高速铁路接触网支柱选型和基础研究

鲁 健

（中铁建电气化局集团西安电气化制品有限公司 710000）

0 前言

高速铁路的行车路径的车辆众多，且速度加快，便需要有保障的供电系统接触网对于电力供应系统而言是其主动脉，其作用方式便是和受电弓相连使电力机车能够得到电力供应。铁路在其两侧都有电缆槽设置，其外壳以内便设有接触网的基础以及支柱，以确保路基良好的整体性，并且在其两侧的界限要求为cx=3.1m ，这便意味着接触网应该把其截面面积控制在一定的范围内，如果支柱截面超过这个限制很可能会使得电缆槽会受到其基础外缘的入侵，不利于路基良好的整体性。

1 国内外铁路接触网支柱的应用现状

对于电气化铁路接触网而言其支柱在支持其作用的进行的意义重大，能够保障接触网的安全实施。现在国外以及国内能够选择的支柱主要有预先设置预应力的钢筋混凝土支柱以及H型钢支柱和格构式以及钢管柱这四种。上述支柱无论在国外还是在国内的应用都较为广泛，如表1所示。

表1 国外接触网支柱应用现状

在我国，我国在电气化铁路方面使用的支柱种类较为丰富，包括上文提到的格构式以及钢管柱子等多种支柱，下表所示为我国基础以及支柱方面的应用。

表2 国内接触网支柱应用现状

2 铁路接触网支柱选型的原则

2.1 技术要求

能满足支柱承载力要求的支柱为直径为 350毫米的支柱，这种支柱的优点便是其性能稳定、有较高的承载力，强度符合要求，目前已经较多的应用在电气化铁路中。H型以及圆形截面的承受风载系数分别是1.3和0.7，而其压力比值为1.86比1，H型截面为400毫米以及圆形截面为300毫米宽度的承受荷载的比值为2.48比1/与H型或者方形截面相比，圆形截面在承受风荷载上的性能较为优越。

钢管支柱与其他支柱相比，其适用较为广泛，承受荷载能力强，且应用的形状统一。不需要太多零件连接，和其他支柱相比生产制造方便简单，不需要太长的生产周期。在城市照明和输电等领域多棱形的钢管应用较多，而且这种钢管在国外也有一定程度的应用，不过我国电气化铁路中这种形状的钢管应用不多。钢管支柱的抗扭性能以及承载能力都较为优越，能满足多种装配要求。

H型钢柱制造工艺简洁。但这种钢柱在应用时，其尺寸并不能做到统一，零件过多，具有方向性，同时在下锚时容量有所减少。

2.2 抗震要求

支柱的抗震能力会受到截面形状的影响。H型钢柱的受力不均匀，强度过高的地震会对其造成严重破坏；不利于接触网的稳定，也会使其接受电流的情况受到影响。

2.3 经济条件

根据TB10009-2005，接触网支柱在使用机械养护的区段，应当与大型机械工作要求相一致，其直径应超过3000毫米。一般而言牵出线部位的界限应大于3500毫米，特殊情况下也应当在3100毫米以上。经过一段时间的设计规划，预应力钢筋混凝土以及H型钢柱可以投入使用。

支柱的宽度有所降低，其设计要根据挠度的变化而变化，要保证材料强度的发挥。支柱中钢筋混凝土支柱重量增幅13%左右，钢管柱为9%到28%，相应价格增幅为34%以及9%到28%。

如果保证支柱的整体外形一致，那么在支柱的施工以及设计安装过程中的流程都会得到简化，所以对于支柱型式的设计，其外形是否统一极为重要。

3 铁路接触网支柱基础研究

能够用于铁路专线的基础以及支柱如下所示：

（1）圆形钢柱有两种，可以利用机械实现其灌注的过程；

（2）H型钢柱的自重较大，抗扭能力和圆形钢柱相比较差，并且钻孔灌注的基础以及其柱底部较难匹配，只有灌注的直径达到 800毫米的直径时才能匹配，而且预留螺栓安装较为困难；

（3）机械灌注的柱基础有着直径较小、能够在开挖时保持良好的整体性以及机械施工等优点；

（4）在实施钻孔灌注的时候，因为履带式挖钻机的使用，能够较好的控制施工过程中基础的质量，不过履带式钻孔机由于其体型较大只能在平板车上施工；

（5）在桥梁上使用的支柱，一般使用轻型钢结构支柱，可以在桥梁上安装接触支柱，

和安装在桥墩上的普通支柱相比有所不同，这种安装方式可以尽可能减小其对其他设备的影响。

4 结语

在选择铁路接触网的基础以及支柱时应该结合线路的技术要求以及特点，对于区段不同的桥梁以及路基应该具体问题具体分析，综合分析实际情况以及经济条件等等，从而确定最佳的施工方案。