一種大風環(huán)境下電氣化鐵路的擋風墻的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于大風環(huán)境下列車安全運行的防風設(shè)施，具體涉及一種尤其適用于電氣化鐵路中在大風環(huán)境下的列車以及受電弓和接觸網(wǎng)的安全防護的大風環(huán)境下電氣化鐵路的擋風墻。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的南疆和西北地區(qū)的鐵路線部分位于大風頻繁、風力強勁區(qū)域，最大瞬時風速可達64m/s，嚴重威脅到了列車運行安全，還曾多次發(fā)生大風吹翻列車的事故。為解決蘭新鐵路百里風區(qū)等大風列車線路的大風影響行車安全的問題，我國進行了大量試驗研究，并根據(jù)研究結(jié)果修建了擋風墻，確定了不同風速下、不同類型列車運行速度限值及停運的風速等級。
[0003]1970年以來，中國科學院蘭州沙漠研究所和鐵道部勘測設(shè)計院及路段各部門，聯(lián)合對列車傾覆環(huán)境條件、危害形成及臨界翻車風速進行了調(diào)查、觀測和室內(nèi)外實驗研究。并提出了擋風墻體的設(shè)計高度，為單線線路擋風墻設(shè)計和施工提供了依據(jù)，先后在大風地段路堤迎風側(cè)修筑多處擋風墻工程。1987?1993年間，烏魯木齊鐵路局為提高新疆大風地區(qū)鐵路抗風能力，保證鐵路行車安全，與北京大學，鐵道部科學研究院、航天部空氣動力學研究所合作，根據(jù)空氣動力學原理，采用風洞模擬試驗、現(xiàn)場列車試驗的研究方法，對大風災害成因、防風工程合理結(jié)構(gòu)，有效防護范圍以及翻車風速和提高列車橫風穩(wěn)定性方面，進行了一些基礎(chǔ)方面的研究。2003年以來，本案申請人中南大學進行了強側(cè)風下列車氣動特性研究，列車傾覆穩(wěn)定性研究，擋風墻防風機理研究，不同路況(包括平地、橋梁和路堤)下?lián)躏L墻的合理形狀和合理高度研究。
[0004]國外鐵路交通發(fā)達國家對此都非常關(guān)注。譬如日本，由于是一多季風的島國，因大風導致列車脫軌傾覆的事故時有發(fā)生，對列車在高路堤、高架橋運行時的大風影響問題，分別進行了深入的研究，掌握其規(guī)律并確定了解決問題的措施；西歐的英、德、法、意大利、瑞典等國家也做了大量工作。所有這些國家通過研究解決問題的思路基本相同，包括確定在不同風速下、不同類型列車運行速度限值及停運的風速等級，修建擋風墻，建立大風地區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)等。
[0005]但是，國內(nèi)外研究都只針對列車的防護，而沒有涉及擋風墻對受電弓和接觸網(wǎng)的影響。目前，南疆線和蘭新線主要采用了土堤式、加筋對拉式、砼板式和砼枕直插式等類型的擋風墻。然而，以上幾種形式的擋風墻，在設(shè)計時只針對了原來鐵路線采用內(nèi)燃機車的情況，即只考慮擋風墻對列車的防護，而沒有考慮擋風墻對受電弓和接觸網(wǎng)的防護和影響，特別是土堤式擋風墻，或路堤上的擋風墻，會對受電弓和接觸網(wǎng)產(chǎn)生不利影響。現(xiàn)有研究表明，當大風的氣流越過擋風墻后，會在車頂上方加速，從而使受電弓和接觸網(wǎng)所受到更大的氣動力，進而對弓網(wǎng)接觸穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。同時現(xiàn)有防風墻的修建工期長，成本較高同時還會因為墻體重量而引起路基沉降的問題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠有效防風沙的防護體，減少建筑成本，提高施工效率，并起到有效防護列車、電弓和接觸網(wǎng)的作用的大風環(huán)境下電氣化鐵路的擋風墻。
[0007]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0008]所述擋風墻包括基礎(chǔ)和墻體，墻體位于基礎(chǔ)之上，為連續(xù)一體式結(jié)構(gòu)；
[0009]所述擋風墻的背風面面向軌道車輛，布置在電氣化鐵路軌道的一側(cè)或兩側(cè)；其頂部高出軌道車輛的頂部100-200厘米；
[0010]所述墻體的迎風面上設(shè)置筋板，相鄰兩筋板之間形成風道，風道的寬度不大于150厘米。
[0011]所述迎風面為傾斜布置，即:迎風面的延長線與地平面構(gòu)成的銳角為70-85度。
[0012]所述迎風面在垂直橫截面內(nèi)呈弧形或者直線與弧線的組合。
[0013]所述筋板為傾斜布置。
[0014]所述筋板為折線形式布置。
[0015]所述筋板為弧形或者多段正反形的弧形布置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:構(gòu)造簡單合理，能夠減少建筑成本，提高施工效率，起到有效防護列車、電弓和接觸網(wǎng)的作用，同時也可以大幅改善列車上部流場特性，降低車體所受到的側(cè)向力和升力。
【附圖說明】
[0017]圖1、2、3為本實用新型擋風墻結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4、5、6為圖1、2、3的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1-基礎(chǔ)，2_墻體，3_背風面，4_迎風面，5_筋板，6_風道。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0021]參考附圖:所述擋風墻包括基礎(chǔ)I和墻體2，墻體2位于基礎(chǔ)I之上，為連續(xù)一體式結(jié)構(gòu)；
[0022]所述擋風墻的背風面3面向軌道車輛，布置在電氣化鐵路軌道的一側(cè)或兩側(cè)；其頂部高出軌道車輛的頂部100-200厘米；
[0023]所述墻體2的迎風面4上設(shè)置筋板5，相鄰兩筋板5之間形成風道6，風道6的寬度不大于150厘米。
[0024]所述迎風面4為傾斜布置，即:迎風面4的延長線與地平面構(gòu)成的銳角為70-85度。
[0025]所述迎風面4在垂直橫截面內(nèi)呈弧形或者直線與弧線的組合。
[0026]所述筋板5為傾斜布置。
[0027]所述筋板5為折線形式布置。
[0028]所述筋板5為弧形或者多段正反形的弧形布置。
[0029]實施例1:
[0030]所述擋風墻包括基礎(chǔ)I和墻體2，墻體2位于基礎(chǔ)I之上，為連續(xù)一體式結(jié)構(gòu)；擋風墻的背風面3面向軌道車輛，布置在電氣化鐵路軌道的一側(cè)或兩側(cè)；其頂部高出軌道車輛的頂部100-200厘米；墻體2的迎風面4上設(shè)置筋板5，相鄰兩筋板5之間形成風道6，風道6的寬度不大于150厘米，如圖1、4所示。
[0031]實施例2:
[0032]與實施例1基本相同，不同的是:迎風面4為傾斜布置，即:迎風面4的延長線與地平面構(gòu)成的銳角為70-85度，如圖2所示。
[0033]實施例3:
[0034]與實施例1基本相同，不同的是:迎風面4在垂直橫截面內(nèi)呈弧形或者直線與弧線的組合，如圖3所示。
[0035]實施例4-6:
[0036]分別與實施例1-3基本相同，不同的是:筋板5為傾斜布置。如圖5所不。
[0037]實施例7-9:
[0038]分別與實施例1-3基本相同，不同的是:筋板5為折線形式布置，省略附圖。
[0039]實施例10-12:
[0040]分別與實施例1-3基本相同，不同的是:筋板5為多段正反形的弧形布置，如圖6所示。
[0041]在大風環(huán)境下電氣化鐵路的采用擋風墻擋風方法，能夠有效地保護列車安全運行，還能夠防沙，并可直接屏蔽車體底部，降低車體所受到的側(cè)向力和升力，增強列車的橫向穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1.一種大風環(huán)境下電氣化鐵路的擋風墻，所述擋風墻包括基礎(chǔ)(I)和墻體(2)，墻體(2)位于基礎(chǔ)(I)之上，為連續(xù)一體式結(jié)構(gòu)；其特征在于: 所述擋風墻的背風面(3)面向軌道車輛，布置在電氣化鐵路軌道的一側(cè)或兩側(cè)；其頂部高出軌道車輛的頂部100-200厘米； 所述墻體(2)的迎風面(4)上設(shè)置筋板(5)，相鄰兩筋板(5)之間形成風道(6)，風道(6)的寬度不大于150厘米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋風墻，其特征在于:所述迎風面(4)為傾斜布置，即:迎風面(4)的延長線與地平面構(gòu)成的銳角為70-85度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋風墻，其特征在于:所述迎風面(4)在垂直橫截面內(nèi)呈弧形或者直線與弧線的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的擋風墻，其特征在于:所述筋板(5)為傾斜布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的擋風墻，其特征在于:所述筋板(5)為折線形式布置。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的擋風墻，其特征在于:所述筋板(5)為弧形或者多段正反形的弧形布置。
【專利摘要】大風環(huán)境下電氣化鐵路的擋風墻，所述擋風墻包括基礎(chǔ)（1）和墻體（2），墻體（2）位于基礎(chǔ)（1）之上；擋風墻的背風面（3）面向軌道車輛，布置在電氣化鐵路軌道的一側(cè)或兩側(cè)，其頂部高出軌道車輛的頂部100-200厘米；墻體（2）的迎風面（4）上設(shè)置筋板（5），相鄰兩筋板（5）之間形成風道（6），風道（6）的寬度不大于150厘米。迎風面（4）的延長線與地平面構(gòu)成的銳角為70-85度，或者迎風面（4）在垂直橫截面內(nèi)呈弧形或者直線與弧線的組合。筋板為傾斜布置，或者為折線形式布置，或者為弧形或者多段正反形的弧形布置。本實用新型具有以下優(yōu)點：構(gòu)造簡單合理，能夠減少建筑成本，確保行車安全。
【IPC分類】E01F7/02
【公開號】CN204780646
【申請?zhí)枴緾N201520372718
【發(fā)明人】許平, 梁習鋒, 楊明智, 劉堂紅, 周丹, 張健, 熊小慧
【申請人】中國鐵路總公司, 中南大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月3日