淺談鐵路電氣化接觸網工程施工技術
摘要:文章結合某鐵路電氣化工程施工實際,簡單分析了接觸網上部結構及施工方法的特點與優點。近年來,我國高速電氣化鐵路已進入快速發展階段,這對弓網關系、電力機車受流質量提出了較高的要求。采取接觸網上部結構綜合因素考慮、一步到位的施工方法,可以更好地達到目標以及取得更好效果。
關鍵詞:鐵路建設;電氣化;接觸網;問題與措施
l 概述
最近,我國很多鐵路施工單位在接觸網上部施工中,已經實現了支柱裝配、承力索架設、接觸線架設與調整、吊弦安裝一次綜合考慮、一步到位,這是接觸網施工中的新突破,對于保證電氣化鐵路的安全運營具有重要意義。
其工藝原理為:利用工序間影響最終質量的主要因素加以綜合分析,實行提前控制和優化。據此對影響支柱裝配、吊弦安裝整體到位、承導線超拉的各數據中可變化的部分(現場的支柱狀態和線路情況),通過現場實測取得每一個實際數據,利用計算機應用軟件計算出實際預配安裝尺寸;從而實現測量、計算、預配、綜合考慮、一次到位的優化工藝。
接觸網上部結構綜合考慮、一次到位安裝技術的應用,能極大提高勞動生產率。其工法特點是:有效改善弓網關系,減少硬點,提高接觸網平滑程度,減輕受電弓磨損,從而杜絕弓網事故的發生。
2 施工工藝
2.1 支柱裝配一次到位工藝流程
(1)傳統工藝流程。將懸掛承力索和接觸線的底座、腕臂、絕緣子以及定位管、定位器等零件組成的支持結構安裝到支柱上的過程稱支柱裝配。傳統支柱裝配施工工藝流程為讀懂裝配結構圖、根據裝配圖預配、作業車安裝、架線前后作業車調整。
(2)支柱裝配一次到位工藝流程。支柱一次到位的安裝,其流程包括研究裝配圖和技術條件,進行現場支柱埋設后的技術狀態的測量(采集現場數據)、計算機數據處理、產生裝配表、集中裝配及作業車安裝。
綜合考慮、一次到位工藝流程設計比傳統工藝在預配前多兩個工序,即現場數據測量和計算機數據處理,但是減少了道架線前后的調整工序,使安裝工藝起了根本性的變化。傳統方法是按設計提供的支柱裝配圖預配后安裝的,實際下部工程施工時常因土質情況、地下管線、建筑物和施工誤差等因素的影響,造成支柱安裝實際埋深、側面限界、斜率值等發生與設計值大小不一致的現象,在掛線前不易發現支柱裝配的準確程度,掛線受力后才發現承力索位置偏離、拉桿抬頭、定位環位置偏高偏低等現象。因此,不得不在負載的情況下進行調整,這樣不僅浪費人力、物力,而且需占用封閉時問使用作業車才能完成。支柱裝配一次到位新工藝的顯著特點是將實際情況均綜合考慮在預配尺寸內,使每一個支柱的裝配達到標準范圍,這樣就消除了支柱受力后尺寸的變化及前工序的各種累計誤差等影響下列主要尺寸,如結構高度尺寸、承力索與接觸線在垂直面上的位置、拉出值等。新工藝減少了作業車作業次數,達到了支柱一次整體到位的目的。
2.2 施工工藝
(1)現場測量。為達到整體到位一次安裝成功的目的,要對每一根支柱進行實際安裝狀態的測量,不僅要將各支柱線路的實際狀態用數據表示出來,而且所測量的數據的精確度必須要足夠高。
(2)計算。支柱裝配、預配尺寸是通過對測量取得的支柱埋深、支柱斜率值、側面限界、線路超高及設計結構高度、拉出值、導高、定位器坡度等進行計算,然后給出拉桿長度、鞍子、定位管、定位環、定位器的安裝位置。可將計算過程通過計算機語言編寫成應用軟件,直接利用現場測得的數據,算出所需預配安裝尺寸。
(3)集中預配。按計算結果,集中對號入座式進行腕臂預裝。
(4)作業車安裝。為方便起見,安裝時定位器和定位管分別預配完,為準確起見,在承力索架設完后,對定位環的位置進行復測和檢算工作,待架完接觸線后與吊弦一起安裝,其他部分在架線前安裝。
2.3 承力索、接觸線超拉工藝技術
承力索和接觸線架設中實現超拉的主要目的是克服新線初伸長對接觸網整體狀態的影響。通過研究及試驗后確定出超拉的方式和超拉的數據與時間,作為超拉工藝的主要技術參數。
(1)國內外銅電車線、鋼絞線初伸長消除方式,美國國鐵在絞線安裝前以破斷張力的50%~70%進行預拉,人為地造成永久性伸長,而避免絞線在安裝后運行中再產生永久性伸長。日本國鐵接觸網施工在架設承力索、接觸線時,采用了一定數值的張力,對其進行預拉(銅接觸線30min,鋼絞線lOmin),消除其初伸長后,才正式下錨固定。
銅電車線、鋼絞線的初伸長的影響主要表現為兩部分:其一,下錨端的延伸結果直接使補償墜砣的高度產生過大偏差,可能形成墜砣卡滯的嚴重后果;其二,被懸掛定位處的延伸,導致定位件、懸掛件縱向偏差過大,甚至產生嚴重的橫向偏差,從而破壞正常的“弓網”運行關系。至今,在我國《鐵路電力牽引供電施工規范》(TB10208—98)中,僅對消除第一部分的影響規定了施工方法,即按初伸長率預留墜砣高度,而對如何消除其初伸長第二部分的影響尚未提出一次性的處理方法。
(2)一次到位安裝銅電車線、鋼絞線消除初伸長超拉方式、超拉張力的確定。超拉方式的確定。高壓架空輸電線路施工技術手冊中明確指出:“金屬絞線的初伸長大小,與其自身結構、彈性系數、外加荷重的大小及加荷時間有關”。為了掌握常用的GJ70和TCG110線材的初伸長值與超拉時間及超拉張力的規律,參照架空電力線消除初伸長和日本對超拉的規定,取30m長的試驗線,用補償裝置為超拉裝置做線材超拉試驗,從而取得線材初伸長值與超拉時間及超拉張力的相應規律。
(3)超拉工藝技術。①不占用封閉點超拉工藝技術。安裝起錨墜砣附加裝置一承力索或接觸線架設一安裝中心錨結一安裝下錨墜砣附加裝置一超拉3O~60min-正式下錨。利用補償裝置作為附加張力進行超拉。此種超拉方式可方便地利用補償墜砣為附加張力的重量砝碼完成超拉,這種超拉方式的最大優越性是不需占用封閉時間進行。②占用封閉點超拉工藝技術。臺架線車時工藝流程: 正式起錨安裝限高拉繩一承力索或接觸線架設一臨時超拉固定一超拉1O~30min一正式下錨。
(4)吊弦安裝工藝及技術。首先,對承力索懸掛點的高度進行測量復核,根據下部工程隱蔽記錄中的實際跨距等數據,通過軟件計算后,得出每根吊弦長度及吊弦間距,列表供吊弦預配安裝用。
吊弦一次到位安裝工藝流程:測量承力索懸掛點高度一測量實際跨距一計算機數據處理一列表預配一作業車安裝。
吊弦整體到位一次安裝工藝足在承力索、接觸線、支柱裝配一次到位的基礎上,通過測量計算后,將誤差考慮在內,得到吊弦長度及位置的精確尺寸,達到一次整體到位安裝的目的。
責任編輯:電力交易小郭
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