擴(kuò)能改造錨段關(guān)節(jié)改移施工方案及技術(shù)

■ 于國旺

朔黃鐵路作為西煤東運(yùn)第二大通道，開通以來運(yùn)量每年以千萬噸級增長。2009年，朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司啟動了六站一場3.5億t擴(kuò)能改造工程，車站到發(fā)線相應(yīng)延長，造成車站正線接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)相應(yīng)外移，錨段關(guān)節(jié)改移直接影響站場開通及行車安全，因此，有必要對錨段關(guān)節(jié)改移過程中施工方案與技術(shù)進(jìn)行探討。

1 施工改造方案

在此以朔黃鐵路肅寧北站蠡縣方向錨段關(guān)節(jié)外移為例進(jìn)行分析與闡述（見圖1）。圖中8#為站場新設(shè)Ⅱ錨段錨段關(guān)節(jié)下錨支柱，2#為區(qū)間既有10錨下錨支柱。根據(jù)施工圖和現(xiàn)場調(diào)查，明確新舊錨段關(guān)節(jié)開口與交叉位置，采用“利用既有，永臨結(jié)合”的原則，制定和優(yōu)化施工方案。

1.1 新設(shè)Ⅱ錨段的架設(shè)

首先將區(qū)間356#支柱、 358#支柱安裝由中間柱改為轉(zhuǎn)換柱，并將區(qū)間10錨段倒接到新裝配腕臂上。由于中間柱與下錨支柱柱型不同，因此360#支柱不能作為下錨支柱，應(yīng)重新為區(qū)間10錨增設(shè)一下錨錨柱，拆除既有360#支柱。新設(shè)Ⅱ錨段起錨后，在既有356#、358#、8#、362#支柱等區(qū)間10錨段支柱做臨時懸掛，到站內(nèi)下錨。在新設(shè)Ⅱ錨段接觸線架設(shè)時，可利用既有承力索做臨時懸掛，并保持其至既有接觸線高度在200 mm以上。

1.2 新設(shè)Ⅱ錨段的調(diào)整

根據(jù)天窗時間，將新設(shè)Ⅱ錨段與既有區(qū)間10錨

段進(jìn)行倒接調(diào)整，調(diào)整新接觸線導(dǎo)高，至工作高度，并抬高既有10錨段導(dǎo)高，使其成為非工作支，使其與新架設(shè)工作支距離保持在200 mm以上。如一個天窗時間內(nèi)完不成一個錨段倒接，應(yīng)將新舊接觸線按照非絕緣錨段關(guān)節(jié)形式做一過渡，并增設(shè)臨時電連接器，確保新舊接觸線的平滑過渡。

1.3 既有10錨段改移及拆除

根據(jù)現(xiàn)場測量情況，確定既有10錨段斷線位置，斷線后到新設(shè)8#支柱下錨，調(diào)整4#、6#支柱處新舊錨段接觸線工作支與非工作支高度，使轉(zhuǎn)換柱之間過渡區(qū)兩接觸線等高。同時根據(jù)計(jì)算調(diào)整10錨段中心錨結(jié)位置。原有10錨段重新下錨后，站內(nèi)既有非工作10錨段接觸懸掛相應(yīng)拆除。

車站正線錨段關(guān)節(jié)在外遷改移過程中，如區(qū)間剩余既有錨段太短，則可根據(jù)設(shè)計(jì)與區(qū)間其他錨段合并重新放線，或單獨(dú)設(shè)一小錨段，采用硬錨下錨方式。

2 下錨一次到位技術(shù)應(yīng)用

圖1 肅寧北站蠡縣方向錨段關(guān)節(jié)外移示意圖

錨段改移后，下錨承力索b值往往由于受架設(shè)不到位、線索初伸長等影響而重新進(jìn)行調(diào)整，從而影響施工效率，浪費(fèi)大量天窗點(diǎn)時間，因此有必要對錨段關(guān)節(jié)改移過程中下錨一次到位施工技術(shù)問題進(jìn)行探討。

2.1 影響下錨一次到位的因素

2.1.1 新線延伸量

設(shè)未經(jīng)超拉的線材新線延伸率為θ，則線材延伸量ΔA為：

其中L為中心錨結(jié)至下錨處半個錨段長度。

2.1.2 線材不到位

站場改造過程中存在大量臨時或過渡工程，有的因既有線下影響接觸網(wǎng)支柱安裝，有的受新建線工程影響等，致使新架設(shè)接觸網(wǎng)很難一次到位。此種情況下，在施工前應(yīng)對線索到位后路徑改變引起的線索過長或過短有所考慮，主要是在施工前對線索架設(shè)前、后路徑進(jìn)行測量。

2.1.3 曲線張力

在曲線區(qū)段，由于曲線張力作用，新線在架設(shè)過程中與既有線材產(chǎn)生一段水平距離，在新線材到位后會對下錨一次到位長度產(chǎn)生一定影響（見圖2）。

圖2中，R為曲線半徑，m；l為新線索跨距；l1為到位后線索跨距，m；Δr為倒接前后的水平距離，m；α為一個跨距內(nèi)對應(yīng)的弧度數(shù)。則倒接前后長度變化量ΔCi為：

通過上式可計(jì)算某一跨的線索安裝前后變化量ΔCi的值，根據(jù)實(shí)際固定情況，Δr值一般為100～200 mm。

則半個錨段由于曲線張力引起的長度變化ΔC為：

2.1.4 承力索負(fù)載

接觸線架設(shè)到位后，承力索由于受負(fù)載增加影響，馳度會發(fā)生一定變化，從而引起承力索長度的變化。

圖2 某曲線內(nèi)一跨線索到位前后示意圖

（1）無載承力索長度計(jì)算：

合并以上兩式得：

其中：l為跨距長度，m；q1為承力索自重負(fù)載，kg/m；T1為承力索補(bǔ)償張力，N；L1為一跨承力索長度，m。

（2）接觸線架設(shè)到位后承力索長度L2計(jì)算：

其中：q2為接觸線架設(shè)到位后合成負(fù)載；T2為接觸線架設(shè)到位后承力索張力，對全補(bǔ)償接觸懸掛而言，一般T1與T2變化不大，假設(shè)T1=T2。接觸線架設(shè)到位后，承力索一跨內(nèi)長度變化為：則半個錨段內(nèi)承力索因負(fù)載變化引起的長度變化為：

2.2 下錨安裝過程中一次到位施工工藝的應(yīng)用

由于補(bǔ)償為成套裝置，補(bǔ)償繩長度是一定的，因此結(jié)合以上因素，根據(jù)下錨時大氣溫度及錨段長度，查出補(bǔ)償安裝曲線，提前預(yù)留補(bǔ)償繩長度，基本能滿足下錨一次到位的要求，減少二次下錨的情況。

3 站場改造中錨段關(guān)節(jié)外移需注意的問題

（1）當(dāng)既有接觸網(wǎng)下錨拉線影響新建支柱立桿時，改移既有拉線下錨角度，但偏移角度不得超過3°，否則改變下錨位置，利用既有錨柱、新建支柱或設(shè)臨時錨柱臨時下錨。可適當(dāng)調(diào)整錨支下錨角度（錨支下錨轉(zhuǎn)角不超過60°）。

（2）當(dāng)既有接觸網(wǎng)錨支或中錨與新設(shè)支柱絕緣距離不夠時，在下錨支可加設(shè)絕緣子串或?qū)㈠^支絕緣子前移，以保證絕緣距離。

（3）為保證既有線路安全運(yùn)行，同時滿足換線施工需要，新架接觸線臨時固定，應(yīng)比既有接觸線高200 mm以上。在調(diào)整過程中，采用“新舊交替，逐段降低，逐段調(diào)整”的方法進(jìn)行調(diào)整過渡。在調(diào)整區(qū)段既有接觸網(wǎng)抬高，新建接觸網(wǎng)降至工作高度，新舊接觸線相交區(qū)段按照“非絕緣錨段關(guān)節(jié)”形式進(jìn)行過渡，并安裝過渡電連接器，最終全部新架接觸網(wǎng)投入運(yùn)行，拆除既有接觸網(wǎng)。

（4）適當(dāng)利用4個“一次到位”新技術(shù)，提高天窗利用效率，減少對行車干擾。整體吊弦、腕臂預(yù)配、懸掛安裝，接觸網(wǎng)承力索架設(shè)在施工前做到認(rèn)真測量、精確計(jì)算、準(zhǔn)確預(yù)配，精心安裝，完全可以做到4個“一次到位”，有效縮短線上施工作業(yè)時間。

（5）在既有線改造過程中，承力索不到位成為下錨安裝一次到位的最大障礙，因此，二次下錨有時無法避免。在放線過程中有時考慮到線索到位后線索太長，需重新下錨，此時可以用增加接觸網(wǎng)配件方式臨時下錨，待調(diào)整到位后，再將多余配件去掉，進(jìn)行二次下錨，此種情況在接觸網(wǎng)改造時經(jīng)常用到。另一種情況是，接觸網(wǎng)下錨后承力索與接觸線錨絕緣子對齊，可以考慮在接觸線放線下錨過程中不加絕緣子，待接觸線調(diào)整到位后，接觸線下錨處再加絕緣子，從而減少工作量，減少天窗占用時間。

[1] 于萬聚. 高速電氣化鐵道接觸網(wǎng)[M]. 成都：西南交通大學(xué)出版社，2003

[2] 鐵道部電氣化工程局. 提高接觸網(wǎng)可靠性的施工技術(shù)的研究鑒定文件，1997

[3] 中鐵電氣化勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司. 肅寧北站擴(kuò)能改造工程接觸網(wǎng)平面布置圖， 2011