高速铁路接触网42#无交叉线岔施工技术研究

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年第4期   作者:伍勇
[导读] 本文结合潍莱高铁昌邑南站的接触网施工实际

        伍勇
        中铁武汉电气化局一公司潍莱项目部   湖北武汉   430000

        摘要:本文结合潍莱高铁昌邑南站的接触网施工实际,对接触网42#无交叉线岔施工过程进行总结,不仅保证了施工安全质量,而且节约了施工成本,缩短了施工工期,为高速铁路42#无交叉线岔接触网施工提供了可行的技术控制经验。
        关键词:高速铁路42#道岔接触网无交叉线岔施工
一、42#无交叉线岔结构特点及工作原理
(一)结构特点
        42#道岔的接触网正线锚段和侧线锚段之间,通过增加一个导向锚段把正线和侧线接触网有机结合,即导向锚段接触网分别与正线接触网及侧线接触网形成锚段关节式过度,使高速列车受电弓高速平稳通过线岔。
        42#道岔导向锚段接触网始终在岔心附近与受电弓接触,列车从正线上高速通过42#道岔时,受电弓直接接触正线和导向锚段的接触线,不与侧线的接触线接触;从侧线进入时,导向锚段开始由接触侧向锚段,再同时接触侧线和导向锚段,再只接触导向锚段,最后同时接触导向锚段和正线接触线;从侧线驶出时,接触情况反向。受电弓不会同时接触到正线和侧线,通过导向锚段,受电弓在侧线与正线之间的滑行中,实现安全平稳高速通过,降低了钻弓的可能性,提高了弓网受流特性,更适应高速道岔。
(二)基本工作原理

图142#道岔接触网悬挂平面和立面图
        当机车从岔后通过正线时,受电弓在E柱与D柱跨中由接触正向锚段过渡到导向锚段上,再通过42#道岔岔前,在C柱与B柱跨中由接触导向锚段,过渡接触到正线接触线上;反向行车时,同理。
        当机车从侧线驶入正线时,受电弓在E柱与D柱跨中同时接触导线锚段和侧线锚段,随着机车前进和导向锚段接触线导高降低、侧线锚段导高升高,受电弓开始只与导向锚段接触,然后在C柱与B柱间跨中同时接触导向锚段和正线锚段,实现平滑过渡到正线锚段上;反向行车时同理。
        42#无交叉道岔正是通过导向锚段的穿针引线,受电弓在正线锚段、侧线锚段、导向锚段的接触线进行相互过渡。从而保证,机车在高速运行的状态下安全平稳快速通过。
(三)42#道岔接触网平、立面布置
        通过图1分析可知:
        (1)跨距布置:道岔定位柱D柱距理论岔心10~15m,线间距约为500mm。C柱、D柱之间跨距小于40m,其余支柱间跨距小于45米。
        (2)导向锚段与侧线锚段形成五跨非绝缘锚段关节,正线锚段与导向锚段之间类同于5跨非绝缘锚段关节,侧线锚段与导向锚段之间、导线锚段与正线锚段之间形成电分段和机械分段,正线锚段与侧线锚段无直接关系。
        (3)正线锚段远离支柱,正线接触线经过B柱(导高5300)开始升高,在C柱接触线导高为5450mm;在D柱导高为5500mm,过D柱后,导高逐渐降低至5300mm(E柱)。
        (4)导向锚段在正线锚段和侧线锚段之间,导线锚段经过A柱(导高5800mm)、B柱(导高5450mm)后逐渐降至5300mm(C柱),过D柱(导高5300mm)后逐渐抬高E柱(5500mm)、F柱(5650mm)后下锚。
        (5)侧线锚段靠近支柱,过E柱(导高5300mm)后,导高逐渐抬高至D柱(5550mm),再经过C柱(导高5500mm)后下锚。
二、42#线岔施工工艺及质量控制要点
        42#线岔施工主要工序包括:施工测量、支柱组立、腕臂和定位装置的精确测量计算、腕臂和定位预配和安装、承导线架设、悬挂调整、标识牌安装等。
(一)施工测量
        高速铁路采用无砟轨道板,道岔定位柱的定位最为重要。专业技术测量人员使用专用工具或仪器,对现场预留的无砟轨道实际岔心与设计标准岔心位置进行测量,确保道岔岔心位置准确;其次对现场预留的道岔定位柱C柱、D柱以及其他预留支柱基础位置进行测量,主要测量支柱基础位置、限界、跨距、螺栓数量及外露、螺栓与正线线路中心平行或垂直关系情况等数据,检查CPⅢ位置、接地端子、基础平面等情况,对于不满足设计规范的接触网支柱,要求站前单位进行整改。
(二)支柱组立
        根据现场实际情况,选择适宜的吊装车辆。轨道板未铺设时采用普通汽车吊,轨道板铺设后采用特种窄型汽车吊、钢轨铺设后采用轨道吊车进行支柱组立作业,支柱组立完成后使用经纬仪进行斜率整正,把基础螺栓螺帽补齐,并用专用力矩扳手紧固到位。
(三)腕臂和定位装置精确测量计算
        支柱整正就位后,对接触网腕臂计算所需的各项参数进行测量。采用钢卷尺、经纬仪、DJJ-8接触网激光测量仪等精密仪器进行多次测量复核取平均值,作为原始计算数据。采用设计院专用计算软件进行计算,并在软件中对计算结果进行1:1模拟,检查腕臂和定位装置的状态和受力情况。
(四)腕臂和定位预配和安装
        计算后的腕臂数据经技术负责人审核后确认后进行加工。腕臂预配采用全自动预配平台进行机械化作业,录入数据经过技术人员审核后进行预配,确保预配后的腕臂各项参数与计算结果一致,减少误差。
        预配好的腕臂运送指定位置,由接触网工人进行现场安装,腕臂号与支柱号一一对应,安装过程按照作业指导书和技术标准执行,并按设计要求使用专用力矩扳手,对各型号螺栓进行力矩紧固。安装后对各拉出值、承力索高度等数据进行复测,检查现场实际安装结果,保障结果的准确度。
(五)承导线架设
        根据42#道岔无交叉线叉线岔特点,承力索先架设侧线锚段、再架设导向锚段、最后架设正线锚段;接触线先架设导向锚段,其次侧线锚段或正线锚段均可,过程中使用恒张力放线车进行架设,保证接触网线索的平直度,同时采用棘轮补偿绕线刻度尺、腕臂偏移测量仪、定值力矩扳手、数显式弹吊拉力计、接触线坡度检测尺等专用工具辅助安装,同时重点核对导向锚段张力,导向锚段张力和正线锚段张力一致,是大张力,确保安装质量和时速300km/h以上列车通过时不产生硬点。
(六)悬挂调整
        42#道岔的结构和平立面布置方式较为复杂,三腕臂结构有4处,且侧线通过速度较高,对接触网整体的拉出值、导高误差控制要求严格,悬挂调整从道岔定位柱(即D柱)开始向两侧进行。
        按照现场实际温度,依据腕臂偏移安装温度曲线表,用激光测量仪测量腕臂偏移量,确保腕臂偏移方向和数值正确。调整抬高支承力索与腕臂之间、工作支承力索与斜腕臂定位支撑之间、非支导线与定位管和特型定位器之间、承力索与承力索之间、导线与导线之间的距离满足要求,承导线与腕臂结构之间禁止相互摩擦且间距≥50mm,承导线与承导线之间立面距离≥200mm。
        接触网导线高度和拉出值符合设计要求,采用激光测量仪和接触网智能化检测仪等先进设备进行测量,并绘制接触网波形图,确保接触网导高、拉出值合格、接触线悬挂点高度其偏差应控制在±20mm;定位点两侧第一根吊弦处接触线高度等高,误差控制在±5mm,两相邻定位点的高差不得大于10mm,同时不能出现倒V字形;定位器安装角在8°~13°范围内,特型定位器安装角控制在10°~14°,在曲线时,考虑曲线超高坡度,定位装置各部位均控制在动态包络线以外,始触区内禁止安装各种零配件,且保证受电弓从正线进入侧线、从侧线进入正线均应是由低向高运行,保证始触区内正、侧线接触线高度、拉出值合格,使受电弓能平滑地过渡。
(七)标识牌安装
        现场安装杆号牌、高压危险牌等标识标牌,安装位置和方式符合设计要求。
三、动态检测情况
        潍莱高铁昌邑南站2组42#线岔,在联调联试阶段经过动态高速检测列车(最高385km/h)多次检测,未出现1个超限问题。说明在施工过程中,重点技术控制项设置合理,技术难点问题控制到位,结果可靠。


图2高速检测列车通过42#道岔时的波形图




四、结束语
        通过对高速铁路接触网42#无交叉线岔施工技术研究,运用此方案在施工过程中,对重点技术控制项控制合理,技术难点问题控制到位,同时加入智能化、机械化、工厂化、信息化的应用,极大的减少了施工调整量和返工率,提供了可靠的质量和进度保证,节约了施工成本,达到了一次安装到位,一次调整成优的目的。
参考文献:
[1]于万聚 高速电气化铁路接触网技术[M].成都:西南交通大学出版社,2003
[2]韩兰贵 客运专线42#道岔接触网无交叉布置方式研究[J].电气化铁道,2010
[3]王喜敏 高速铁路42#道岔接触网探究与施工[J].电气化铁道,2013
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