高速铁路接触网N18 线岔非标安装调整施工研究

陶青

（中国铁建电气化局集团第二工程有限公司，山西 太原 030023）

随着客运专线的建设和发展，接触网大号线岔安装布置技术也日趋完善。与此同时，对于大型枢纽编组车站，由于其道岔选择的灵活性及空间位置的复杂性，传统经典的接触网N18 线岔安装定位支柱按照标准施工往往存在一定的难度，另外，站前单位在基础预留过程中受断链及操作人员主观因素、测量仪器精度不足等累计误差的影响，对定位支柱基础位置的纵向偏差，由此对接触网安装调整所带来的影响也不容忽视。因此，依据施工现场的实际情况，根据高速铁路接触网工程相关规范、设计要求，寻求更优的接触网N18 非标安装调整技术显得尤为重要。

1 标准接触网N18 线岔过渡原理分析

1.1 N18 无交分线岔布置原则

无交分线岔，即正线和侧线相互独立，克服了传统交叉线岔存在交叉点且安装限制管的影响。正线和侧线彼此相互独立不受传统交叉布置方案中限制管的不利因素，提高线岔区域接触网整体的弹性均匀性，改善受电弓在线岔区域内滑动受流的特性，保证动车组列车安全平稳过渡的同时提高了供电的可靠性的同时，也优化了传统布置模式可能存在的打弓、钻弓。

无交分线岔布置所遵循的基本原则：（1）在布置时，充分考虑始触区内弓网的受流质量以及弓网关系的可靠性。（2）规范规范，正线接触悬挂导线坡度变化率不得超过0.5%，侧线接触悬挂导线坡度变化率不得超过1.5%。（3）在始触区范围内不得安装任何线夹，接触网任何设备不得侵入受电弓动态包络线。

1.2 过渡原理及定位状态分析

（1）标准定位原理图

标准定位接触悬挂平面布置示意图及两支接触悬挂高度关系，如图1 所示。

由图示所知，B 支柱处侧线大拉出值的设置目的为保证受电弓高速通过正线时侧线处于受电弓工作范围之外。也正是标准定位的这一特点，使得在支柱位置精度不够时对始触区和拉出值施工一次到位带来很大的困扰。因此，此种布置结构在一定程度上受到现场施工条件的限制。

图1 标准定位线岔平面布置及空间几何关系示意图

图2 标准定位过渡状态分析

（2）标准定位过渡状态分析（图2）

当正线高速通过时：由于拉出值的设置已考虑到受电弓的动态摆动量，因此，在此工作状况下受电弓不存在碰触侧线导线的可能。此中情况便不存在始触区的概念。

当正线进入侧线时：始触区范围为正线接触线距离侧线线路中心600 ～1050mm 的范围，此时侧线处于抬高状态，在正线过渡到侧线过程中可在始触区范围之内实现平稳过渡，如图2 区域I。

当侧线进入正线时：如上所述，当通过始触区范围I 后侧线接触线处于下降状态。即过了区域I 后侧线略低于正线接触线。则当侧线进入正线时，始触区为正线垂直投影距离侧线线路中心的为600 ～1050 的区域，如图3 区域II。此时I 和II 区域不相互重叠，且II 区域更靠近道岔开口方向，当列车到达区域I 时，已实现侧线到正线的平稳过渡。

图3 机车进出侧线两始触区位置关系示意图

特点：列车正线通过时不会被侧线影响，因为保证了正线通向的安全可靠，并且相对于交叉线岔的相对硬点问题也相应被优化。但面对侧线行车过程中就并非是绝对理想状态，在实际生产实践过程中，始触区I 和始触区II 往往较长且存在重叠现象，当支柱位置偏差大时，此问题更加突出。另外，正线和侧线相对高度存在相互交替转换过程，这极大地限制了侧向通行速度，也一定程度上影响了受流质量，速度过高而带来的冲击性也不可忽视。

2 非标准N18 线岔定位方案的提出及优化分析

2.1 标准N18 线岔定位局限性及解决措施分析

从图1 可知在此种方式下，A 支柱与B 支柱以及其与理论岔心相应位置关系是保证始触区的关键内容。面对错综复杂的现场施工环境以及不确定因素更多的现场实际情况，此种定位方式由于B 柱拉出值的特殊性决定了普遍适用性的不足之处。尤其是施工过程中支柱位置的纵向偏差以及复杂区域设备多时，无法保证道岔柱的位置关系时给施工生产带来诸多不便。另外，当定位精度不足也带来保证始触区无法保证拉出值、保证拉出值无法确保始触区的矛盾之处。鉴于以上的在施工现场的不足之处，充分利用N18 现场工作原理，寻求一种普遍适用性的小拉出值定位布置方式显得尤为重要。优化拉出值与始触区的关系，克服位置偏差的不足之处显得尤为重要。

2.2 非标准定位示意图（图4）

图4 优化后的非标准定位示意图

图4 中，正线始终处于设计高度状态，在A 柱定位点侧线相对正线抬高20mm，B 柱定位点侧线相对抬高80mm，以此满足列车通过始触区时侧线始终略高于受电弓有效工作平面。由于侧线速度上的限制性，因此通过受电弓边角的圆弧通过挤压方式可达到平稳过渡的目的。

2.3 非标准定位过渡原理及分析

（1）此非标准模式下，受电弓与两支悬挂的空间位置关系如图5 所示，根据杠杆受力平稳的特点，要求再次区域内正线和侧线必须位于受电弓同一个半侧边。始触区依然同标准模式一样有两种情况，即正线垂直投影距离侧线线路中心600 ～1050mm 的范围。

特点：受电弓边角圆弧可靠安全性决定了此种布置方式，无论机车从哪个方向行车，受电弓过渡都十分的平稳，并安全性也有保障。普遍适用于不同类型的受电弓。另外，由于小拉出值的作用，在始触区与拉出值之间的相互控制上也有很大的优势。

图5 非标准定位受电弓通过始触区时弓网空间位置关系

3 施工过程控制策略及操作要点

3.1 施工过程控制

非标准安装可根据现场实际情况精确地实现测量计算安装一次到位，具体包括参数的测量、软件计算、预制与预配、安装等工艺环节等，主要工艺流程如图6 所示。

图6 主要工艺流程

3.2 操作要点

（1）施工准备。①在施工测量前组织技术人员进行现场调查，并对接触网平面布置图仔细进行审核，道岔定位柱重点审核。②核对站前、站后图纸及站前、站后设计资料，重点核对道岔岔心、定位柱里程与跨距。③按照站前单位的道岔布置平面图，在CAD 中建立道岔线路中心及三维模型。

（2）道岔定位柱参数测量。最关键的工序，直接影响道岔定位柱支持结构计算是否精准，支持结构能否一次安装到位。支柱组立完成后，利用经纬仪、水准仪、钢尺对道岔定位柱的斜率、上腕臂底座安装高度、线间距、限界、跨距以及定位柱距岔心的距离等进行精确测量，为后续计算安装工作做好足够的准备。

（3）定位柱拉出值、抬高等参数修正。最重要的工序。利用现场测量的定位柱距岔心的实际距离，根据无交叉现场布置原则及要求，在CAD 中模拟道岔上方接触网的布置，对标准与非标准定位方式进行分析，对非标准定位的拉出值、导线抬高等参数进行修正。

（4）支持结构计算、安装、承导线架设。依据现场测量数据、优化后的拉出值参数对腕臂、定位装置进行计算、预配、安装。鉴于道岔处线间距影响腕臂计算，可将正线与侧线分别计算。

（5）吊弦测量计算、安装。在进行弹性吊索的预制与吊弦计算过程中，弹性吊索的长度要充分考虑跨距的大小、吊弦基本参数测量的精确性。需特别注意道岔曲股段接触线的高度变化。在具体实施过程中，基本原始数据应进行复核和逻辑合理性的分析。再利用专业软件算法进行分析计算，对输出的数据复核无误后发送车间进行预配。

（6）定位器坡度调整。坡度测量调整过程中确保一次成型到位，精确测量，仔细分析在寻求最佳的调整方法。由于T 型定位器上拔力的作用，T 型定位器处的导线高度偏差较大，需特别注意T 型定位器的坡度。

（7）复核拉出值、导高、始触区。对线岔的拉出值、导线高度、道岔的始触区以及动态包络线进行复核测量，并做好施工记录。

4 结语

高速铁路无交叉线岔的布置与调整是接触网生产运营过程中的薄弱环节，始触区的确定和接触线的高度位置空间几何关系是线岔调整的关键。通过对成贵铁路无交叉线岔侧线抬升量以及拉出值优化，使受电弓在进出侧线时更加平稳。现场实践模拟验证，无论电力机车从哪个方向通行，不仅可以满足高速动车组接触网弹性均匀性的需要，还能更好地满足平稳过渡的要求，过渡过程相比于传统模式也更加平缓，可以作为大面积推广并应用。