车站接触网在股道间立柱方案研究

梁 英

(中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处，西安 710043)

大型铁路客站雨棚设计中，将雨棚柱设置在线路中间，实现了站台无结构柱的理念［1］。接触网设计同样需要打破以往在站台上立软横跨或硬横跨支柱的常规，以减少接触悬挂对车站整体景观效果的影响，股道间立柱悬挂接触网成为目前大型铁路客站接触网设计的首选方案。

1 股道间立柱的影响因素

(1)是否通过超限货物列车［2］，研究时要综合考虑相邻两股道线路组合情况。

(2)线路等级，特别是邻近股道的运营速度。列车通过速度直接影响接触网支柱侧面限界及支持结构(包括基础)等的设计方案。

(3)相邻线路路基高差的影响。路基的高差会影响支柱高度的统一性和接触网支持结构安装。

(4)股道间其他设施的干扰;如站场排水沟、电缆、客车上水栓、管道及信号机等设施的影响。(5)接触网支持结构及零部件的选用。(6)附加导线悬挂设计。

2 股道间立柱方案研究的基本原则

(1)接触网设计时不考虑股道的拨移。

(2)正线间尽量不设立柱。

(3)接触网支柱侧面限界要求:通过超限货物列车的正线或站线最小限界为［Cx］=2.44 m［3］，不通行超限货物列车的站线最小限界［Cx］=2.15 m［3］。曲线区段，按现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》的规定加宽［4］。线间立柱支柱限界施工误差按照±60 mm考虑［5］。

(4)站场内两线间满足线间立柱的要求时则尽量采用股道间立腕臂柱。

3 股道间立柱方案

3.1 股道的线间距与支柱类型的匹配

通过超限货物列车最小侧面限界［Cx］=2.44 m［3］，不通过超级超限列车最小侧面限界［Cx］=2.15 m，相邻股道线间距与支柱类型匹配见表1。

表1 相邻股道线间距与支柱类型匹配［6－8］

3.2 股道间立柱的腕臂安装设计

3.2.1 中间柱安装

(1)单腕臂安装方式。接触网支持结构采用三角旋转腕臂结构，参见图1中Ⅰ道安装(正、反定位)，侧面限界为2.44 m时，接触网拉出值可正常布置。

图1 单腕臂、双肩挑安装示意(单位:mm)

(2)双肩挑腕臂安装方式。考虑双线电气化铁路上下行分别停电检修的要求，正线间不考虑立柱，双肩挑的腕臂安装方式适用于站线与正线间或站线间安装。图1中Ⅱ、3道采用双肩挑方式悬挂接触网。Ⅱ道2.44 m的限界接触网拉出值可正常布置，3道由于安装空间的限制，限界为2.15 m时正定位的拉出值a=0，反定位a=200～300 mm。

①直线区段典型中间柱安装

图2为股道间立柱单绝缘腕臂正、反定位安装，满足Cx=2.44 m及Cx=2.15 m安装要求。零部件均可采用标准系列零件［9-10］，结构参数及主要零部件尺寸见表2。

图3为双重绝缘正、反定位安装，当Cx=2.15 m时，正定位处的定位器可采用带有特殊定位支座的定位器，该种安装形式可满足受电弓(上下160 mm，左右250 mm)晃动后瞬间安全距离(200 mm)要求，结构参数及主要零部件尺寸见表2。

表2 直线双肩挑腕臂安装结构参数及主要零部件尺寸

②曲线区段典型中间柱安装(R-800 m)

图2 单绝缘双肩挑腕臂安装(单位:mm)

图3 双绝缘双肩挑腕臂安装(单位:mm)

从图4中可知，针对曲线半径R=800 m情况，考虑外轨超高，非超限车通过时，最小侧面限界Cx=2.205 m，只适合曲线内侧安装。曲线外侧安装时因受电弓与腕臂绝缘子间距不能满足瞬间距离困难值160 mm要求而不能实现。超限车通过时，最小侧面限界Cx=2.495 m，曲线内、外侧安装均可实现，结构参数及主要零部件尺寸见表3。

图4 曲线区段典型中间柱安装(R=800)(单位:mm)

表3 R=800 m双肩挑腕臂安装结构参数及主要零部件尺寸

不同曲线半径，腕臂安装要求的支柱限界(计算值)见表4。

表4 不同曲线半径腕臂安装要求支柱限界

3.2.2 中心锚结

在站场内一般情况下推荐采用防窜型中心锚结。采用防断型中心锚结时，中心锚结相邻两柱打拉线，拉线基础形式要综合考虑线间是否有其他专业设施的影响。为了减少对车站整体美观影响，建议车站内不采用防断中心锚结。

3.2.3 全补偿下锚

(1)根据股道间距确定采用下锚补偿方式。普通的补偿下锚坠砣直径为360 mm、坠砣限制架的固定角钢为90 mm，限界需增加180 mm。股道间下锚时直线、曲线(最小半径800 m)最小可能线间距要求，见表5。

表5 股道间下锚时直线、曲线(最小半径800 m)最小可能线间距 m

(2)若线间距不能满足以上要求，可采用其他补偿方式，如弹簧补偿器或进行其他特殊设计。

(3)由于补偿下锚要打拉线，影响车站景观效果，建议平面布置设计时将补偿下锚移设至咽喉区附近。

3.3 股道间支柱基础设计

基础设计时应尽量减小基础垂直线路方向的尺寸，加大顺线路方向的尺寸来折减载荷。减小基础垂直线路方向的尺寸可满足小限界安装，也可以减弱轮轨振动对网柱基础的影响。

(1)钻孔桩基础［11］

线间无信号设施、站场排水沟等设备时，H型钢柱可采用钻孔桩基础(图5)，钻孔桩基础直径为700 mm，可满足较小线间距情况下立柱的同时对两线路的道床基底的破坏影响较小。

(2)杯口基础(图6)

线间无信号设施、站场排水沟时，时速160 km及以下混凝土圆杆采用直埋基础;时速200 km混凝土圆杆采用杯口基础。

图5 φ700 mm钻孔桩基础(单位:mm)

图6 圆杆杯基

(3)刚性基础(图7)

线间有排水沟时根据线间距大小设计不同基础形式，线间距大(一般有排水沟时线间距为6.5 m)则可以改移侧沟绕过基础;改移侧沟方案无法实施时可采用刚性基础内部穿管。根据排水量的大小设管径。穿管后的刚性基础须采取加强措施，尽量减小垂直线路方向的尺寸。

图7 刚性基础

(4)大站内线间有上水栓及管道时，网杆布置时应与相关专业结合，避免上水管道与接触网基础冲突。

(5)设计基础时要综合考虑所选用的支柱类型、线间距、线间设施等。

3.4 股道间立柱附加导线悬挂设计

3.4.1 直供加回流供电方式的附加导线悬挂设计

(1)NF、Gw线柱侧安装

NF、Gw、F 线同杆合架时，NF、Gw 线悬挂采用柱侧架空安装，F线柱顶安装，如图8所示。也可根据具体工况取消F线肩架(无合架F线)或Gw线肩架(混凝土支柱)。

(2)NF线柱顶安装，Gw线柱侧安装

无合架的F线时，NF线可采用柱顶安装方式，如图9所示，混凝土支柱可取消Gw线肩架。

(3)NF线电缆敷设，支柱单独接地

①为减少附加线悬挂对车站景观的影响，回流线可采用电缆敷设方案。

②支柱接地

a.地线采用地埋扁钢方式。地线沿支柱敷设，每排支柱均设预埋地线，支柱与预埋地线通过引接线连接后综合接地;

图8 NF、Gw、F线同杆合架 (单位:mm)

图9 NF柱顶安装

b.每个支柱单独设置接地极。

3.4.2 AT供电方式的附加导线悬挂设计

(1)AF线、Pw线与F线合架

①单腕臂安装

AF、F线采用棒式绝缘子悬挂，支柱可不加高，绝缘子须满足抗弯强度要求，如图10所示;AF线采用棒式绝缘子柱顶安装，F线采用悬式绝缘子柱侧安装，支柱须加高以保证F线对地的安全距离要求，如图11所示。

图10 AF、Pw线与F线合架方式一(单位:mm)

②双肩挑支柱

针对双肩挑支柱，AF、F线可采用如图12所示的安装形式，该种安装形式须采用增高肩架或加长支柱，且选用支柱容量时应充分考虑附加导线荷载。

(2)AF线、Pw线的悬挂

图11 AF线、Pw线与F线合架方式二(单位:mm)

图12 双肩挑支柱AF、Pw和F线合架(单位:mm)

图13 AF线、Pw线的悬挂(单位:mm)

无合架的F线时，AF线可柱顶安装，Pw线柱侧安装，支柱不必加高，如图13所示。

4 结语

股道间立柱须综合考虑线路因素、股道间距、线路通行列车形式、股道间设施等外部因素，同时满足接触网悬挂安装的要求。本文提出的线间立柱方案，腕臂安装、支柱基础及附加导线安装，为工程实践提供一定参考作用。

［1］潘国华.无站台柱雨棚设计若干问题的探讨［J］.铁道标准设计，2008(6):113-117.

［2］中华人民共和国铁道部.铁运［2007］62号 铁路超限超重货物运输规则［S］.北京:中国铁道出版社，2006.

［3］中铁电气化集团有限公司，中铁电气化勘测设计院.TB10009—2005 铁路电力牵引供电设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［4］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，2003.

［5］铁道部电气化工程局.TB10208—98 铁路电力牵引供电施工规范［S］.北京:中国铁道出版社，1999.

［6］中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程［S］.北京:中国铁道出版社，2006.

［7］中华人民共和国铁道部.TB/T2921.3～4—2008 电气化铁路接触网钢支柱第3、4部分:钢管支柱、H型支柱［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［8］中华人民共和国铁道部.TB/T2286.2—2008 电气化铁路接触网预应力混凝土支柱第2部分:环形支柱［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［9］中华人民共和国铁道部.TB/T2075.1～2075.23—2010 电气化铁路接触网零部件［S］.北京:中国铁道出版社，2010.

［10］中华人民共和国铁道部.TB/T3199.1—2008 电气化铁路接触网用绝缘子第1部分:棒形瓷绝缘子［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［11］王玉环.哈大铁路客运专线季节性冻土区段接触网柱基础设计［J］.铁道标准设计，2012(12):84-87.

［12］铁道部电气化工程局电气化勘测设计处.接触网设计手册［M］.北京:中国铁道出版社，1988.