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公跨鐵橋水平防護網防護性能的研究

文檔作者：杜害文檔來源：中鐵第四勘察設計院集團有限公司通號處		點擊數：	更新時間： 2021年10月16日
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公跨鐵橋水平防護網防護性能的研究
杜 害
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司通號處，武漢430063)
摘要：針對石武客運專線公跨鐵橋水平防護網設計現狀，提
出工程設計時應考慮防護網外形與防護能力之間關系的問題。
然后運用運動學原理，從水平和垂直橋梁縱斷面兩個方向，提
出應從公跨鐵橋豎直防護網，水平網高度、長度、寬度幾方面因
素考慮水平網防護性能。通過選取不同參數，研究了不同條件
下水平防護網的防護能力；進而推導出了改善水平防護網防護
能力的基本結論和工程方法；最后提出了一種水平防護網外形
的改進方法，并對其有效性進行了檢算。
關鍵詞：石武客運專線； 防災安全監控； 異物侵限； 水平防
護網
中圖分類號：U238；U443．31 文獻標識碼：A
文章編號：1004—2954(2010)09一O137—03
1 概述
異物侵限監控系統是高速鐵路防災安全監控系統
的重要組成部分 。在法國、日本、西班牙等國家的
高速鐵路系統中均裝設了異物侵限監控系統 ，在
石武客運專線全線的公跨鐵橋梁、公路鐵路并行地段
以及隧道口等處，都裝設了異物侵限系統，用以及時監
測出異物侵入鐵路限界的險情，給將要通過的列車以
足夠的預警時間，從而及時停車，保障乘客和列車的
安全。
石武客運專線異物監測系統采用雙電網傳感器作
為檢測元件 ，電網傳感器設置在公跨鐵橋兩側的水
平支撐網上，主要討論異物檢測電網的防護能力和水
平支撐網外形之間的關系。
2 公跨鐵橋梁上侵限物體運動分析
車輛或車載貨物的意外墜落 ，是公跨鐵橋上產
生落物的主要原因。車輛墜落時，因車輛體積大，并伴
隨產生較多碎片，故而與水平電網碰撞，被監測出的可
能性較大。但如果車輛僅與橋梁側面護欄擦碰，車上
收稿日期：2010—05—26
作者簡介：杜廣宇(1977一)，男，工程師，2006年畢業于武漢大學通信
與信息系統專業，工學博士，E—mail：whu—bigfish@】63．corn。
· 通信，信號-
貨物墜落，貨物卻有可能繞過水平監測網，落人鐵路限
界，危及行車安全。如圖1所示，落物可能從垂直或平
行于橋梁縱斷面這兩個方向進入鐵路限界，這是十分
危險的。
一一
在石武客運專線防災系統設計時，對水平雙電網
的外形要求如下 ：
“(1)雙線平行區段，雙電網傳感器的長度不小于
上、下行線路的外軌外側間距和由上、下行線路的外軌
外側起向線路外方各延伸5 m的長度之和；(2)雙電
網傳感器的寬度不小于1．5 m+0．5 m(與1．5 m部分
呈135。夾角)、網格面積不大于1 200 mm“’。
規范僅給出了對雙電網傳感器長度的最低要求，
那么水平防護網外形變化時，其防護能力如何變化呢?
本文嘗試用平拋運動 (其他運動可轉化為平拋運
動)從水平和垂直橋梁縱斷面兩個運動方向對雙電網
的防護能力進行分析。
2．1 落物運動方向與橋梁縱斷面垂直(圖2)
，
中心 ／
／ 出點到
／ 電網距離
P 一
電網到軌
面距離
． ．1 ／
面
圖2 落物分析示意
如圖2所示，設監測電網邊緣至鐵路限界中心線
的距離為d，距軌面的高度為日，墜落貨物距水平電網
高度為h，鐵路限界的寬度為 (通常是一定的)，落物
以速度 。拋出，假設運動物體和電網P相切后繼續運
◆ II ● ● i a I II I tllt h III I!I
[6] 鐵建設[2007]39號，鐵路防雷、電磁兼容接地工程技術暫行規定
[S]．
[7] 鑒信[2007]96號，關于印發《鐵路防雷、接地工程設計專業分工
及文件編制研討會議紀要》的通知[S]
鐵道標準設計RAILWAY STANDARD DESIGN 2010(9)
[8] 運基信號(2008)362號，關于對鐵路信號設備雷電及電磁兼容綜
合防護進行補充規定的通知[S]．
[9] TB10007-2006，鐵路信號設計規范[S]．
[10] TB10621—2O09，高速鐵路設計規范(試行)[S]．
137
·
通信／信號· 杜廣宇一公跨鐵橋水平防護網防護性能的研究
動，在日段下落，物體水平移動的距離為d—W。物體
在h段下落時間為t。，在日段下落時間為￡
一
、 一
,／2h
平拋運動時，物體水平方向運動的速度不變，因此
有公式
√2^ Z (2)
那么，物體從距離水平防護網h高度以速度 平
拋時，當距離電網邊緣距離小于z時，當物體運動速度
≥％ 時，物體會被水平防護網監測到，同樣當物體運
動速度v

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