扩能改造锚段关节改移施工方案及技术

■ 于国旺

朔黄铁路作为西煤东运第二大通道，开通以来运量每年以千万吨级增长。2009年，朔黄铁路发展有限责任公司启动了六站一场3.5亿t扩能改造工程，车站到发线相应延长，造成车站正线接触网锚段关节相应外移，锚段关节改移直接影响站场开通及行车安全，因此，有必要对锚段关节改移过程中施工方案与技术进行探讨。

1 施工改造方案

在此以朔黄铁路肃宁北站蠡县方向锚段关节外移为例进行分析与阐述（见图1）。图中8#为站场新设Ⅱ锚段锚段关节下锚支柱，2#为区间既有10锚下锚支柱。根据施工图和现场调查，明确新旧锚段关节开口与交叉位置，采用“利用既有，永临结合”的原则，制定和优化施工方案。

1.1 新设Ⅱ锚段的架设

首先将区间356#支柱、 358#支柱安装由中间柱改为转换柱，并将区间10锚段倒接到新装配腕臂上。由于中间柱与下锚支柱柱型不同，因此360#支柱不能作为下锚支柱，应重新为区间10锚增设一下锚锚柱，拆除既有360#支柱。新设Ⅱ锚段起锚后，在既有356#、358#、8#、362#支柱等区间10锚段支柱做临时悬挂，到站内下锚。在新设Ⅱ锚段接触线架设时，可利用既有承力索做临时悬挂，并保持其至既有接触线高度在200 mm以上。

1.2 新设Ⅱ锚段的调整

根据天窗时间，将新设Ⅱ锚段与既有区间10锚

段进行倒接调整，调整新接触线导高，至工作高度，并抬高既有10锚段导高，使其成为非工作支，使其与新架设工作支距离保持在200 mm以上。如一个天窗时间内完不成一个锚段倒接，应将新旧接触线按照非绝缘锚段关节形式做一过渡，并增设临时电连接器，确保新旧接触线的平滑过渡。

1.3 既有10锚段改移及拆除

根据现场测量情况，确定既有10锚段断线位置，断线后到新设8#支柱下锚，调整4#、6#支柱处新旧锚段接触线工作支与非工作支高度，使转换柱之间过渡区两接触线等高。同时根据计算调整10锚段中心锚结位置。原有10锚段重新下锚后，站内既有非工作10锚段接触悬挂相应拆除。

车站正线锚段关节在外迁改移过程中，如区间剩余既有锚段太短，则可根据设计与区间其他锚段合并重新放线，或单独设一小锚段，采用硬锚下锚方式。

2 下锚一次到位技术应用

图1 肃宁北站蠡县方向锚段关节外移示意图

锚段改移后，下锚承力索b值往往由于受架设不到位、线索初伸长等影响而重新进行调整，从而影响施工效率，浪费大量天窗点时间，因此有必要对锚段关节改移过程中下锚一次到位施工技术问题进行探讨。

2.1 影响下锚一次到位的因素

2.1.1 新线延伸量

设未经超拉的线材新线延伸率为θ，则线材延伸量ΔA为：

其中L为中心锚结至下锚处半个锚段长度。

2.1.2 线材不到位

站场改造过程中存在大量临时或过渡工程，有的因既有线下影响接触网支柱安装，有的受新建线工程影响等，致使新架设接触网很难一次到位。此种情况下，在施工前应对线索到位后路径改变引起的线索过长或过短有所考虑，主要是在施工前对线索架设前、后路径进行测量。

2.1.3 曲线张力

在曲线区段，由于曲线张力作用，新线在架设过程中与既有线材产生一段水平距离，在新线材到位后会对下锚一次到位长度产生一定影响（见图2）。

图2中，R为曲线半径，m；l为新线索跨距；l1为到位后线索跨距，m；Δr为倒接前后的水平距离，m；α为一个跨距内对应的弧度数。则倒接前后长度变化量ΔCi为：

通过上式可计算某一跨的线索安装前后变化量ΔCi的值，根据实际固定情况，Δr值一般为100～200 mm。

则半个锚段由于曲线张力引起的长度变化ΔC为：

2.1.4 承力索负载

接触线架设到位后，承力索由于受负载增加影响，驰度会发生一定变化，从而引起承力索长度的变化。

图2 某曲线内一跨线索到位前后示意图

（1）无载承力索长度计算：

合并以上两式得：

其中：l为跨距长度，m；q1为承力索自重负载，kg/m；T1为承力索补偿张力，N；L1为一跨承力索长度，m。

（2）接触线架设到位后承力索长度L2计算：

其中：q2为接触线架设到位后合成负载；T2为接触线架设到位后承力索张力，对全补偿接触悬挂而言，一般T1与T2变化不大，假设T1=T2。接触线架设到位后，承力索一跨内长度变化为：则半个锚段内承力索因负载变化引起的长度变化为：

2.2 下锚安装过程中一次到位施工工艺的应用

由于补偿为成套装置，补偿绳长度是一定的，因此结合以上因素，根据下锚时大气温度及锚段长度，查出补偿安装曲线，提前预留补偿绳长度，基本能满足下锚一次到位的要求，减少二次下锚的情况。

3 站场改造中锚段关节外移需注意的问题

（1）当既有接触网下锚拉线影响新建支柱立杆时，改移既有拉线下锚角度，但偏移角度不得超过3°，否则改变下锚位置，利用既有锚柱、新建支柱或设临时锚柱临时下锚。可适当调整锚支下锚角度（锚支下锚转角不超过60°）。

（2）当既有接触网锚支或中锚与新设支柱绝缘距离不够时，在下锚支可加设绝缘子串或将锚支绝缘子前移，以保证绝缘距离。

（3）为保证既有线路安全运行，同时满足换线施工需要，新架接触线临时固定，应比既有接触线高200 mm以上。在调整过程中，采用“新旧交替，逐段降低，逐段调整”的方法进行调整过渡。在调整区段既有接触网抬高，新建接触网降至工作高度，新旧接触线相交区段按照“非绝缘锚段关节”形式进行过渡，并安装过渡电连接器，最终全部新架接触网投入运行，拆除既有接触网。

（4）适当利用4个“一次到位”新技术，提高天窗利用效率，减少对行车干扰。整体吊弦、腕臂预配、悬挂安装，接触网承力索架设在施工前做到认真测量、精确计算、准确预配，精心安装，完全可以做到4个“一次到位”，有效缩短线上施工作业时间。

（5）在既有线改造过程中，承力索不到位成为下锚安装一次到位的最大障碍，因此，二次下锚有时无法避免。在放线过程中有时考虑到线索到位后线索太长，需重新下锚，此时可以用增加接触网配件方式临时下锚，待调整到位后，再将多余配件去掉，进行二次下锚，此种情况在接触网改造时经常用到。另一种情况是，接触网下锚后承力索与接触线锚绝缘子对齐，可以考虑在接触线放线下锚过程中不加绝缘子，待接触线调整到位后，接触线下锚处再加绝缘子，从而减少工作量，减少天窗占用时间。

[1] 于万聚. 高速电气化铁道接触网[M]. 成都：西南交通大学出版社，2003

[2] 铁道部电气化工程局. 提高接触网可靠性的施工技术的研究鉴定文件，1997

[3] 中铁电气化勘测设计研究院有限公司. 肃宁北站扩能改造工程接触网平面布置图， 2011