分析高速铁路接触网施工关键技术

2016-02-05余军中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司江苏常州213179

中国设备工程 2016年9期

关键词：吊索支柱接触网

余军（中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司，江苏常州 213179）

分析高速铁路接触网施工关键技术

余军
（中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司，江苏常州 213179）

高速铁路对稳定性、平顺性、安全性、可靠性和精确度的要求很高，其中高精确度是高速铁路与一般铁路接触网施工的最大区别，而若要实现这一施工要求，则需抓住高速铁路接触网施工的关键技术。在本案，笔者结合实践经验，浅析高速铁路接触网施工的关键技术。

高速铁路；接触网；关键技术

接触网是沿电气化铁路钢轨上空呈“之”字形架设及供受电弓取流的高压输电线，其是铁路电气化工程的主架构，具体由接触悬挂、定位装置、支持装置、支柱和基础等组成。目前，我国已建成多条速度等级不同的电气化高速铁路，其中，接触网形式以简单链和弹性链形悬挂为主，支柱基础为桩基，承导补偿采用高可靠性、高安全性的棘轮补偿装置，网上选用耐磨耗、高张力的铜合金线材，线岔选用可高速通过的（无）交叉线岔。为了保证上述关键部位的施工精度，笔者简要从如下方面浅析高速铁路接触网施工的关键技术。

1 基于CPⅢ精测网的测量技术

为了满足高速行车的需要，在高速铁路轨道安装中，应保证施工测量的精度，具体要求如下：根据不同阶段施工对精度的要求，至少进行3次测量，并建立相应的CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ三级精测网，其中CPⅠ和CPⅡ是线路工程施测网；CPⅢ是无砟轨道施工用网，用以指导轨道工程施工精度的调整及提高其施工质量。

一般情况下，接触网施测的基准为轨道，但高速铁路的建设具有特殊性，即接触网支柱装配施工时尚未建成线路，因此仅能通过预测轨道设计参数来保证支柱的装配质量。在普速线路施工中，站前中线与高程交桩测量的精度远不能满足高速铁路接触网的装配要求，而若要解决这一问题，则需引进站前CPⅢ精测网。在实际应用中，CPⅢ精测网的基点通常为40个/公里，其中上、下行分别为20个，而基点的间距基本与接触网的支柱跨距相等，且在路基地段与基础网的支柱基础基本重合。在CPⅢ精测网测量中，利用平面坐标值、高程数据及以基点为接触网的支柱参数，可测得接触网的线路超高、支柱界限及线路内轨面与基础面的高差等参数，同时将轨面红线标在支柱处，可进一步准确确定腕臂上、下底座的安装孔位。另外，在对支柱处轨面的高程进行复核时，应将支柱处线路的长、短链情况及变坡处竖曲线对高程的影响考虑其中，以保证接触线在接触网整体吊弦后依然保持平直且受流良好。

综上，在高速铁路接触网施工中，CPⅢ精测网的应用可实现路基地段、隧道及桥梁地段曲线或直线区段接触网支柱参数的高效、准确测量，且这一技术目前已在京津城际等工程中得到了成功的运用。

2 隧道内接触网的吊装安装技术

在高速铁路隧道中，预留吊柱槽道方便吊柱安装方法的应用可避免接触网在隧道成形后打眼施工安装吊柱对隧道整体结构的破坏及保证吊装的准确安装。

一般来讲，在隧道土建施工时，便将隧道吊柱槽道预埋到位，而电气化专业仅需配合预埋施工及检查预埋后技术指标的检查等，注意槽道的预埋质量将对隧道吊柱的安装质量起直接性的作用，因此应对槽道的安装进行重点检查，并按如下要求控制其施工偏差：一是槽底到隧道顶面的距离或槽道嵌入的偏差应≤5 mm；二是两根槽道的平行间距或槽道的平行偏差应≤±5 mm/ m；三是槽道偏移线路或垂直线路两侧的施工偏差应为±30 mm；四是操作平行或垂直线路的倾斜偏差应为±5 mm/m；五是单根槽道的倾斜偏差或单根槽道穿过T型螺栓小面的嵌入偏差应≤3 mm。在高速铁路线路铺轨前，隧道吊装安装方式一般采用的是现场组装作业台，即：测定吊柱的安装位置→将悬吊滑轮安装在槽道的相应位置来起吊吊柱→安装吊柱→测量吊柱的界限值和斜率→当测量结果显示不合格时，先松开吊柱，再安装垫片及调整其界限值，最后再重新紧固吊柱。一般来讲，吊柱安装应满足如下技术要求：一是当隧道高度发生变化时，以40 mm为一档调整隧道吊柱，注意吊柱底端到轨面的距离应≥4 950 mm；二是初安装吊柱时，保证吊柱向受力的反方向倾斜0.5%~1%，而当吊柱受力以后，保证其向受力的反方向倾斜0~0.5%；三是垂直安装悬挂下锚非支腕臂吊柱，并保证吊柱的下端向腕臂的反侧倾斜0~0.5%。另外，应按高速铁路设计建筑界限的规定控制吊柱位置对邻近线路的最低界限及加宽曲线地段，一般规定吊柱的侧面界限为直线与曲线内侧2 800 mm及曲线外侧2 700 mm。显然，这一规定将会制约后续腕臂的安装，因此在实际施工中，应将这一问题考虑进去。

3 接触线平直度控制技术

高速铁路接触网施工要求严控其高度变化率、导高及接触线的平直度，其中一旦接触线上出现扭面、弯曲等现象，便极易导致受流恶化及引起离线拉弧，并最终造成接触线烧损等安全事故。

因此应严控接触线的平直度，以保证其高速受流的不间断性和平稳性。为了保证接触线的平直度，应利用恒张力架线车来架设高速铁路的接触线，同时将架设的张力控制在10~12 kN。在实际应用中，一般利用电脑来操控恒张力放线装置，以保证其张力偏差为±1%，而在架设导线时，接触线应通过放线滑轮和S钩悬挂在承力索上。另外，针对线径为150 mm2的接触线，在架设时，应将七轮接触线平直度校直器安装在架线车的立柱上，以保证接触线在架线中不出现扭面和弯曲的现象。

4 弹性吊索安装技术

接触网弹性链形均匀悬挂的弹性有助于实现静态接触压力的恒定抬升及减小受电弓运行轨迹的高度，这都在一定程度上反映了弹性吊索对优化弓网受流性能的作用。弹性吊索在安装中的精度调整与张力控制将对弹性链形悬挂的整体性产生决定性的作用，因此可从如下方面分步安装弹性吊索：初步安装弹性吊索；调整弹性吊索。其中，在初步安装中，先将量裁的吊索悬挂固定在规定的位置及将其张力控制到2.8~3 kN，并在定位装置及跨距中吊弦全部安装到位以后，从中心向两侧调整弹性吊索，即先用辅助索线将弹性吊索的中心锚结一端加紧及用专用拉力计按3.5 kN的标准张拉另一端，注意在整个调整过程中，不得随意抬起接触线，同时在半个锚段中，仅安排一组人调整，以保证弹性吊索均匀受力。另外，在安装好吊弦以后，应将跨中首根吊弦与邻近吊弦的高差控制在10 mm以内及将吊弦与定位线的高差控制在0，注意在此环节，需用接触网激光测量仪来检测中心锚节跨中的导高及其悬挂点，以保证整个接触网中接触线的高度完全满足设计要求。