武廣客運專線補償裝置施工工藝淺談

劉 珖

0 引言

武廣客運專線是國內高速客運專線的標志性工程，施工工藝非常嚴謹，其接觸補償裝置采用的棘輪的傳動比一般達到97%以上，但棘輪安裝精度要求非常高，否則會造成補償安裝不到位的缺陷。本文以此為核心，結合武廣客運專線補償裝置的施工，分別從錨柱、補償繩、架線、架線后調整等幾個方面研討解決方案，為今后高鐵施工提供依據(jù)和參考。

1 錨柱施工

以往對錨柱整正，只要在規(guī)定的范圍內即可，但因為棘輪安裝底座的調整余量只有30 mm，棘輪立桿的垂直度又取決于受力后支柱的直立程度，因此，對錨柱的整正提出了更高的要求，下面就錨柱的整正進行具體分析。

1.1 錨柱整正斜率

確定錨柱整正垂直線路的斜率需要考慮：附加線、承力索、接觸線對支柱施加力，下錨支和拉線對支柱產生的附加力，曲線造成的附加力，可以忽略風負載、冰負載、支持裝置等對支柱附加的力。承力索、接觸線及支持裝置的重量為 Gj，附加線Gf，接觸網曲線附加的力為F1，外線曲線附加的力為 F2。之字力為 F3，下錨分力 F4，F(xiàn)1、F2、F3、F4作用點距支柱底部分別為h1、h2、h3、h4。則用此對支柱根部取力矩，設附加線距支柱中心為Lf，接觸網距支柱中心為Lj，則外力力矩和為

查支柱撓度曲線，即可算出受力后變形，因屬基礎計算，在此不做具體分析。

1.2 拉線

拉線基礎必須在下錨的延長線上，若不在延長線上，須對其進行負荷校驗，并且要考慮其對錨柱的附加力造成的撓度影響，從而在整正支柱時考慮，以便受力后保證負荷棘輪的安裝要求。拉線必須拉緊，不能因為支柱沒有整到位而放松拉線，因為是承力索、接觸線同時落錨，力量非常大，再加之 H形鋼柱的剛性不強，若拉線松，則必將支柱拉彎，且難以調整，因此支柱在落錨方向必須一次調整到位，且將拉線打緊。

2 補償繩施工

按照武廣線施工安裝手冊，補償繩是預置長度，施工中不得進行調整，因此補償繩的預制長度非常重要，不僅在中心料庫要預制精確，而且還要對補償繩的長度進行計算和復核。

2.1 補償繩長度計算

計算方法。按照設計要求，查一個一般錨段長度在平均溫度時大、小棘輪上的纏繞圈數(shù)Q1、Q2、補償繩同墜砣串連接的回頭到棘輪中心的距離l1、補償繩同線索連接的回頭到棘輪中心的距離l2（該值不是設計給出值，而是實際計算采用的值。需要注意增減各連接件長度），補償繩兩端的回頭長度分別為h1、h2，則補償繩長度：

式中，R1、R2分別是大小棘輪的半徑，需要注意的是圈數(shù)必須是補償繩在棘輪固定處到補償繩離開棘輪的切線處。

2.2 補償繩長度復核

實際施工中，重要的是應該進行以下復核：

（1）對補償繩預制長度的復核。因為安裝要求是一定錨段長度、一定溫度下的Q1、Q2、l1、l2，轉換形式也就是通常所說的a、b值。因此應該先預制一個棘輪，在中心料庫，受力狀態(tài)下測量以上4個參數(shù)，若吻合則說明預制長度合適，否則須重新調整。

（2）對設計補償繩的長度進行復核，以驗證設計正確與否。在不同的溫度下，棘輪的轉動能夠保證線索的張力恒定，尤其是在預定的最高、最低溫度中，補償裝置的作業(yè)狀態(tài)良好，因此，計算值應該是在最高溫度下，l2大于0，Q1大于0，最低溫度下，l1大于0，Q2大于0，否則設計有問題。

3 架線過程中應注意的問題

3.1 確定墜砣的高度

雖然以前有很多方法能實現(xiàn)一次到位，但對于高速鐵路的精準要求，傳統(tǒng)方法并不能滿足需要，為此，采取放線時不加瓷瓶，最后統(tǒng)一倒錨的辦法，以達到在倒錨前補償裝置性能良好的要求。為倒錨創(chuàng)造條件，還要充分考慮以下2個因素：

（1）建議在初期安裝棘輪時要考慮到承力索和接觸線的初伸長，根據(jù)下錨補償裝置與中心錨結之間的距離，墜砣的高度應比需要的高度調高10～30 cm。

（2）施工時應考慮承力索架設后的弛度變化，可以采用張力等效負載法、狀態(tài)方程式等方法進行計算確定。

3.2 起錨和落錨

架線前，固定起錨棘輪?？梢苑乐狗啪€時線索起伏，并應該復核棘輪是否垂直。起錨、落錨要重新檢查補償繩是否順直、對稱，應調整到受力為止，放線后還應重新檢查以防造成棘輪偏斜。

3.3 平衡輪

平衡輪受力后，應與平衡輪連接的補償繩在同一個水平面上，不得偏斜，否則會造成傳動效率下降，甚至補償繩摩擦。

4 架線后補償設備調整分析

調整前必須復核棘輪的垂直、補償繩的順直和對稱，復核無誤后方可進行調整。否則會因支柱、棘輪受力后出現(xiàn)的變化影響其性能。

4.1 墜砣串問題

在隧道中經常出現(xiàn)中錨偏移現(xiàn)象，經檢查發(fā)現(xiàn)是隧道補償?shù)墓潭ㄏ拗萍芸嬳却斐傻?。建議今后可將墜砣限制管設計為滑動桿，或者將墜砣中間增加2個孔，用螺栓固定，從而避免卡滯。

4.2 線索擰面問題

現(xiàn)場施工中，落錨處線索擰面是普遍存在的問題，因其與保證平衡輪水平有矛盾而得不到有效解決，以致造成吊弦線夾偏斜，影響美觀，并對平衡輪穩(wěn)定運行不利。所以，施工中應注意以下問題。

（1）倘若線索一直懸掛不固定，則會自然扭曲，因此，架線后應盡快卡定位，防止擰面。

（2）盡可能減少穿線。起錨是人工拉線，容易造成線索變形，穿線更容易對導線造成傷害，且傷害較嚴重。為了避免線面出現(xiàn)問題，施工中須按照放線順序，一次到位，減少穿線。

建議設計可以旋轉的連接件，即使導線擰面，也較容易調整。

5 結束語

通過上述分析，可以得出：補償裝置的施工是一個系統(tǒng)工程，錨柱整正要充分考慮安裝受力后錨柱垂直地面；對補償繩要進行計算和復核，確保工程需要；在架線中不要加瓷瓶，墜砣串離地高度要考慮新線初伸長，架線后應盡快卡定位以防止導線擰面；在施工中每個環(huán)節(jié)必須復核棘輪是否垂直、補償繩是否順直、對稱。同時，為了確保整個補償裝置內實外美，建議設計改善隧道墜砣安裝方式，避免墜砣卡滯，在落錨處增加可以旋轉的連接件以便處理導線擰面問題。

武廣客運專線需要總結的東西非常多，因水平和篇幅所限，本文只簡要討論了一小部分，以供今后施工參考。

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