無跨越架帶電跨越高速鐵路施工技術(shù)應(yīng)用

陳錚

摘要：跨越高速鐵路是近年來輸電線路放線施工過程中遇到的新課題，本文介紹了在500千伏輸電線路工程中利用本塔輔助橫擔(dān)封網(wǎng)帶電跨越高速鐵路的施工方法及經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)類似電網(wǎng)跨越工程施工提供借鑒。

Abstract： Crossing high-speed railway is a new task encountered in the construction of transmission lines in recent years. This paper introduces the construction method and experience of overhauling high-speed railway with 500，000-volt transmission line project by using the tower auxiliary cross-charge network， which can provide reference for similar projects in the future.

關(guān)鍵詞：無跨越架；帶電；跨越；高速鐵路；施工

Key words： without crossing frame；charged；across；high-speed railway；construction

中圖分類號(hào)：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）10-0085-02

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，架空輸電線路跨越高鐵日益頻繁，按照鐵路相關(guān)規(guī)定，跨越高鐵施工只能在夜間停運(yùn)窗口時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，如何實(shí)現(xiàn)安全高效跨越高鐵，已成為一項(xiàng)新課題。本文通過工程實(shí)際應(yīng)用介紹了利用本塔輔助橫擔(dān)封網(wǎng)帶電跨越高速鐵路的施工方法及經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

A工程為500kV輸電線路工程跨越滬昆高速鐵路，采用“耐-直-直-耐”耐張段方式跨越，導(dǎo)線采用4×JL1/LHA1-210/220鋁合金芯高導(dǎo)鋁絞線。右相地線采用JLB35-120鋁包鋼絞線，左相采用一根OPGW光纜，導(dǎo)地線采用雙聯(lián)耐張金具，跨越鐵路檔內(nèi)導(dǎo)地線無接頭。

2 施工方法

無跨越架跨越高速鐵路是指在跨越檔兩端鐵塔上設(shè)置臨時(shí)橫梁（也稱臨時(shí)橫擔(dān)）或軟索作為支承體，在支承體間安裝承載索及封網(wǎng)裝置以保護(hù)被跨越的滬昆高速鐵路，在封網(wǎng)裝置的上方進(jìn)行張力展放導(dǎo)引繩、牽引繩及導(dǎo)、地線，架線完成后將跨越系統(tǒng)構(gòu)件全部拆除。

采用在跨越檔兩端鐵塔塔身安裝臨時(shí)橫梁作支撐裝置，通過八旋翼飛行器展放一級(jí)引繩，然后多級(jí)引繩一牽二多次牽引，每道網(wǎng)展放兩根迪尼瑪承載索，在承載索上，安裝一道玻璃鋼防護(hù)桿組成的封網(wǎng)裝置，放線時(shí)應(yīng)注意保持導(dǎo)線與跨越架的凈空距離，且整個(gè)耐張段內(nèi)不允許壓接。施工工藝流程圖如圖1。

3 跨越系統(tǒng)設(shè)計(jì)

跨越鐵路斷面如圖2所示。

3.1 封網(wǎng)寬度（BW）

封網(wǎng)寬度應(yīng)大于在架線狀態(tài)下風(fēng)壓引起的導(dǎo)線風(fēng)偏距離的兩倍，根據(jù)相關(guān)工藝導(dǎo)則封網(wǎng)寬度選用6.0m。

3.2 封網(wǎng)長度（L1）

L1≥B/sinβ+BW/tgβ+M=23/sin78°+6/tg78°+40=65.2m

L1—單相導(dǎo)線的封網(wǎng)長度，m；

B—被跨滬昆高速線鐵路兩側(cè)接觸網(wǎng)桿間的水平距離，m；現(xiàn)場實(shí)測值為23m；

BW—單導(dǎo)線的封網(wǎng)寬度，m；取6.0m；

β—新建線路與被跨滬昆高速線鐵路交叉角，°；

M—繩網(wǎng)伸出跨滬昆高速線鐵路的保護(hù)長度，取值宜為40m。

現(xiàn)場封網(wǎng)玻璃鋼間距為4m，故封網(wǎng)長度（L1）取68m。

3.3 承載索安裝弧垂的計(jì)算

初步選定承載索為Φ18mm迪尼瑪繩，根據(jù)承載索的迪尼瑪繩部分安裝狀態(tài)下宜按安全系數(shù)選擇弧垂，事故狀態(tài)下的張力應(yīng)按安全系數(shù)不小于6控制。

承載索的安裝弧垂為：

fA=L2*W0/8HA=295*295*0.295*9.8/[8*（341*103/50）]=4.611m

fA—承載索的安裝弧垂，m；

W0—承載索單位長度的重力，N/m；Φ18迪尼瑪繩取0.295N/m；

HA—承載索安裝狀態(tài)的水平張力，N；Φ18迪尼瑪繩破斷拉力為341kN。

3.4 事故狀態(tài)下承載索的張力計(jì)算

按孤立檔求解事故狀態(tài)下承載索張力可采用拋物線狀態(tài)方程式，為了簡化計(jì)算，忽略氣溫變化及風(fēng)荷載的影響，采用簡化拋物線狀態(tài)方程式為：

HA-L2W02EScosβ/24HA2=HS-L2WS2EScosβ/24HS2

E—承載索（迪尼瑪繩）的彈性模量，N/cm2；E=3.0×109N/cm2；

S—承載索（迪尼瑪繩）的有效截面積，cm2；Φ18迪尼瑪繩S值為0.0019175cm2；

W0—迪尼瑪繩比重；

WS—考慮事故狀態(tài)下導(dǎo)線吊線情況，導(dǎo)線落在網(wǎng)中間即一邊四根，則WS值為導(dǎo)線比重加上迪尼瑪繩比重。Ws=0.295*9.8+4*1.178*9.8=49.068N/m。

按上式求解得出事故狀態(tài)下的承載索張力HS=35347N，則可求得相對應(yīng)的安全系數(shù)K：

K=TP/HS沖=341000/35347=9.6≥6，滿足安全要求。

式中TP—迪尼瑪繩的破斷拉力，N。

3.5 驗(yàn)算承載索對被跨滬昆高鐵的凈空距離

在張力放線狀態(tài)下，承載索的弧垂為fA=8m，此時(shí)，承載索與被跨越高鐵凈空垂直距離為SA=13.5m；在導(dǎo)線跑線（事故情況）狀態(tài)下，由于導(dǎo)線落于承載索上，承載索弧垂變?yōu)閒S=9.4m，此時(shí)，承載索與被跨越高鐵接觸網(wǎng)凈空垂直距離為S2=12.1m>4m，滿足規(guī)范要求。

4 跨越系統(tǒng)的安裝與拆除

4.1 輔助橫擔(dān)的安裝

輔助橫擔(dān)的安裝與一般鐵塔的吊裝方式一樣，安裝時(shí)要注意吊裝重量超載的問題。

4.2 封網(wǎng)裝置的安裝

①一級(jí)引繩展放。

利用八旋翼飛行器將已展放好的Φ3mm迪尼瑪絕緣繩牽引Φ6mm迪尼瑪一級(jí)引繩。

②張力牽引其它繩索。

利用已升空的Φ6mm迪尼瑪絕緣繩張力牽引各一根Φ18mm和Φ6mm迪尼瑪繩（后續(xù)循環(huán)使用），升空Φ18mm迪尼瑪繩后，及時(shí)將其錨固。

利用Φ6mm迪尼瑪繩循環(huán)牽引其它迪尼瑪絕緣繩，牽引完成后預(yù)留1根Φ10mm錦綸繩做導(dǎo)引繩的初級(jí)引繩。

當(dāng)Φ18mm迪尼瑪繩牽引到抱桿臨時(shí)橫梁附近時(shí)，暫時(shí)停機(jī)，用Φ15.5mm鋼絲繩人力穿過Φ660mm滑車并與Φ18mm迪尼瑪承力繩連接，在對迪尼瑪承力繩施加一定的張力后，拆除Φ18mm迪尼瑪承力繩與Φ6mm迪尼瑪繩的連接，繼續(xù)牽引至一定的高度。

當(dāng)Φ18mm迪尼瑪承力繩從Φ660mm尼龍滑車內(nèi)穿過展放好后，將承力繩一端用5T抗彎連接器與地錨連接，另一端用機(jī)動(dòng)絞磨將其收緊，同時(shí)用經(jīng)緯儀調(diào)平，達(dá)到設(shè)計(jì)弧垂后通過特制制動(dòng)鋼管與5T鏈條葫蘆和地錨相連，以便在放線過程中按需調(diào)整，每根承力繩的對地夾角小于30°。

③玻璃鋼桿絕緣網(wǎng)的安裝：連接玻璃鋼桿用的Φ10mm錦綸繩，在地面上每隔4m打設(shè)一個(gè)繩結(jié)，通過人工牽引至臨時(shí)橫梁附近，由高空人員按照繩結(jié)位置逐根安裝絕緣玻璃桿，對面塔的人員利用機(jī)動(dòng)絞磨配合牽引絕緣玻璃桿網(wǎng)，待玻璃鋼防護(hù)桿到達(dá)防護(hù)位置后，將兩端的Φ10mm錦綸絕緣繩在地面錨固在主繩地錨上。

第一相的防護(hù)網(wǎng)搭設(shè)完成，可用已牽引到達(dá)位置的Φ10mm錦綸繩牽引Φ16mm錦綸繩牽引鋼絲導(dǎo)引繩，進(jìn)入正常的張力放線階段。

④另二相防護(hù)網(wǎng)的搭設(shè)。

采用第一相放通的Φ6mm迪尼瑪繩，移至施工相，重復(fù)上述施工操作，將另二相防護(hù)網(wǎng)搭設(shè)完成。

4.3 跨越系統(tǒng)的拆除

①拆除的順序：

封頂網(wǎng)→主承力繩→循環(huán)繩→輔助橫擔(dān)。

②封網(wǎng)裝置和輔助橫擔(dān)的拆除：

按照封網(wǎng)裝置和輔助橫擔(dān)安裝的逆程序操作。

5 結(jié)語

本塔輔助橫擔(dān)無跨越架封網(wǎng)帶電跨越高鐵，通過工程實(shí)際應(yīng)用，取得良好效果，與傳統(tǒng)跨越施工方法相比，該方法拆裝快捷，安全穩(wěn)定性高，經(jīng)濟(jì)性較好，為后續(xù)類似電網(wǎng)跨越工程施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]架空輸電線路無跨越架不停電跨越架線施工工藝導(dǎo)則（L/T5301-2013）.

[2]張馬林，錢旭耀，等.架空輸電線路工程利用本塔加設(shè)輔助橫擔(dān)封網(wǎng)跨越高鐵施工方法實(shí)踐[J].華東電力，2014（6）：1253-1257.

[3]張弓，孫偉軍，等.架空送電線路跨越高速鐵路施工技術(shù)[J].電力建設(shè)，2011（9）：94-97.