胡 勇

湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南株洲 412000

我國正在建設(shè)的部分高鐵新線承受大風(fēng)的影響，尤其是橫風(fēng)危及高鐵列車的行車安全。個別高鐵線路穿越風(fēng)區(qū)最大瞬時風(fēng)速達64m/s,并伴隨大量沙礫,嚴重威脅高鐵列車運行安全。如何在大風(fēng)條件下防止高鐵列車傾覆、保護受電弓和接觸網(wǎng)安全,避免沙礫侵道、擊碎車窗玻璃成為高鐵安全保障亟須解決的重要問題。本文通過對風(fēng)、沙對高鐵列車車窗玻璃的破壞危險及高鐵行車安全等展開討論,開展了可以在高鐵線路側(cè)設(shè)置擋風(fēng)墻對列車的防風(fēng)沙效果研究,研究結(jié)果表明:在距離高鐵線路中心線3米，距軌面高3m左右，設(shè)置雙側(cè)擋風(fēng)墻，對高鐵列車有較好的傾覆防護效果,也可有效的防止砂石擊碎玻璃，對高鐵列車行車安全保障有一定的意義。

首先，危及高鐵列車行車安全的因數(shù)是大風(fēng)、砂石對高鐵列車車窗玻璃的破壞。高鐵列車車窗玻璃破壞會危及旅客的人身安全，以及旅客乘車的舒適度。在我國高鐵線路中,形成的風(fēng)沙流使高鐵列車車窗玻璃破損情況嚴重,是影響高鐵列車大風(fēng)期間行車安全的重要問題之一,通過試驗手段先將風(fēng)載荷作用在高鐵列車的車窗玻璃上直至破壞高鐵列車車窗玻璃。隨后，通過試驗手段先將沙粒作用在高鐵列車車窗玻璃上直至破壞高鐵列車車窗玻璃。最后在混合狀態(tài)下，通過試驗手段將風(fēng)沙粒共同作用在高鐵列車車窗玻璃上直至破壞高鐵列車車窗玻璃。實驗表明，高鐵列車車窗玻璃可以承受正常環(huán)境下的大風(fēng)，但對于風(fēng)沙混合狀態(tài)下，在6級大風(fēng)夾雜著6-7mm的沙粒就會擊碎高鐵列車車窗玻璃。所以在風(fēng)向玫瑰圖中，常年主導(dǎo)風(fēng)向在6級以上，且與高鐵線垂直的地區(qū)，必須要采取措施，防止大風(fēng)混合沙粒對高鐵列車車窗玻璃的擊打，保障高鐵列車的行車安全。本研究對制定有效的風(fēng)沙防護改進措施、形成保障車窗玻璃安全的行車指揮方案具有一定意義。

其次，高鐵列車行駛在大風(fēng)區(qū)時,車窗玻璃經(jīng)常因風(fēng)沙作用而受損,還需要研究車窗玻璃破損對高鐵列車氣動性能的影響。主要是橫風(fēng)環(huán)境下高鐵列車迎風(fēng)側(cè)和雙側(cè)車窗玻璃破損情況下車輛氣動性能，以及車廂內(nèi)壓力和車廂氣動力的變化過程。實驗結(jié)果表明高鐵列車迎風(fēng)側(cè)車窗玻璃破損后,車輛橫向力、傾覆力矩變化很小。實驗對高鐵行車安全保障的指導(dǎo)意義在于：當(dāng)迎風(fēng)側(cè)玻璃被風(fēng)沙擊打破壞時，不應(yīng)再將背風(fēng)側(cè)的車窗玻璃人為打碎,否則會導(dǎo)致傾覆力矩變大。本文研究結(jié)果可以為大風(fēng)環(huán)境下高鐵列車安全運行保障相關(guān)技術(shù)條件的制定提供理論依據(jù)。

實驗用的設(shè)備以及被沙粒破壞的車窗玻璃