一种大风环境下电气化铁路的挡风墙的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于大风环境下列车安全运行的防风设施，具体涉及一种尤其适用于电气化铁路中在大风环境下的列车以及受电弓和接触网的安全防护的大风环境下电气化铁路的挡风墙。
【背景技术】
[0002]我国的南疆和西北地区的铁路线部分位于大风频繁、风力强劲区域，最大瞬时风速可达64m/s，严重威胁到了列车运行安全，还曾多次发生大风吹翻列车的事故。为解决兰新铁路百里风区等大风列车线路的大风影响行车安全的问题，我国进行了大量试验研究，并根据研究结果修建了挡风墙，确定了不同风速下、不同类型列车运行速度限值及停运的风速等级。
[0003]1970年以来，中国科学院兰州沙漠研究所和铁道部勘测设计院及路段各部门，联合对列车倾覆环境条件、危害形成及临界翻车风速进行了调查、观测和室内外实验研究。并提出了挡风墙体的设计高度，为单线线路挡风墙设计和施工提供了依据，先后在大风地段路堤迎风侧修筑多处挡风墙工程。1987?1993年间，乌鲁木齐铁路局为提高新疆大风地区铁路抗风能力，保证铁路行车安全，与北京大学，铁道部科学研究院、航天部空气动力学研究所合作，根据空气动力学原理，采用风洞模拟试验、现场列车试验的研究方法，对大风灾害成因、防风工程合理结构，有效防护范围以及翻车风速和提高列车横风稳定性方面，进行了一些基础方面的研究。2003年以来，本案申请人中南大学进行了强侧风下列车气动特性研究，列车倾覆稳定性研究，挡风墙防风机理研究，不同路况(包括平地、桥梁和路堤)下挡风墙的合理形状和合理高度研究。
[0004]国外铁路交通发达国家对此都非常关注。譬如日本，由于是一多季风的岛国，因大风导致列车脱轨倾覆的事故时有发生，对列车在高路堤、高架桥运行时的大风影响问题，分别进行了深入的研究，掌握其规律并确定了解决问题的措施；西欧的英、德、法、意大利、瑞典等国家也做了大量工作。所有这些国家通过研究解决问题的思路基本相同，包括确定在不同风速下、不同类型列车运行速度限值及停运的风速等级，修建挡风墙，建立大风地区监控系统等。
[0005]但是，国内外研究都只针对列车的防护，而没有涉及挡风墙对受电弓和接触网的影响。目前，南疆线和兰新线主要采用了土堤式、加筋对拉式、砼板式和砼枕直插式等类型的挡风墙。然而，以上几种形式的挡风墙，在设计时只针对了原来铁路线采用内燃机车的情况，即只考虑挡风墙对列车的防护，而没有考虑挡风墙对受电弓和接触网的防护和影响，特别是土堤式挡风墙，或路堤上的挡风墙，会对受电弓和接触网产生不利影响。现有研究表明，当大风的气流越过挡风墙后，会在车顶上方加速，从而使受电弓和接触网所受到更大的气动力，进而对弓网接触稳定性产生不利影响。同时现有防风墙的修建工期长，成本较高同时还会因为墙体重量而引起路基沉降的问题。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够有效防风沙的防护体，减少建筑成本，提高施工效率，并起到有效防护列车、电弓和接触网的作用的大风环境下电气化铁路的挡风墙。
[0007]本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现:
[0008]所述挡风墙包括基础和墙体，墙体位于基础之上，为连续一体式结构；
[0009]所述挡风墙的背风面面向轨道车辆，布置在电气化铁路轨道的一侧或两侧；其顶部高出轨道车辆的顶部100-200厘米；
[0010]所述墙体的迎风面上设置筋板，相邻两筋板之间形成风道，风道的宽度不大于150厘米。
[0011]所述迎风面为倾斜布置，即:迎风面的延长线与地平面构成的锐角为70-85度。
[0012]所述迎风面在垂直横截面内呈弧形或者直线与弧线的组合。
[0013]所述筋板为倾斜布置。
[0014]所述筋板为折线形式布置。
[0015]所述筋板为弧形或者多段正反形的弧形布置。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:构造简单合理，能够减少建筑成本，提高施工效率，起到有效防护列车、电弓和接触网的作用，同时也可以大幅改善列车上部流场特性，降低车体所受到的侧向力和升力。
【附图说明】
[0017]图1、2、3为本实用新型挡风墙结构示意图；
[0018]图4、5、6为图1、2、3的右视结构示意图；
[0019]图中:1-基础，2_墙体，3_背风面，4_迎风面，5_筋板，6_风道。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0021]参考附图:所述挡风墙包括基础I和墙体2，墙体2位于基础I之上，为连续一体式结构；
[0022]所述挡风墙的背风面3面向轨道车辆，布置在电气化铁路轨道的一侧或两侧；其顶部高出轨道车辆的顶部100-200厘米；
[0023]所述墙体2的迎风面4上设置筋板5，相邻两筋板5之间形成风道6，风道6的宽度不大于150厘米。
[0024]所述迎风面4为倾斜布置，即:迎风面4的延长线与地平面构成的锐角为70-85度。
[0025]所述迎风面4在垂直横截面内呈弧形或者直线与弧线的组合。
[0026]所述筋板5为倾斜布置。
[0027]所述筋板5为折线形式布置。
[0028]所述筋板5为弧形或者多段正反形的弧形布置。
[0029]实施例1:
[0030]所述挡风墙包括基础I和墙体2，墙体2位于基础I之上，为连续一体式结构；挡风墙的背风面3面向轨道车辆，布置在电气化铁路轨道的一侧或两侧；其顶部高出轨道车辆的顶部100-200厘米；墙体2的迎风面4上设置筋板5，相邻两筋板5之间形成风道6，风道6的宽度不大于150厘米，如图1、4所示。
[0031]实施例2:
[0032]与实施例1基本相同，不同的是:迎风面4为倾斜布置，即:迎风面4的延长线与地平面构成的锐角为70-85度，如图2所示。
[0033]实施例3:
[0034]与实施例1基本相同，不同的是:迎风面4在垂直横截面内呈弧形或者直线与弧线的组合，如图3所示。
[0035]实施例4-6:
[0036]分别与实施例1-3基本相同，不同的是:筋板5为倾斜布置。如图5所不。
[0037]实施例7-9:
[0038]分别与实施例1-3基本相同，不同的是:筋板5为折线形式布置，省略附图。
[0039]实施例10-12:
[0040]分别与实施例1-3基本相同，不同的是:筋板5为多段正反形的弧形布置，如图6所示。
[0041]在大风环境下电气化铁路的采用挡风墙挡风方法，能够有效地保护列车安全运行，还能够防沙，并可直接屏蔽车体底部，降低车体所受到的侧向力和升力，增强列车的横向稳定性。
【主权项】
1.一种大风环境下电气化铁路的挡风墙，所述挡风墙包括基础(I)和墙体(2)，墙体(2)位于基础(I)之上，为连续一体式结构；其特征在于: 所述挡风墙的背风面(3)面向轨道车辆，布置在电气化铁路轨道的一侧或两侧；其顶部高出轨道车辆的顶部100-200厘米； 所述墙体(2)的迎风面(4)上设置筋板(5)，相邻两筋板(5)之间形成风道(6)，风道(6)的宽度不大于150厘米。2.根据权利要求1所述的挡风墙，其特征在于:所述迎风面(4)为倾斜布置，即:迎风面(4)的延长线与地平面构成的锐角为70-85度。3.根据权利要求1所述的挡风墙，其特征在于:所述迎风面(4)在垂直横截面内呈弧形或者直线与弧线的组合。4.根据权利要求1或2或3所述的挡风墙，其特征在于:所述筋板(5)为倾斜布置。5.根据权利要求1或2或3所述的挡风墙，其特征在于:所述筋板(5)为折线形式布置。6.根据权利要求1或2或3所述的挡风墙，其特征在于:所述筋板(5)为弧形或者多段正反形的弧形布置。
【专利摘要】大风环境下电气化铁路的挡风墙，所述挡风墙包括基础（1）和墙体（2），墙体（2）位于基础（1）之上；挡风墙的背风面（3）面向轨道车辆，布置在电气化铁路轨道的一侧或两侧，其顶部高出轨道车辆的顶部100-200厘米；墙体（2）的迎风面（4）上设置筋板（5），相邻两筋板（5）之间形成风道（6），风道（6）的宽度不大于150厘米。迎风面（4）的延长线与地平面构成的锐角为70-85度，或者迎风面（4）在垂直横截面内呈弧形或者直线与弧线的组合。筋板为倾斜布置，或者为折线形式布置，或者为弧形或者多段正反形的弧形布置。本实用新型具有以下优点：构造简单合理，能够减少建筑成本，确保行车安全。
【IPC分类】E01F7/02
【公开号】CN204780646
【申请号】CN201520372718
【发明人】许平, 梁习锋, 杨明智, 刘堂红, 周丹, 张健, 熊小慧
【申请人】中国铁路总公司, 中南大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月3日