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浅析地铁车场线接触网无延长跨下锚时线岔的调整

2021-11-19艾天昕

铁道机车车辆 2021年5期
关键词:棘轮支柱道岔

黄 河,艾天昕

(1 中国中铁八局集团 电务工程有限公司,成都 610081;2 中国铁路成都局集团有限公司 贵阳建设指挥部, 贵阳 550001)

目前国内地铁车辆段(停车场)大多在城市周边,受征地的条件限制,车场线接触网的设置普遍比较紧凑,故大多数接触网进行平面布置时,在经过道岔定位点后,不设置延长跨,就近进行下锚,以达到缩小接触网布置的规模。由于地铁接触网跨距设置较短、下锚偏角较大以及拉出值等各种影响因素,施工单位在进行接触网精调时,往往在线岔处的参数难以达到施工规范或运营接管的要求。下面,文中就接触网无延长跨线岔下锚时,线岔参数如何调整进行阐述。

1 影响线岔参数调整的因素及分析

目前来看,线岔参数问题比较集中的有:非支(两线间距500 mm 处)抬高不足、两工作支(两线间距500 mm 处)不等高、侧线支(线岔上方的线索)顶线岔限制管。非支抬高不足,易造成车辆逆向通过道岔时,受电弓钻弓现象;两工作支不等高,易造成车辆通过曲股时,相邻股道线索打碰受电弓;线索顶住线岔限制管,造成限制管变形或线索不能自由滑动等现象,严重时可造成线索机械性损伤。

1.1 棘轮安装高度的影响

车场线接触网下锚采用棘轮补偿装置,其安装高度在接触线无延长跨下锚时,会直接影响非支抬高的参数,棘轮下锚安装高度如图1 所示[1]。

图1 棘轮补偿安装高度示意图

一般情况下,接触线非支抬高ΔH=150 mm(设计给定值),那么此时棘轮安装高度应为设计接触线高度加接触线抬高值。

如图2 所示,Lz1为支柱(靠非锚支方向)跨距,Lz2为支柱(靠锚支方向)跨距。若不考虑道岔柱双腕臂底座宽度及接触线拉出值位置的影响因素,设接触线抬高Δh1即为两支间距500 mm 处抬高,按照《CJJ/T 288-2018 城市轨道交通架空接触网技术标准》中5.13.3 中规定,Δh1=20 mm。由此,计算L1为式(1):

图2 非支抬高示意图

当跨距Lz2为10 m 时,由式(1)得L1=1.33 m;当跨距Lz2为15 m 时,由式(1)得L1=2 m;当跨距Lz2为20 m 时,由式(1)得L1=2.67 m。

1.2 锚支偏角的影响

由文中1.1 中分析可得,从立面的角度看,当Δh(即棘轮安装高度)增大或减小时,L1也随之远离或靠近支柱。但是,从平面的角度看两支间距500 mm 处是不会随着Δh的值改变而改变,那么就需要对锚支的偏移角度进行分析[2]。

dk为 双 腕 臂 底 座 宽 度,Db为 支 柱 半 宽,CX为 支柱侧面限界,a为定位点拉出值,β为锚支与其延长线的夹角,β=β1-β2,如图3、图4 所示。

图3 非支转角示意图-1

图4 非支转角示意图-2

先计算非支转角时的延长线与锚支水平方向夹角β2。设a=200 mm,Lz1=20 m,Lz2=20 m,dk=1 200 mm,Db=150 mm。则:

在《TB 10009-2016 铁路电力牵引供电设计规范》的5.4.8 条中的规定,接触线非支与原方向的水平夹角不宜大于6°,困难情况不宜大于10°。在上述计算条件的结果中,是满足规范要求的。

上述计算条件的设定是较为理想的情况,在实际施工当中如道岔定位柱距离岔心过远或过近、锚柱限界过大、为满足线岔中心参数而调整道岔柱拉出值等,均会造成非支转角过大,若拉出值调整为150 mm,限界为2.65 m,Lz1=21 m,Lz2=13 m,其余计算条件不变,那么β值为10.16°,已经不能满足规范要求。而该计算条件,是施工现场经常遇见的。

1.3 道岔定位柱位置的影响

地铁车场线一般采用7#道岔,受电弓碳滑板宽度为1 050 mm,理论上,从道岔起点至道岔开口为受电弓半宽范围内都有可能实现道岔定位。7#道岔导曲线半径较小,曲股定位柱一般为反定位。调整定位点拉出值和道岔定位处跨距,可控制受电弓进入始触区时受电弓与非工作支的相对关系。道岔定位柱在两轨间距180~220 mm 范围内,线岔调整较为容易,一般情况下,道岔定位柱在250 mm 以上,容易造成线岔限制管与定位器距离较近。这时,通过调整拉出值(调大)来控制线岔交叉点位置以满足设计要求。

2 实例分析

以常州地铁1 号线百丈车辆段ZG62#道岔定位柱为例,平面布置图如图5 所示。

图5 平面布置图

实际施工时,ZG62#支柱CX=2.755 m,在两轨间距216 mm 处定位(距岔心为2.468 m),实测a=158 mm,Lz1=21.35 m,Lz2=14.26 m,dk=1 200 mm,Db=150 mm。但是,Lz2是支柱的跨距,并非线索实际长度,在实际计算时,还应扣除棘轮补偿装置的距离,该距离为1.107 m(支柱边缘至棘轮中心位置)。根据式(2)、式(3)计算得β=10.38°。经过计算,该处线索转角不符合规范要求,且在该处非支抬高仅为5 mm,线索顶住线岔限制管,棘轮补偿装置受条件限制,已无法再升高。在进行调整时,简单悬挂吊索已不受力。其余参数均符合要求。

造成此种情况,主要原因在于非支下锚跨距过小,从而导致线索转角过大。针对此种情况,在线索定位转角处,由于拉出值的影响,线索存在一定的应力集中,那么将非支拉出值适当增大(即向支柱侧拉)可释放部分应力集中,从而达到减小线索定位处转角的目的。

上述计算条件不变,a=290 mm,则β=9.08°,且各项数据调整符合要求,如图6 所示。

图6 参数调整记录

3 结束语

从影响接触网线岔参数的原因入手,总结并分析了下锚棘轮安装高度、锚支偏角和道岔定位柱的影响程度,得出了具体的计算方法。对常州地铁一号线百丈车辆段的调整实例进行了计算和说明,总结除了具体的调整方法,在设计或施工时,对线岔布置或调整提供了理论依据和建议,可直接指导施工。

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