200km恒張力預(yù)留架設(shè)施工工法

1、200km/h接觸網(wǎng)恒張力零預(yù)留架設(shè)施工工法中鐵十一局集團電務(wù)工程謝文藝徐金平葉志榮楊清太夏謙云1前言隴海鐵路鄭州至徐州段是我國首次進行 200km/h電氣化改造的既有繁忙干線， 鐵道部明確要求200km/h電氣化鐵路接觸網(wǎng)必須采用國外的恒張力架線車圖1-1進行恒張力架設(shè)施工，而當時國內(nèi)有關(guān)恒張力架設(shè)施工技術(shù)還是空白。按照鐵道部 的要求，我們專門成立課題攻關(guān)小組對接觸網(wǎng)恒張力架設(shè)施工進行研究。施工過程 中針對控制張力的預(yù)設(shè)和線材初伸長的處理等核心技術(shù)進行攻關(guān)研究，并對恒張力 架設(shè)線材預(yù)留長度過長的問題研究出了接觸線延長接續(xù)架設(shè)施工技術(shù)，成功實現(xiàn)了 恒張力零預(yù)留架設(shè)，既大大降低了施工本錢，也填補

2、了國內(nèi)該施工技術(shù)領(lǐng)域的空白。接觸網(wǎng)恒張力架設(shè)施工技術(shù)同其它創(chuàng)新技術(shù)一并匯編成?既有線改造200km/h電氣化接觸網(wǎng)施工技術(shù)?于2006年12月由湖北省科技廳組織鑒定居國內(nèi)領(lǐng)先水平， 并獲中國鐵道建筑工程總公司一等獎，該技術(shù)通過總結(jié)完善形本錢工法。圖1-1意大利進口的泰斯美克恒張力放線車2、工法特點2.1本工法科技含量高，智能化程度高，施工組織和操作均按程序化作業(yè)。2.2 針對性強，針對恒張力架設(shè)線材預(yù)留長度過長的問題研究制定出了接觸 線延長接續(xù)架設(shè)施工技術(shù)方案，大大降低了施工本錢。2.3 本工法有效地解決了小張力架設(shè)施工易產(chǎn)生硬彎、扭面以及線材初伸長 等方面的問題，保證了接觸網(wǎng)架設(shè)施工質(zhì)量3、

3、適用范圍本工法適用于新建和既有高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)改造架設(shè)施工。4、工藝原理4.1預(yù)設(shè)張力選定原理預(yù)設(shè)張力選擇的合理與否直接影響到放線質(zhì)量。張力預(yù)設(shè)過大大于額定張力的話，一那么直接構(gòu)成線索的破壞張力，稍有不慎那么對線索直接造成損傷；二那么由于 張力過大，其通過線索對下錨處墜砣產(chǎn)生的拉力直接將墜砣拉起或來回竄動。根據(jù) 張力與接觸線弛度的關(guān)系公式fma=1.225*10-3g|2/T fma最大弛度，g導(dǎo)線密度， I 跨距，T接觸線水平方向的張力可知，如張力預(yù)設(shè)越小的話，那么接觸網(wǎng)的架 設(shè)弛度越大，接觸線在懸掛點的彎曲度也越大，由于放線過程中張力是波動的，導(dǎo) 致接觸線在懸掛點處沿放線方向來回移動，

4、從而形成不易矯正的波浪型硬彎和折 彎，這違背了恒張力的設(shè)計初衷。為此，為選擇合理的預(yù)設(shè)張力并保持其恒定，我 們在學(xué)習(xí)研究德國、法國及日本等高速鐵路興旺國家有關(guān)恒張力放線資料的根底 上，根據(jù)我們實際施工過程中摸索總結(jié)出的經(jīng)驗，對銅絞線和鎂銅銀銅合金等 材料，放線的預(yù)設(shè)張力一般為：銅絞線為設(shè)計額定張力的40-60%,鎂銅銀銅合金為設(shè)計額定張力的60-80%=在鄭徐線施工中，承力索架設(shè)采用8kN,導(dǎo)線采用10kN, 張力選擇合理，放線質(zhì)量良好。4.2 新線初伸長處理原理關(guān)于新線初伸長的研究，各國都進行了大量的研究，而且對新線初伸長的處理 方法，各國都不盡相同。美國采取在安裝前以破斷張力的50%-70

5、%進行預(yù)拉、人為地造成永久性伸長，從而防止線索在安裝后產(chǎn)生伸長。這種在我國既有電氣化改造 施工中無法實施。德國、法國及日本采取的超拉方法主要如下表：法國德國日本承力索1.2倍額定張力額定張力自然伸長1.6倍額定張力72h4-8周10mi n接觸線1.5倍額定張力額定張力自然伸長2.0倍額定張力72h4-8周30 min結(jié)合我國既有線行車密度大、封鎖時間短的特點，我們根本參照德國的方法采取額定張力自然伸長的方法進行處理。4.3接觸網(wǎng)延長接續(xù)架設(shè)施工原理從上面工藝原理分析得知：線盤上的張力僅為控制張力的5%為此，我們研究出了接觸線延長接續(xù)架設(shè)方案即：準備一盤約為200米的承力索線盤專門用作延長線，

6、固定在放線平板上最遠處的一個線盤支架上，待線盤上接觸線即將展放完畢時，將接觸線臨時固定后斷線，并利用滑靴連接器將線索和延長線相連，連接牢靠后繼 續(xù)展放直至緊線下錨。5、施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程流程圖如圖5.1-1 :圖5.1-1施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1 施工準備.根據(jù)平面圖編制架線作業(yè)方案見表架線作業(yè)方案表表架線 順 序錨段號錨段長度m線材規(guī)格線盤編號起錨桿號占用軌道和經(jīng)過道岔號穿 線 情 況跨越接近電線路電壓 等級位置、高度距離和防護措施臨時緊線位置穿 線 情 況占用股道和經(jīng)過道岔號下錨桿號備注.按路局規(guī)定，提前將架線要點要求及架線作業(yè)方案表提交路局運輸科、調(diào)度所.

7、在曲線區(qū)段的每組腕臂上安裝一處防偏移支撐，直線段每4根支柱的腕臂安裝一處防偏移支撐。轉(zhuǎn)換柱非工作支壓管采用雙腕臂支撐加固，將腕臂固定在垂 直線路位置。用手拉葫蘆將墜砣串提起至下錨高度，將墜砣串用鏈條葫蘆和4.0鐵線綁 在支柱上，防止放線時墜砣上下串動；.按下式確定墜砣高度b值。(521-1)ibx=bmin+n 八 |k (tmax-t)k A車組就位、起錨.圭寸鎖點開始后，架線車到達起錨柱，架線車平臺上人員將大繩放下，起錨 人員將補償裝置用大繩拴好，平臺上人員將補償裝置拉上來與線索回頭連接。在連 接過程中應(yīng)防止補償繩跳槽和絞合。連接完畢后施工負責(zé)人通知張力控制的操作人 員收線，直至墜砣剛好受

8、力后停止操作，設(shè)定放線張力并進入自動放線模式，開始 放線。(圖 5.2.2-1 ).起錨需要穿線時，架線車停在需穿線位置然后穿線。穿線后起錨人員將承 力索拉至錨柱與補償裝置連接。前進方向恒張力放線放線過程中，車組應(yīng)控制按5km/h的速度勻速前進，盡量不要停車和忽快忽慢。架設(shè)承力索時，利用放線滑輪將承力索懸掛固定在腕臂上，為方面施工，我們課題 組開發(fā)加工了專門用于恒張力架設(shè)承力索的放線滑輪，大大提高施工效率。架設(shè)接 觸線時，直接利用“ S鉤+放線滑輪將接觸線懸掛固定在承力索上，在起、落錨兩 端的轉(zhuǎn)換柱處由于線索的拐角較大，為防止接觸線產(chǎn)生硬彎，我們在兩轉(zhuǎn)換柱加掛 滑輪懸掛固定，懸掛接觸線時，每跨

9、均勻懸掛 3個“S鉤+放線滑輪。放線過程中 張力控制操作人員應(yīng)時刻監(jiān)視張力情況并做好記錄，遇有異常情況應(yīng)立即通知司機 停車進行處理。圖523-1圖恒張力放線過程中524線索延長接續(xù)當線盤的線索接近放完時，線盤監(jiān)視人員應(yīng)提前通知施工負責(zé)人和司機，司機 應(yīng)注意控制車速直至停車。停車后，施工負責(zé)人通知張力控制人員關(guān)閉自動放線程 序，鎖閉張力控制開關(guān)。并命令線索接續(xù)人員將線索臨時固定在線盤支架上并斷線。 斷線后，作業(yè)人員應(yīng)迅速將準備好的延長線利用滑靴連接器和導(dǎo)線相連。連接牢固 后松開臨時固定并重新啟動自動放線程序，繼續(xù)放線。線索延長接續(xù)示意圖見 ：滑靴連接器延長線一*展放的線索圖524-1線索延長接續(xù)

10、示意圖525緊線下錨放線車組至終端錨柱時停車，利用恒張力車上的緊線柱進行緊線。緊線開始時, 施工負責(zé)人應(yīng)通知各作業(yè)人員注意觀察，尤其是起錨人員應(yīng)注意觀察墜砣的情況。 一旦墜砣受力后應(yīng)通知負責(zé)人停止緊線。緊線完畢，作業(yè)人員應(yīng)迅速利用導(dǎo)鏈葫蘆 或滑輪組將線索和落錨柱的補償裝置連接，并逐漸將負載由緊線柱轉(zhuǎn)向?qū)ф満J 上。導(dǎo)鏈葫蘆完全受力后緊線柱卸載，斷線并做終端回頭圖525-1。手板式鏈條葫蘆圖5.2.5-1緊線下錨示意圖526中錨安裝固定終端制作完畢應(yīng)將起、落錨處的導(dǎo)鏈葫蘆卸載，讓墜砣完全受力。并撤除所有 導(dǎo)鏈葫蘆。線索完全受力后，車組退回至中錨處，進行中錨安裝，防止接觸網(wǎng)來回 竄動。結(jié)束將各車上

11、的所有設(shè)備復(fù)位到建筑限界以內(nèi)，現(xiàn)場負責(zé)人要求防護員檢查全錨段 的接觸網(wǎng)狀況，檢查無問題后，架線結(jié)束。6、機具設(shè)備6.1主要材料、設(shè)備表6.1-1表 6.1-1序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1接觸線按施工圖定Km假設(shè)干與錨段長度相配套2承力索按導(dǎo)線型號定m200延長線3接觸線終端錨固線夾按施工圖定套假設(shè)干每錨段2套4懸式絕緣子按施工圖定套假設(shè)干每錨段8套杵環(huán)式，2套耳環(huán)式5杵環(huán)桿按施工圖定件右干按設(shè)計數(shù)量6墜砣按施工圖定塊右干按設(shè)計數(shù)量7墜砣桿按施工圖定件假設(shè)干承導(dǎo)每錨段各2件8滑輪補償裝置按施工圖定套假設(shè)干承導(dǎo)每錨段各2套9墜砣限制架按施工圖定套假設(shè)干每錨段2套6.2工機具表表6.2-1表 6.

12、2-1序號-名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1恒張力放線車組12放線滑輪閉口個80米用尼龍滑輪，數(shù)量根據(jù)錨段增減3斷線鉗把1落錨用4倒鏈葫蘆3T個1落錨用5鋼絲套子個3起、落錨吊墜砣用6緊線器個1夾承導(dǎo)用7緊線器套1夾補償繩用8棕繩12X 10m條2傳遞線條用9棕繩 20X 15m條2起、落錨各1條10滑靴連接器條2線索延長接續(xù)用11報話機臺412平安帽頂假設(shè)干每人一頂13平安帶條214腳扣套2起落錨各1套，型號根據(jù)桿型定15防護旗紅/黃面各2防護及行車指揮用16溫度計攝氏個2起落錨各117鍍鋅鐵線4.0kg假設(shè)干吊導(dǎo)線及起落錨用18工具袋個219電工工具套假設(shè)干每人一套20喇叭或口笛個221鋼卷尺5

13、m把3起落錨各1，作業(yè)車上122長鉤子3m個1鉤正腕臂用23棉紗Kg假設(shè)干打回頭24搬手375mm把2落錨用25導(dǎo)線揋完彎器套1作業(yè)車起落錨用26鋼鋸把1斷接觸線終端錨固線夾7、勞動組織表7-1 表7-1序號項目單位數(shù)量備注1指揮人1負責(zé)架線過程的全面指揮2技術(shù)指導(dǎo)人1由隊技術(shù)人員擔(dān)任3掛線接頭人4作業(yè)車上3人，遙控抬撥線1人4起錨人3并負責(zé)看護200m的線索5防護人34道口、橋等要害部位的看線防護6下錨人4檢查補償、線索延長接續(xù)7司機 人3其中助手1人8質(zhì)量控制8.1質(zhì)量標準?鐵路電力牽引供電施工標準?鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標準?鐵路電力牽引供電施工技術(shù)平安規(guī)那么?新建時速200公

14、里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定?新建客貨共線鐵路工程施工補充規(guī)定?新建時速200公里客貨共線鐵路工程施工質(zhì)量驗收暫行標準?8.2質(zhì)量控制編制架線作業(yè)方案表應(yīng)把各工序需要時間編入方案，以利掌握施工總時 間。架線時，張力控制在額定張力土 5%架線車架線時運行速度為 5公里/ 小時。掛線的放線滑輪應(yīng)和承力索配套。補償滑輪轉(zhuǎn)動靈活，墜砣完整無損，排列整齊，缺口方向錯開180并保證墜砣不被支柱或其它物件卡滯。墜砣串重量與標準相差不超過 1%9、平安措施9.1平安規(guī)程鐵道部?技術(shù)管理規(guī)程?；鐵道部?軌道車管理規(guī)那么?；?鐵路電力牽引供電施工平安技術(shù)規(guī)程?(TB10401-2003)。9.2平安措施9.2.1

15、作業(yè)前檢查作業(yè)平臺升降、轉(zhuǎn)動正常，各部照明設(shè)備齊全，作業(yè)臺與司 機的通訊聯(lián)絡(luò)通暢，線盤制動器可靠，緊線裝置正常。9.2.2 全體參加架線人員必須戴平安帽，持證上崗。9.2.3 架線車運行時，作業(yè)平臺無特殊情況不得任意升降。在隧道內(nèi)及低凈空 跨線橋地段，適當降低作業(yè)車平臺高度。9.2.4 架線車運行過程中，作業(yè)平臺上的操作人員不得探出欄桿外面，不得爬 上、爬下，曲線段作業(yè)臺上的人員應(yīng)盡量站在曲線外測。9.2.5 張力機加載時速度一定要慢，禁止突然加載。9.2.6 張力機卸載到等效張力后才能撤除起錨側(cè)固定墜砣的鏈條葫蘆和曲臂式 緊線器。9.2.7 加載過程中，看線防護人員應(yīng)密切監(jiān)視線索及支柱動態(tài)，

16、如發(fā)現(xiàn)線索在 滑輪中卡滯或從滑輪中脫落等情況， 立即通報指揮人員， 并采取措施防止事故發(fā)生9.2.8 緊線時，架線車要保持原位不動，長大坡道處緊線時，架線車應(yīng)用鐵鞋 制動。9.2.9 架線車緊線裝置開始松線時，線盤應(yīng)減少制動力，以不使線盤上的承力 索受到張力。10 環(huán)境保護措施10.1 環(huán)境保護規(guī)程?鐵路環(huán)境保護指標考核及考核監(jiān)測技術(shù)標準? 。10.2 環(huán)境保護措施10.2.1 所有施工用機械、動力設(shè)備應(yīng)經(jīng)地方環(huán)保部門的檢測，噪音、廢氣排放 等指標達標后才能使用。10.2.2 所有瓷瓶包裝物等應(yīng)回收后集中處置，不得沿路拋灑。11、社會經(jīng)濟效益分析11.1 社會效益 通過高速接觸網(wǎng)恒張力零預(yù)留架

17、設(shè)施工技術(shù)的研究攻關(guān)，培養(yǎng)鍛煉了技術(shù)管理 隊伍，通過考察調(diào)研、收集資料、比照試驗、分析總結(jié)，培養(yǎng)了技術(shù)人員用科學(xué)方 法、試驗手段解決工程難題的能力，并且總結(jié)出一套完整的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng) 恒張力架設(shè)施工技術(shù)，并于 2006年 12月通過了湖北科技廳組織的科技成果鑒定， 鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先水平，填補了國內(nèi)該施工技術(shù)領(lǐng)域的空白。隴海線鄭徐段的建成通 車，為豫、皖、蘇地區(qū)注入了巨大活力。它的成功建設(shè)，譜寫了既有繁忙復(fù)線電氣 化建設(shè)史的新篇章，開創(chuàng)了既有線時速 200 公里電氣化改造施工的新篇章。工程質(zhì) 量得到了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計和質(zhì)量監(jiān)督部門高度評價。工程施工中和竣工運營后， 得到了鐵路、地方有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、

18、新聞媒體和廣闊市民的廣泛關(guān)注和報道。取得了顯著 的社會效益11.2 經(jīng)濟效益。 本工法的推廣運用有效地解決了小張力架設(shè)施工易產(chǎn)生硬彎、扭面以及線材初 伸長等方面的問題，大大減少了接觸懸掛的調(diào)整量，提高施工一次到位率，從而既 保證了工程質(zhì)量和施工平安，同時又節(jié)約了大量的人力、物力。采用的接觸線延長 接續(xù)架設(shè)施工技術(shù)，解決了恒張力架設(shè)線材預(yù)留長度過長的問題，大大降低了施工 本錢，單就線材而言，每個錨段節(jié)約了 80*2=160 米的線材，直接降低施工本錢為 2000元/ 錨段。為工程和單位創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益。12 工程實例隴海鐵路鄭州至徐州段是我國首次進行 200km/h 電氣化改造的既有繁忙干 線，我單位施工管段為隴海鐵路鄭徐段濟南局管段碭山K308+217至局界K354+000 ，地處蘇、豫、皖三省交界處， 正線全長 45.78 公里，設(shè)計目標時速 200 公里，接觸網(wǎng) 130.965 條公里。由于是首次采用恒張力進行接觸網(wǎng)架