视。下面进一步研究铁路工务线路设备技术管理模式,包括铁路工务设备台账和技术资料以及设备伤损的管理,其主要目的就是从根本上加强工务设备技术管理水平,保证工务设备状态处于技术标准之上,从而确保铁路列车能够高速不间断的运行。

一、技术资料的采集和整理

(1)在集中修更换新线路设备的过程中,除了生产厂家依照要求提供的技术资料之外,还要在现场采集设备更换后的特点,包括新设备长度、连接方式与铺设日期,无缝线路需要记录铺设锁定轨温,最后根据采集的资料更新设备台帐。(2)在日常维修更换设备配件后及时修改既有的台帐,保证设备台帐实时更新。(3)铁路工务部门在维修设备改变设备技术要素的时候,需要修改其技术台帐并上报上级统一公布。(4)构建完善的全部工务设备台账和设备履历书,设备履历书详细记录设备概况与所处状态,拥有极强的时效性,一定要根据日常维修作业实时更新。(5)对铁路工务线路伤损设备建立伤损电子台帐,并根据轻伤发展情况实时修改伤损台帐,明确伤损设备更换日期并存档,以此来统计设备使用寿命,检验新的维修方法是否有效。

二、采集和整理技术资料值得注意的问题

技术资料一定要根据设备类型进行分别建账,原则上便于管理,设备台账和维修技术资料二者应该显著的区别开来,不可以混淆。新更换的设备技术资料必须保存下来,将原有资料及时修改,保证其与现场情况一致,指导今后的生产作业。将管辖的工务设备具体情况当作出发点,把全部的技术资料复核校准后下发到工区,用电脑建立专门的电子台帐挂到网页上,以便工区查找起来比较简单,能够有效减少人力。对于技术资料一定要采取定期复查,不断的进行修改和改进。铁路工务设备伤损台帐一定要全面并与现场相符,要实行动态管理,及时补充新的设备伤损,对更换的伤损设备要存档留底,作为分析设备使用寿命资料备用。

三、设备维修用技术规章优化

技术规章是制定设备维修作业方案的依据,能够指导工务工作者维修作业,同时是检验设备维修质量的标准。铁路工务段制定的技术规章每年都要进行不断的优化。车间技术员一定要在应用技术规章的过程中发现技术规章的不足,要根据现场维修作业中采集的数据整理出合理化建议上报上级部门,统一构建一个完整的设备维修用技术规章文件,使优化后的技术规章更能全面有效地指导现场维修作业。

四、铁路线路修理规则优化

铁路线路修理规则是判断工务设备及联结零件是否需要维修和更换的准绳。但是随着铁路向高速和重载方向发展,铁路工务设备伤损会出现一些新的变化,准确的判定工务设备是否需要更换,不仅涉及到设备修理质量,同时还涉及到是不是可以再最大限度利用其使用时间。工务设备联结零件叠加伤损不符合极限更换标准就进行替换,在经济方面属于浪费,但是继续留在现场使用,很有可能对整个设备使用年限造成直接的影响。因此联结零件及伤损设备更换的根据需要从下面几点思考:对于行车安全的影响,对于设备维修工作精细化程度的影响,对于维修作业质量的影响。设备伤损有达到必须更换的程度,作为技术资料的收集一定要做到设备零件尺寸明确标记,同时写清楚伤损的程度,与现行的铁路线路修理规则标准进行比较,发现其标准随着铁路的发展变低了,应在现场对伤损的新变化采集足够的数据与资料,据此写出修改铁路线路修理规则的合理化建议,于每年初报给上级主管部门进行统一修订。

五、养护工作标准化

保证铁路工务段设备质量主要的方法是推行养护修理工作标准化。在铁路列车不间断高速运行状态下,铁路工务设备会逐渐出现磨损,轨道结构会出现病害失去均衡,铁路工务部门必须要及时地实施养护修理设备来消灭轨道结构病害和延缓设备的磨损。为保证工务设备维修质量,延长设备病害发生周期,就必须要求推行标准化维修作业,做到真正落实维修作业方法按照技术标准操作,作业程序严格遵循标准化作业流程,维修项目齐全,同时要注重整治小病害,只有这样才能保证工务设备质量,确保其正常使用。

六、结束语

通过本文对铁路工务段线路设备技术管理的进一步分析和阐述,使我们了解到铁路企业必须要重视工务段线路设备技术管理,掌控与提高工务设备使用寿命,只有这样才能确保工务设备长期正常使用。因此,希望通过本文的阐述,能够给铁路工务段线路设备技术管理方面提供一定的参考和帮助。

参考文献

[1]陈东生,曲建军,田新宇,陶凯,杨飞.中国高速铁路工务维修管理模式研究[J].铁道建筑,2013,05:129-135.