高速客专电气化接口及过渡施工技术
2013-11-06韩宝剑
韩宝剑
(中国铁建电气化局北方工程有限公司,山西太原 030024)
1 工程概况
获鹿线路所接触网接口及过渡工程位于石太线获鹿线路所,是当时北京铁路局首例客专改造过渡工程。工程工期紧,任务重,而工程是否在指定工期内完成直接关系到石太直通线整体线路铺设、接触网架线调整以及开通,在当时受到了北京铁路局的高度重视,对此铁路局进行了3次方案会审:1)支柱组立及横梁架设;2)过渡工程;3)接口工程。
在工期紧张的情况下,接口也自然成为了整个工程的关键工序。石太直通线采用350 km/h的建设标准,石太客专采用250 km/h建设标准;石太直通线从石太客专的两线间插入,客专的上下行两线还需向内拨移0 m~2.1 m,以保证石太直通在插入点是直线。施工现场一侧是山坡,一侧是高护坡和建筑,施工现场狭小,安全隐患多,因此,接口方案的确定成为影响工程是否成功的关键(见图1)。
图1 获鹿线路所接口示意图
2 与设计共同确认施工方案
2.1 软横跨过渡方案
在线路的交汇处,钢轨的拨移量最大为2.1 m;采用6组软横跨和12组加长腕臂过渡,先浇筑软横跨基础,在线路拨移结束后,浇筑8个腕臂柱基础,采用两组硬横梁和8组双腕臂柱、12组加长腕臂。结合现场情况,硬横梁支柱的组立可以采用地面吊车,腕臂柱可以采用软横跨柱。
该方案设备成型后简单,利于维护,设备管理单位比较认可。但施工程序复杂,轨道吊车组占用时间要少2个封锁点,成本低廉,操作简易,但获鹿线路所的过渡工程影响整个石太直通线的钢轨铺设及接触网整个上部的施工,此时离原定的8月底开通不过4个月的时间;进度问题成了第一要素。况且设计既定后还有设备及材料的采购还需要时间。起初设计单位也是采用此方案,但在工期条件方面,不是最优方案,故此方案否决。
2.2 硬横梁接口方案
线路拨移量小于1.0 m的采用加长腕臂,拨移量大于1.0 m的采用硬横梁加吊柱形式,采用6组硬横梁和12组加长腕臂;获鹿线路所属于客专线路,机械设备不好进场,使用设备多两个封锁点。最长一组梁为29 m,轨道吊占用其中一股道组立硬横梁,轨道吊距横梁中心11.5 m,加上起升高度,根据现场测算和设备厂家提供的资料,轨道吊车要使用25 t以上的,才可保证安全。
该方案具有操作内容简单,一次框架成型的优点,但成本更高,设备要求也高,轨道吊车组占用时间也要多2个封锁点,但少个基础浇筑及养护周期,在当时时间紧迫的情况下有利于工期要求,故决定采用此方案。
3 接触网接口过渡施工技术要点
3.1 施工前准备
1)严格按工期计划完成定测及材料设备的采购,定测硬横梁不仅需要长度的准确,基础对于轴线的扭角也要测量,厂家在生产时可以克服基础不规范带来的梁与支柱不密贴等质量缺陷。2)严格按工期计划完成材料的复核、验收及报检。3)轨行设备的选用,并调入获鹿站。4)吊装带的选用,过渡腕臂计算并预配、复核。5)可调吊弦预配1.2 m~2.0 m共600根。6)吊装方案、施工细化方案已经批复并办理相关封锁要点手续。7)施工现场准备作业梯车14台。
3.2 支柱横梁运输、初拼装
除了4个支柱可以采用大型地面吊车组立外,其余支柱及横梁都需要轨道吊车作业;获鹿线路所无法存放,采用轨道吊车在获鹿站装车,点内运输到获鹿线路所施工。横梁先拼装成不大于15 m,采用13 m的2个平板:
1)解决梁的长度问题不会过于短;2)2个平板运输的横梁才能满足施工需要。运输中的安全措施是最重要的,支柱及横梁需采用两根钢丝绳固定好。
3.3 吊装设备的选用,横梁拼装连接、架设
1)横梁两头宽,无法在平板上拼装,需用垂停封锁点(可单独要点),占用另一股道,铺设钢管,在吊车的配合下进行横梁拼装,拼装好,采用两根吊装带吊装,两吊装带间的夹角不能大于120°(重大安全隐患)。
2)起吊时,两端各用两根绳索拉着,起保护和调整作用。起吊时顺线路从两线间吊起,至超过承力索后,转到垂直线路与支柱连接。连接时螺栓不能一次紧到位,要两边同步,最后紧固。
3)吊车的选用,吊车要满足起升高度和伸臂长度的条件,在满足上述条件下的额定载荷(见表1),载荷应有30%以上的载荷余量,满足安全条件。
表1 额定起重量表kg
3.4 接触网拨移过渡
1)线索的延长长度计算,线索延长过长,超过30 cm靠补偿的延升是不够的,需更换补偿滑轮前的杵环杆;硬锚下锚直接在硬锚处更换。
2)根据线路拨移资料和曲线资料(原线路曲线半径为6 000 m,拨移后线路曲线半径为1 100 m),各个锚段线材变化量见表2。
3)腕臂预配:在过渡阶段,腕臂为曲线外侧关节式,而正线接入后腕臂为1/18道岔腕臂,此时需拆除的13-1,14-1锚段依然顺既有客专线下锚,此时腕臂用关节式腕臂较安全。
4)线索导移:在曲线段,线索导移从硬锚侧或中心锚节侧往下锚方向导移,保证腕臂偏移一次到位。
表2 各锚段线材变化量 m
3.5 接触网接口
1)补偿匹配:接口段的接触网下锚一段在石太客专线(既有线)上,另一端在石太直通线上。既有线下锚采用的是接触线25 kN(1∶4),承力索20 kN(1∶3)的补偿滑轮下锚;石太直通线采用的棘轮补偿下锚接触线30 kN、承力索25 kN(1∶3)。若石太客专也改为使用棘轮补偿,存在的问题是与其在道岔处相关的另外一支的补偿方式不一致。结合施工方案的操作,宜使用13,14锚段石太直通下锚与客专下锚匹配。
2)承力索接入:承力索采用人工架设,在下锚绝缘前与既有承力索并联,起锚张力不受力,并联连接要紧固,腕臂处要有电气连接。
3)接触线接入:接触线架设需用恒张力架线车,接触线下锚用既有接触线的下锚,既有接触线和承力索拆除。中锚制作,吊弦导移及布设。关节处保证侧线列车通过。
4)道岔成型:道岔处的A柱B柱C柱腕臂更换,进行道岔调整,形成无交叉道岔,若道岔A柱误差超过1 m,拉出值将超标。
5)吊弦更换:可调式吊弦更换成压接吊弦,线路移交。获鹿线路所改造其中还涉及供电方式的改变,既有石太采用的直供加回流的方式供电,新建石太直通采用AT供电方式,获鹿线路所在供电臂的末端,下行是上坡路段,有加强线。
4 结语
客专线路改造及接口的施工难点就在于如何采取一套行之有效的施工方案,来保证线路供电及行车安全。本文工程实例中,现场交通工具不能到达施工范围,施工工艺标准又高,在同类工程中具有典型的代表性。而在该工程的施工过程中,根据现场具体情况,通过严密的精确计算,采用先过渡后接口,按标准统一置换吊弦的施工方法,降低了施工风险,成功地完成了接触网的改造施工,取得了良好的社会和经济效益,从而为工程实现最后工期目标赢得了时间。
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002.
[2] 李 伟.接触网[M].北京:中国铁道出版社,2000.
[3] 赵印军.京沪高速铁路悬挂选择分析[J].铁道工程学报,2003(2):10-11.