接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)施工安裝技術(shù)探討

何建效

摘要：文章結(jié)合某鐵路電氣化工程施工實(shí)際，簡單分析了接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)及施工方法的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。近年來，我國高速電氣化鐵路已進(jìn)入快速發(fā)展階段，這對弓網(wǎng)關(guān)系、電力機(jī)車受流質(zhì)量提出了較高的要求。采取接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)、一步到位的施工方法，可以更好地達(dá)到目標(biāo)以及取得更好效果。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；上部結(jié)構(gòu)；技術(shù)；問題與措施

中圖分類號：U225 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）26-6045-02

最近，我國很多鐵路施工單位在接觸網(wǎng)上部施工中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了支柱裝配、承力索架設(shè)、接觸線架設(shè)與調(diào)整、吊弦安裝一次綜合考慮、一步到位，這是接觸網(wǎng)施工中的新突破，對于保證電氣化鐵路的安全運(yùn)營具有重要意義。

其工藝原理為：利用工序間影響最終質(zhì)量的主要因素加以綜合分析，實(shí)行提前控制和優(yōu)化。據(jù)此對影響支柱裝配、吊弦安裝整體到位、承導(dǎo)線超拉的各數(shù)據(jù)中可變化的部分（現(xiàn)場的支柱狀態(tài)和線路情況），通過現(xiàn)場實(shí)測取得每一個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件計(jì)算出實(shí)際預(yù)配安裝尺寸；從而實(shí)現(xiàn)測量、計(jì)算、預(yù)配、綜合考慮、一次到位的優(yōu)化工藝。

接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)綜合考慮、一次到位安裝技術(shù)的應(yīng)用，能極大提高勞動生產(chǎn)率。其工作特點(diǎn)是：有效改善弓網(wǎng)關(guān)系，減少硬點(diǎn)，提高接觸網(wǎng)平滑程度，減輕受電弓磨損，從而杜絕弓網(wǎng)事故的發(fā)生。

1 施工工藝

1.1 支柱裝配一次到位工藝流程

1） 傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)安裝到支柱上的過程稱支柱裝配。傳統(tǒng)支柱裝配施工工藝流程為讀懂裝配結(jié)構(gòu)圖、根據(jù)裝配圖預(yù)配、作業(yè)車安裝、架線前后作業(yè)車調(diào)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(shù)條件，進(jìn)行現(xiàn)場支柱埋設(shè)后的技術(shù)狀態(tài)的測量（采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)）、整理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、產(chǎn)生裝配表、集中裝配及作業(yè)車安裝。

綜合考慮，一次到位工藝流程設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)工藝在預(yù)配前多兩個(gè)工序，即現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，但是減少了道架線前后的調(diào)整工序，使安裝工藝發(fā)生了根本性的變化。傳統(tǒng)方法是按設(shè)計(jì)提供的支柱裝配圖預(yù)配后安裝的，實(shí)際下部工程施工時(shí)常因土質(zhì)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(shí)際埋深、側(cè)面限界、斜率值等發(fā)生與設(shè)計(jì)值大小不一致的現(xiàn)象，在掛線前不易發(fā)現(xiàn)支柱裝配的準(zhǔn)確程度，掛線受力后才發(fā)現(xiàn)承力索位置偏離、拉桿抬頭、定位環(huán)位置偏高偏低等現(xiàn)象。因此，不得不在負(fù)載的情況下進(jìn)行調(diào)整，這樣不僅浪費(fèi)人力、物力，而且需占用封閉時(shí)間使用作業(yè)車才能完成。支柱裝配一次到位新工藝的顯著特點(diǎn)是將實(shí)際情況均綜合考慮在預(yù)配尺寸內(nèi)，使每一個(gè)支柱的裝配達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(jì)誤差等影響下列主要尺寸，如結(jié)構(gòu)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(yè)車作業(yè)次數(shù)，達(dá)到了支柱一次整體到位的目的。

1.2 施工工藝

1） 現(xiàn)場測量。為達(dá)到整體到位一次安裝成功的目的，要對每一根支柱進(jìn)行實(shí)際安裝狀態(tài)的測量，不僅要將各支柱線路的實(shí)際狀態(tài)用數(shù)據(jù)表示出來，而且所測量的數(shù)據(jù)的精確度必須要足夠高。

2） 計(jì)算。支柱裝配、預(yù)配尺寸是通過對測量取得的支柱埋深、支柱斜率值、側(cè)面限界、線路超高及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)高度、拉出值、導(dǎo)高、定位器坡度等進(jìn)行計(jì)算，然后給出拉桿長度、鞍子、定位管、定位環(huán)、定位器的安裝位置。可將計(jì)算過程通過計(jì)算機(jī)語言編寫成應(yīng)用軟件，直接利用現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)，算出所需預(yù)配安裝尺寸。

3） 集中預(yù)配。按計(jì)算結(jié)果，集中對號入座式進(jìn)行腕臂預(yù)裝。

4） 作業(yè)車安裝。為方便起見，安裝時(shí)定位器和定位管分別預(yù)配完，為準(zhǔn)確起見，在承力索架設(shè)完后，對定位環(huán)的位置進(jìn)行復(fù)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。

1.3 承力索、接觸線超拉工藝技術(shù)

承力索和接觸線架設(shè)中實(shí)現(xiàn)超拉的主要目的是克服新線初伸長對接觸網(wǎng)整體狀態(tài)的影響。通過研究及試驗(yàn)后確定出超拉的方式和超拉的數(shù)據(jù)與時(shí)間，作為超拉工藝的主要技術(shù)參數(shù)。

1） 國內(nèi)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(jìn)行預(yù)拉，人為地造成永久性伸長，而避免絞線在安裝后運(yùn)行中再產(chǎn)生永久性伸長。日本國鐵接觸網(wǎng)施工在架設(shè)承力索、接觸線時(shí)，采用了一定數(shù)值的張力，對其進(jìn)行預(yù)拉（銅接觸線30min，鋼絞線10min），消除其初伸長后，才正式下錨固定。

2） 銅電車線、鋼絞線的初伸長的影響主要表現(xiàn)為兩部分：其一，下錨端的延伸結(jié)果直接使補(bǔ)償墜砣的高度產(chǎn)生過大偏差，可能形成墜砣卡滯的嚴(yán)重后果；其二，被懸掛定位處的延伸，導(dǎo)致定位件、懸掛件縱向偏差過大，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向偏差，從而破壞正常的“弓網(wǎng)”運(yùn)行關(guān)系。至今，在我國《鐵路電力牽引供電施工規(guī)范》（TB10208—98）中，僅對消除第一部分的影響規(guī)定了施工方法，即按初伸長率預(yù)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。

3） 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(shù)手冊中明確指出：“金屬絞線的初伸長大小，與其自身結(jié)構(gòu)、彈性系數(shù)、外加荷重的大小及加荷時(shí)間有關(guān)”。為了掌握常用的GJ70和TCG110線材的初伸長值與超拉時(shí)間及超拉張力的規(guī)律，參照架空電力線消除初伸長和日本對超拉的規(guī)定，取30m長的試驗(yàn)線，用補(bǔ)償裝置為超拉裝置做線材超拉試驗(yàn)，從而取得線材初伸長值與超拉時(shí)間及超拉張力的相應(yīng)規(guī)律。

4） 超拉工藝技術(shù)。其一不占用封閉點(diǎn)超拉工藝技術(shù)。安裝起錨墜砣附加裝置→承力索或接觸線架設(shè)→安裝中心錨結(jié)→安裝下錨墜砣附加裝置→超拉30～60min→正式下錨。利用補(bǔ)償裝置作為附加張力進(jìn)行超拉。此種超拉方式可方便地利用補(bǔ)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(yōu)越性是不需占用封閉時(shí)間進(jìn)行。其二占用封閉點(diǎn)超拉工藝技術(shù)。臺架線車時(shí)工藝流程： 正式起錨安裝限高拉繩→承力索或接觸線架設(shè)→臨時(shí)超拉固定→超拉10～30min→正式下錨。

5） 吊弦安裝工藝及技術(shù)。首先，對承力索懸掛點(diǎn)的高度進(jìn)行測量復(fù)核，根據(jù)下部工程隱蔽記錄中的實(shí)際跨距等數(shù)據(jù)，通過軟件計(jì)算后，得出每根吊弦長度及整體吊弦間距，列表供吊弦預(yù)配安裝用。

吊弦一次到位安裝工藝流程：測量承力索懸掛點(diǎn)高度→測量實(shí)際跨距→計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理→列表預(yù)配→作業(yè)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(chǔ)上，通過測量計(jì)算后，將誤差考慮在內(nèi)，得到吊弦長度及位置的精確尺寸，達(dá)到一次整體到位安裝的目的。

2 誤差控制

1） 測量誤差控制?？缇喑龥Q定支柱縱向安裝位置外，還會直接影響跨間吊弦長度，在整體吊弦施工前，先測量支柱跨距，沿鋼軌布置吊弦間距，用紅油漆標(biāo)注在鋼軌上（包括懸掛點(diǎn)處），測量誤差控制在±5mm內(nèi)。另外，結(jié)構(gòu)高度測量同樣影響吊弦長度，須在接觸線架設(shè)完成后方可測量，用測量桿掛到鉤頭鞍子中，測量承力索懸掛點(diǎn)到線路軌平面的距離，誤差控制在±3mm。

2） 承力索、接觸線張力控制。承力索、接觸線的張力是靠附掛墜砣重量的滑輪補(bǔ)償式恒張力裝置來實(shí)現(xiàn)的，由計(jì)算過程可見導(dǎo)線的張力是決定吊弦長度的直接因素之一，因此要選擇傳動效率高的組合構(gòu)件。嚴(yán)格控制墜砣重量誤差，總誤差控制在±1%。

3） 整體吊弦的制作安裝誤差控制。按照整體吊弦計(jì)算程序，采集測量、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)軟件計(jì)算，以工作票形式下發(fā)施工隊(duì)。制作前，將青銅絞線進(jìn)行預(yù)拉，預(yù)拉張力為115～2lOkN，預(yù)拉線不得收卷，直接用于下料。壓制時(shí)，吊弦線一定要穿至壓接孔的根部，吊弦一端壓制好后，對比工作票上長度要求，再壓制另一端，然后校核長度，誤差控制在±2mm。最好使用激光測量儀，檢驗(yàn)導(dǎo)高，使誤差控制在±lOmm。

3 安全措施

1） 區(qū)間防護(hù)員在超拉錨段兩側(cè)防護(hù)，距離在800～l000m以上。

2） 線盤監(jiān)護(hù)人員應(yīng)隨時(shí)注意線盤的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，線盤末段應(yīng)固定牢固，發(fā)現(xiàn)異常迅速報(bào)告。

3） 放線時(shí)，作業(yè)平臺無特殊需要不得任意升降，臺上作業(yè)人員應(yīng)時(shí)刻注意空中有無障礙，以免發(fā)生意外。在經(jīng)過橋梁、隧道時(shí)，司機(jī)要及時(shí)降低作業(yè)臺高度。

4） 起錨、終錨時(shí)的線夾安裝要達(dá)到技術(shù)要求，以免緊線時(shí)承力索拉脫。

5） 駐站聯(lián)絡(luò)員與現(xiàn)場隨時(shí)保持聯(lián)系，若封鎖點(diǎn)內(nèi)不能完成任務(wù)，駐站聯(lián)絡(luò)員要及時(shí)向車站調(diào)度員申請延時(shí)，完畢要消記。

6） 落錨完畢后，檢查各懸掛點(diǎn)無安全隱患，人員方可撤離。

4 結(jié)束語

接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)綜合考慮、一次到位施工能極大提高勞動生產(chǎn)率，減少通常的返工以及不必要的重復(fù)勞動，改善弓網(wǎng)關(guān)系，提高電力機(jī)車受流質(zhì)量。相信接觸網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)一次到位施工安裝技術(shù)一定會在類似電氣化工程的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)工程中，起到積極的舉足輕重的作用。