優(yōu)化黎湛鐵路低凈空隧道接觸網(wǎng)懸掛安裝方案

馬 君

（南寧局集團(tuán)有限公司建設(shè)管理處，工程師 廣西 南寧 530029）

黎湛鐵路位于廣西東南部和廣東西南部地區(qū)，于1956年正式運(yùn)營(yíng)，是我國(guó)西部地區(qū)重要的出海通道。由于黎湛鐵路建造時(shí)間久遠(yuǎn)，部分隧道未能達(dá)到隧限-2 A的標(biāo)準(zhǔn)，尤其以燕子坡梁下行隧道最為突出，該隧道全長(zhǎng)120.8 m，其直線部分最低凈空高度6 376 mm，緩和曲線部分最低凈空高度僅為6 276 mm。2014 年，黎湛鐵路實(shí)施電氣化改造，如何優(yōu)化工程施工設(shè)計(jì)方案，減少運(yùn)輸干擾，實(shí)現(xiàn)燕子坡梁下行隧道接觸網(wǎng)懸掛安裝成為了亟待解決的問(wèn)題。

1 原設(shè)計(jì)情況

原設(shè)計(jì)方案為在隧道內(nèi)采用剛性懸掛，架空剛性懸掛由支持結(jié)構(gòu)1根“П”形鋁合金匯流排+1根接觸線組成，采用水平懸掛結(jié)構(gòu)，接觸線無(wú)張力架設(shè)，架空剛性懸掛的懸掛點(diǎn)間距6～10 m，錨段長(zhǎng)度不大于250 m。

2 存在問(wèn)題

原方案在既有凈空條件下帶電通行超級(jí)超限列車，需要對(duì)既有隧道在懸掛點(diǎn)處進(jìn)行局部擴(kuò)挖，擴(kuò)挖范圍垂直線路方向如圖1 陰影部分所示，順線路方向1.5 m。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，黎湛鐵路旅客列車對(duì)數(shù)為22/22,貨車對(duì)數(shù)為56/56，屬干線，I 級(jí)雙線。本工程施工期間每次“天窗”時(shí)間短，不能連續(xù)作業(yè)，預(yù)計(jì)封鎖施工工期274 天，天窗申請(qǐng)時(shí)間597 小時(shí)，未完成的施工需要增加布置有效的安全防護(hù)措施，其次“天窗”時(shí)間外行車密度大，因此影響行車和人身的安全因素多，安全壓力大。

圖1 隧道局部擴(kuò)挖示意圖（單位：mm）

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

針對(duì)原方案存在問(wèn)題，建設(shè)單位玉林鐵路建設(shè)指揮部組織相關(guān)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)部門會(huì)同行業(yè)專家，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，研究形成了接觸網(wǎng)“人字形”簡(jiǎn)單懸掛設(shè)計(jì)方案（分別如圖2、3所示）。

圖2 “人字形”懸掛（順線路示意圖）

圖3 “人字形”懸掛（隧道斷面圖）

接觸懸掛采用“人字形”簡(jiǎn)單懸掛,兩懸掛點(diǎn)間距10 m，定位點(diǎn)間距不大于40 m?！叭俗中巍焙?jiǎn)單懸掛埋入桿間距1.34 m,在其埋入桿上分別經(jīng)過(guò)連接調(diào)整板安裝仿1300 型硅橡膠絕緣子,兩絕緣子間用加長(zhǎng)滑動(dòng)管相連，在滑動(dòng)管上裝有滑動(dòng)環(huán),經(jīng)梯形板連接硅橡膠絕緣子,通過(guò)定位線夾實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸線的懸掛。該懸掛方案能夠滿足相關(guān)規(guī)范要求，最低導(dǎo)高按照5 700 mm控制，隧道內(nèi)既有軌道允許最大抬升量為50 mm。

本方案要求承力索在隧道口斷線下錨，隧道內(nèi)利用復(fù)合材料絕緣棒特殊安裝型式支撐懸掛接觸線。受隧道凈空限制，接觸網(wǎng)承力索不能正常通過(guò)，單根接觸導(dǎo)線載流截面偏小，為了保證接觸網(wǎng)的供電能力消除電氣斷口，在隧內(nèi)并聯(lián)φ300 mm2高壓電纜以保證其供電能力，在隧道口處采用高壓電纜終端頭與斷線下錨的承力索聯(lián)通，并在電纜終端頭處加裝手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)，以便在電纜發(fā)生故障時(shí)將其從供電系統(tǒng)中切除出去，高壓電纜在隧道側(cè)壁采用電纜支架懸掛通過(guò)，采用一主一備兩路高壓電纜（如圖4所示）。

圖4 電纜連接示意圖

4 效果分析

從三個(gè)方面將剛性懸掛與“人字形”簡(jiǎn)單懸掛兩種方案進(jìn)行對(duì)比，即：一是工程投資數(shù)額對(duì)比，剛性懸掛一次性投資高（約105 萬(wàn)元），而“人字形”簡(jiǎn)單懸掛實(shí)際投資71.34萬(wàn)元，采用“人字形”簡(jiǎn)單懸掛具備經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；二是施工工期對(duì)比，為保證電氣絕緣要求，原設(shè)計(jì)剛性懸掛需要對(duì)隧道襯砌進(jìn)行擴(kuò)挖，封鎖施工所需天窗點(diǎn)高達(dá)274 個(gè)，運(yùn)輸安全壓力大，而“人字形”簡(jiǎn)單懸掛避免對(duì)隧道進(jìn)行擴(kuò)挖破壞原隧道結(jié)構(gòu)，施工天窗點(diǎn)僅為20 余個(gè)；三是設(shè)備維護(hù)難易對(duì)比，由于剛性懸掛在南寧局管轄范圍內(nèi)尚無(wú)使用先例，運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理難度較大，而“人字形”簡(jiǎn)單懸掛方案與本線其他區(qū)段接觸懸掛方式差異較小，運(yùn)營(yíng)維護(hù)難度相對(duì)較小。

綜合以上分析，黎湛鐵路燕子坡梁下行隧道最終選擇了“人字形”簡(jiǎn)單懸掛方案，于2017年10月實(shí)施完成并通過(guò)驗(yàn)收，2017 年12 月開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，運(yùn)行情況良好。

5 結(jié)束語(yǔ)

在既有鐵路電氣化改造工程建設(shè)中，如何避免對(duì)原結(jié)構(gòu)物的破壞，盡可能地減少封鎖施工工期及施工對(duì)行車、人身安全的影響因素，是鐵路建設(shè)過(guò)程中值得思考的問(wèn)題，也是建設(shè)為運(yùn)營(yíng)服務(wù)的體現(xiàn)。黎湛鐵路燕子坡梁下行隧道電氣化改造過(guò)程中，對(duì)接觸網(wǎng)懸掛方式的優(yōu)化調(diào)整就是這樣的體現(xiàn)之一。該項(xiàng)目通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)優(yōu)化，達(dá)到了減小封鎖時(shí)間，降低運(yùn)輸安全壓力，提高供電能力的目標(biāo)，值得未來(lái)湘桂、焦柳鐵路等既有鐵路電氣化改造工程學(xué)習(xí)與借鑒。