關(guān)于鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺的相關(guān)研究

杜廣志

【摘? 要】為降低鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配施工難度，論文研究了一種接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺，結(jié)合單線隧道內(nèi)弓形腕臂數(shù)據(jù)精測技術(shù)及計算軟件，精確測量預配，保證弓形腕臂的安裝精度和質(zhì)量，使弓形腕臂在現(xiàn)場施工中一次成優(yōu)。論文結(jié)合實際，就某鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺作具體分析。

【Abstract】In order to reduce the difficulty of the pre-fabrication construction of the arched catenary cantilever in railway single track tunnel， this paper studies a kind of pre-fabrication platform of arched catenary cantilever. Combined with the data precision measurement technology and calculation software of arched cantilever in single track tunnel， the platform can accurately measure the pre-fabrication， ensure the installation accuracy and quality of arched cantilever， so that the arched cantilever can achieve the best quality at one time in the field construction. Combined with the actual situation， this paper makes a specific analysis on the pre-fabrication platform of arched catenary cantilever in a railway single track tunnel.

【關(guān)鍵詞】單線隧道;接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺;腕臂數(shù)據(jù)

【Keywords】single track tunnel; pre-fabrication platform of arched catenary cantilever; cantilever data

【中圖分類號】U225.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）02-0180-02

1 引言

金臺鐵路為浙江省第一條自主建設的電氣化鐵路，正線為單線，隧道也以單線隧道為主，單線隧道最大特點為隧內(nèi)凈空面積小，所以接觸網(wǎng)隧內(nèi)懸掛形式為弓形腕臂懸掛，通過復合絕緣子和隧道壁或吊柱連接固定，整體呈150°向上傾斜，上端和軌面線平行安裝承力索座，整體結(jié)構(gòu)相對簡單。弓形腕臂預配的數(shù)據(jù)要求更為嚴格，同時，國內(nèi)外對弓形腕臂數(shù)據(jù)預配的研究較少，因此，在當前階段研發(fā)出一種先進可靠的鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺具有重要意義[1]。

2 鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺關(guān)鍵技術(shù)

鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺對數(shù)據(jù)精度的要求非常高，因此，在對腕臂進行預配時，先利用專門的軟件對相應數(shù)據(jù)進行計算，結(jié)合具體數(shù)據(jù)設置預配參數(shù)，并在預配過程中嚴格控制各項工藝，使預配結(jié)果精準可靠。在開展腕臂預配工作時主要需用到以下幾種工具：新型測量工具尺、模塊化固定卡具、紅外線激光校準儀器（各儀器設備如圖1～4所示）。由于鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配一定要實現(xiàn)高精度，因此，在正式預配之前要能按照相關(guān)要求對上述儀器設備進行檢查與校準，確保各儀器設備的精度達到標準要求。

在正式開展鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺的建設時，有以下幾項工藝參數(shù)應嚴格把控：弓形腕臂呈30°夾角，測量工具尺以夾角中心點為刻度零點，一端固定1.5m長正向鋼直尺，另一端固定1m長反向鋼直尺。測量時以夾角中心點為零點向腕臂兩端進行測量，弓形腕臂直徑60mm，腕臂長度均以腕臂中心測量為準，所以工具尺寬度為腕臂直徑1/2，即30mm。為防止出現(xiàn)任何質(zhì)量問題或安全問題，在具體建設過程中必須嚴格按照設計圖紙規(guī)范操作，各項參數(shù)不能存有偏差，要確保鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺能滿足使用要求[2]。

在操作過程中，對弓形腕臂預配模塊，采用螺栓固定在預配平臺上，為保證弓形腕臂垂直預配，預配模塊選用10mm×5mm槽鋼加工成矩形中心座，在中心座兩端呈30°角焊接兩根圓鋼，長度12cm，外徑46mm，圓鋼穿向弓形腕臂管內(nèi)對弓形腕臂管固定，弓形腕臂預配模塊兩側(cè)可以同時開展兩組弓形腕臂的預配工作。紅外線激光校準儀垂直放置，投射紅外線與弓形腕臂管中心相垂直，保證腕臂上安裝的承力索底座和隧道定位環(huán)在工作狀態(tài)時處在垂直位置。

在配置過程中密切觀察螺栓、弓形壁管以及紅外線激光校準儀等的位置。這是因為在具體操作時以上設備容易在力的影響下出現(xiàn)位移，從而導致鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺的穩(wěn)固性、安全性達不到設計要求。為此，在具體操作過程中要密切觀察并隨時調(diào)整，確保相關(guān)構(gòu)件以及設備的緊固程度、垂直程度等符合要求。此外，在預配時使用專用的測量尺顯著提高弓形腕臂測量精度和工作效率，使用弓形腕臂預配模塊保證腕臂上安裝的承力索底座和隧道定位環(huán)在工作狀態(tài)時處在垂直位置，同時，將弓形腕臂固定在預配人員適宜作業(yè)的高度和角度，便于操作，省時省力。

結(jié)束鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺配置作業(yè)后，結(jié)合圖紙對成品詳細檢查，使弓形腕臂預配平臺安全實用。經(jīng)研究與實踐證明，上述隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺技術(shù)先進、實用，有較高的可靠性以及較廣的適用范圍，能為鐵路單線隧道的施工帶來很大幫助。采用上述預配平臺建設方法，可使腕臂預配數(shù)據(jù)的選取以及后期預配長度等均達到理想化目標，使弓形腕臂預配速度、效率以及質(zhì)量等大大提高。

3 鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺其他方案

除了上述一套主要的技術(shù)方案外，還可采用以下技術(shù)方法來達到目的：將測量尺固定在平臺上，制作成專用的弓形腕臂測量平臺。將測量尺刻度設置在210°測，同樣實現(xiàn)精確測量?？蓪⒐瓮蟊垲A配模塊不限于使用螺栓連接的各種方式固定在各種形式的預配平臺上，可以將弓形腕臂預配模塊紅外線激光校準儀不限于投射紅色光線，紅外線激光校準儀可以設置在模塊的兩側(cè)或者上部，投射光線校準零件相對安裝位置。

4 鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺應用效果

由中鐵電氣化局集團第一工程有限公司施工的金華至臺州新建鐵路電氣化工程，在接觸網(wǎng)單線隧道內(nèi)弓形腕臂施工中運用了上述隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配平臺，并取得了良好的應用效果。

4.1 節(jié)約施工成本

平臺的應用有效節(jié)約了成本，提高了工程經(jīng)濟效益。在鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配施工中，若按照傳統(tǒng)的施工思路與計劃，參與施工的人員不能少于6名，且整個測量與施工速度相對緩慢，因而成本較高。但在這一技術(shù)體系下，人員數(shù)量由6名縮減到3名，人力成本投入大大減少，測量效率顯著提升，在測量過程中投入的各項資源、時間等也明顯減少，因而使工程整體的成本投入得以減少。經(jīng)計算，若按照一條平均長度為3km隧道弓形腕臂測量、安裝平均用時7天計算，應用弓形腕臂預配平臺和精測技術(shù)用時2天即可完成，平均節(jié)約用時5天，金臺鐵路34個隧道共計節(jié)約時間約50天，按照300元/天/人標準，共計節(jié)約費用約5×50×300=75000。經(jīng)過測算，節(jié)約車輛及燃油費用約25000元，共計節(jié)省施工成本約100000元。

4.2 減輕作業(yè)負擔

對于工作人員來說，在投用新技術(shù)后，作業(yè)流程被大大簡化，整個作業(yè)過程更加規(guī)范與高效，因而其作業(yè)負擔也大大減輕。

4.3 提高技術(shù)水平

研發(fā)鐵路接觸網(wǎng)弓形腕臂數(shù)據(jù)精測技術(shù)平臺并在行業(yè)內(nèi)普遍推廣應用，使公司在技術(shù)方面的經(jīng)驗更加豐富，同時，使得公司的外在形象得到優(yōu)化，經(jīng)濟效益不斷提升，綜合實力顯著增強，使公司有了更穩(wěn)定的發(fā)展基礎。

4.4 提高工程質(zhì)量

鐵路單線隧道接觸網(wǎng)弓形腕臂預配施工具有較大難度，在施工過程中易受到人員、技術(shù)以及環(huán)境等因素影響而導致工程質(zhì)量無法達標，使返工問題頻繁出現(xiàn)。但在將新技術(shù)應用到工程中后，預配腕臂過程中的平斜腕臂管及定位管選用的準確性大大提高，工程質(zhì)量得到保證，返工問題也得到有效解決?？梢哉f，上述預配平臺的研發(fā)與應用，使腕臂預配施工的選材以及后期預配的長度都達到了理想化的目標，從根本上提高了弓形腕臂預配速度，提高了工程施工效率與質(zhì)量，同時，也在很大程度上保證了鐵路隧道結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，為工程項目的正常使用提供了保障。

5 結(jié)語

經(jīng)工程實際應用，上述測量技術(shù)簡單、實用、先進，理論與實際相結(jié)合，可操作性強。通過該測量技術(shù)在金臺鐵路弓形腕臂施工中的應用，保證了弓形腕臂的安裝精度和質(zhì)量，使全線的弓形腕臂在現(xiàn)場施工中一次成優(yōu);保證了預配腕臂過程中平斜腕臂管及定位管的選用準確性，有效節(jié)省了成本，保證了工作效率。由此可知，該技術(shù)在鐵路電氣化工程中應用具有很高的實用性和推廣性。

【參考文獻】

【1】劉強.接觸網(wǎng)腕臂吊弦數(shù)控預配平臺在軌道交通建設中的應用[J].電氣化鐵道，2020，31（S2）：213-214.

【2】符躍忠.既有高鐵線路接觸網(wǎng)雙線腕臂支柱更換設計方案研究[J].中國建設信息化，2020（18）：58-59.