既有营业铁路接触网承力索更换实例探讨论文_吉忠科

(中铁六院天津路安工程咨询有限公司 天津市 300000)

摘要:随着铁路行业技术的不断发展,客专和高铁技术日新月异,给人们的出行带来极大的便利感受,原来的普速铁路也在迅速的转变角色,将货运业务作为主营业务,客运转入高铁的补充配角角色。但我国原来的普速铁路因建设年代久远,随着铁路货运运力的增加,原接触网承力索载流能力不足凸显,导致供电臂末端电压低,已无法满足大功率电力牵引机车的取流需要,为适应接触网系统的正常运营,全国每年都投入部分资金对部分线路的承力索进行更换施工。

由于需要改造的铁路均为既有运营铁路,线路只能提供极为有限的列车间隙“天窗”(一般不超过2小时)为施工队伍更换相关接触网系统,更换的接触网系统又需要立即投入运营,质量要求及安全风险极大。笔者近期参加了南昆铁路部分线路接触网承力索更换的施工,通过不断的实践总结,总结出一套相对比较成熟的施工方法及控制措施,在此共享并予以探讨。

关键词:既有 承力索 更换 探讨

一、线路概况

(一)既有接触网概况:正线承力索为LXGJ-79型钢承力索,载流量不足,导致供电臂末端电压低,无法满足取流需要,为适应接触网系统的正常运营,对正线承力索进行更换。

(二)技术要求

(1)悬挂类型

采用全补偿简单链型悬挂方式。

(2)接触网线材规格和张力

正线采用TCG-110+JTM120,线材张力15KN+15KN。

(3)接触线悬挂点高度按照6000mm设计。

(4)补偿方式、中心锚结、下锚拉线

补偿方式采用铝合金大滑轮组补偿装置;

中心锚结:区间采用防串防断中心锚结,站场采用防串不防断中心锚结。

下锚拉线采用100mm2铝锌合金镀层钢绞线。

(5)绝缘距离

由于地处矿区,污染严重,绝缘子的公称泄漏距离不小于1400mm进行设计,横向分段处绝缘子的公称泄露按照1600mm设计。

(6)锚段关节

锚段关节采用三跨锚段关节。

二、施工组织设计

1、施工准备

1.1施工调查

(1)先现场调查确定起锚位置(杆号),每个锚段从哪根支柱起锚,哪根支柱落锚,要考虑到支柱不同边的情况下少穿线,少拆定位;

(2)作业车运行方向,尽量选择下坡往上坡方向运行放线;

(3)调查梯车放置位置,是否在拉槽地段,防止梯车侵限。

1.2劳力组织

2.3时间需求计算

根据测算,劳动力总人数按58人计,在一般情况下,从接到路局天窗命令起计时,经过验电接地、起锚、推放架设承力索、卡定位、中锚安装、吊弦转换、落锚、加装电连接、下旧线、收旧线、恢复关节调整检测、接地撤除步骤后,完成施工止,合计约需要80~90分钟。理论上可以在120分钟天窗完成承力索更新拆旧施工。

注:时间计算过程中,承力索推放式带张力放线,倒鞍子、吊弦转换、中锚制作等工序可以平行作业,待落锚完毕,其他工序基本已完成,不影响施工总时间。

3、更换方案

本次承力索更换工作,前提都是在腕臂装置全部更换完成及既有下锚装置全部倒在新的锚柱杆后再进行。施工前提前准备架线工具、机械及材料,按架线计划将线盘对号、按需吊装到接触网架线车组平板车的放线架上。

作业车运行时编组(作业梯车放置在路用平板上)如下:

(1)作业车组到达起锚支柱后人工将作业车辆按图示组合分解,待停电命令开始后,起锚组(3人)先上到杆子2人,一人用钢丝套子栓住杆子,套子连导链加紧线器打在既有承力索上,另一人也用钢丝套子栓住杆子,用导链连接下锚坠坨装置,并用铁线固定在杆子上。底下一人托起坠坨往上一推使接触线张力松弛,杆上人员就可以把既有承力索终端取出,从而使既有承力索形成硬锚形式;

(2)①号安装作业车上人员把新承力索从线盘取出,先多留出2米固定在作业平台上(不影响③号安装作业车放线作业),做好终端头后与原补偿装置连接;

(3)待起锚工作完成后,③号安装作业车推着放线平板开始放线作业,在预定的小张力下低速行驶(3~5km/h)至另一锚柱处,并沿途将新承力索逐个通过滑轮固定在定位器上或两端,跨中用4.0铁丝兜在既有承力索上或滑轮悬挂在既有承力索上。

(4)②号安装作业车紧跟③号安装作业车往中锚方向开始运行,放线车在预定的小张力下低速(定位点处减速或停车, ①号安装作业车跟进至中锚处与②号安装作业车一起挂滑轮)行驶至另一锚柱处,并将承力索逐个通过开口滑轮固定在定位点处的腕臂上(新架承力索位于既有承力索外侧);

(5)锚段中有异侧支柱定位时,承力索架设顺序与无异侧支柱定位相同,不同的是在架线的同时将异侧支柱提前打开作临时固定,新架承力索位于既有承力索内侧,打开的定位架线后立即恢复。

(6)③号安装作业车到达落锚杆后,开始进行落锚工作,在下锚柱处通过滑轮组使新承力索达到所需张力(按要求进行穿线);施工步骤如下:

①与起锚人员联系,当起锚人员准备就绪后,加大线盘的张力,利用作业车开始预紧线(由于是带张力放线,此时导线基本上到位的,只需稍加张力即可)。

②当作业架转向支柱距下锚3m~4m时,将架线车一次停车到位。

③安装紧线器,将紧线器的钢丝套子、导链与动补偿滑轮端连接好后开始紧线。

④紧线时,落锚处与起锚处应及时通过对讲机取得联系,起锚端把绑坠砣铁线松开,当起锚端坠砣高度等于B值时,将起锚端坠砣底部用双股φ4.0铁线绑固在支柱上,使其不能继续上升。

⑤继续紧线,当落锚端坠砣高度达到B值时停止紧线。

作业平台旋转90度 ,使作业平台上的人员利于在补偿装置下操作,作业平台高度应便于操作。

⑥将下锚补偿装置与承力索模拟连接。在需断线处作出标记,并断线。

⑦承力索作回头,然后和补偿装置连接。

⑧紧线装置松线,拆除紧线器,作业车平台旋转恢复到正常位置。作业结束。

(7)卸掉既有承力索部分张力,利用①号和③号安装作业车配合人工进行倒鞍子作业、②号安装作业车接替①号安装作业车更换承力索中锚;

(8)此时要求施工指挥员对各组工作进度进行了解预判是否能够完成,进度正常情况下进行吊弦更换、电连接更换、接触线中锚换装到新承力索上。否则,只反复检查处理各部导线高度(不小于5700mm)和导线坡度变化(≤4‰),捆紧扎牢各部新放承力索,保证行车畅通,再利用下一个天窗点实施新旧线倒换。

(9)在前项所有的工作都完成后,卸掉既有承力索全部张力,分组开断拆除、回收。

(10)利用①号和③号安装作业车换装关节电连接等工作,并巡检架设质量,并配合人工进行旧料回收,最后在中锚处连挂,返回车站消令。

3.2 车站承力索更换方法

车站承力索更换方法类同,只是设计软横跨穿线较多,人工作业内容多,时间要求更长,一般情况天窗时间150分钟较合适,在天窗时间不允许的时候,可以采用放拆分离,利用两个天窗点作业,更能保证施工安全和行车要求。

4、质量控制

4.1 数据化悬挂调整施工工艺及方法

施工工艺流程:

操作要领:

数据化悬挂调整采用“接触网悬挂安装调整一次到位”工法,可以有效缩短施工作业时间,提高工程质量。

测量各悬挂点高度、跨距值,进行整体吊弦计算,定位管长度计算。吊弦计算时各扣料尺寸的测量必须采用游标卡尺,吊弦线用钢板尺进行测量。

定位装置预配:严格按计算预配表进行预配。预配好的定位装置贴上安装地点和具体位置的标签,标签粘贴牢固,且具有防水功能。

整体吊弦预制:吊弦预制时线材的检查每百米进行一次,但外观检查不得间断。吊弦压接好后应对吊弦全长进行复测,误差大于2mm时必须重新制作;压接好的吊弦应贴上标签,注明安装地点(站、区)、锚段号、跨距号、跨距中的安装位置、吊弦总长度,标签应粘贴牢固,且具有防水功能;贴好标签的吊弦,应按照安装地点、锚段号、跨距号分别进行打包。

检查腕臂高度、偏移量要符合安装曲线表。

定位装置安装:定位安装前应检查定位标签上的安装地点和具体位置,确认无误后方可进行。定位线夹及吊弦的螺栓均应用梅花扳手进行紧固,力矩扳手进行校核,严禁采用活口扳手。从中心锚结向下锚方向进行;定位管、定位器状态要符合设计要求,采用坡度尺测量。

整体吊弦安装:测量从悬挂点向跨中进行,偏差积累在跨中。中心锚结范围内不设吊弦。吊弦安装前应复核吊弦标签上注明的安装地点(站、区)、锚段号、跨距号、跨距中的安装位置、吊弦总长度。

安装完后应全面检查接触线的高度、弛度及拉出值,不符合技术指标的,再适当进行细调至达到冷滑试验的程度。

现场测量、吊弦安装、细调时必须按要求设防护。在站场测量跨距长度,应防止钢卷尺短接信号轨道电路。

悬挂调整作业前,作业区段进行排障处理,消除作业障碍,悬挂调整作业必须作针对性的安全技术交底,当日作业前必须安全早点名,明确作业内容及注意事项。

吊弦安装时,严禁施工人员脚踩接触线,要求使用车梯进行悬挂调整。施工时必须设好驻站防护和现场防护。

当运行至路肩较窄地带或桥梁区段时,停止用车梯作业;避车时必须停放稳固;梯上作业人员不得超过两人,曲线区段作业时,作业人员应位于曲线外侧。

高空作业人员作业时必须扎好安全带,地面设专人防护。

定位管、定位器应和腕臂在同一铅垂面内,并垂直线路中心;中间柱拉出值最大不得大于450mm。固定定位器的定位管一般应呈水平状态,误差+30mm~0,各种斜吊线保持顺直。定位器倾斜度在1/10~1/5范围内。定位器应保证温度变化时使接触线能自由地伸缩移动,安装时留有偏移,但其水平方向的转角不能超过18°。定位器安装时应使接触线工作面平行于轨面连线。

接触线调整应从中心锚结向两边进行,同时校正接触线线面,保证吊弦线夹不发生偏磨现象。

吊弦计算时各扣料尺寸的测量必须采用游标卡尺,吊弦线用钢板尺进行测量。

吊弦预制时线材的检查每百米进行一次,但外观检查不得间断。

吊弦应垂直安装,回头应统一工艺标准。

锚段关节处,线索之间的水平间距和垂直间距均应符合设计要求,误差不得超过20mm。

交叉线岔安装调整应根据环境温度,查腕臂偏移表,施工允许偏差不得超过±20mm。调整后确保承力索悬挂点间距不小于50mm,交叉点间距不应小于20mm;悬挂点拉出值应符合设计要求;在道岔间距800mm处,正、侧线导线必须在受电弓的同一侧;岔尖侧两支悬挂也应在线路的同一侧,非工作支应按设计要求抬高;岔后侧在两接触线水平间距为500mm处,两支接触线应等高,高差不得大于10mm;线岔两端接触线间始触区以内不得安装任何金具零件。各类螺栓的紧固力矩应符合设计要求,并应用力矩扳手检测达标。

4.2质量检定

接触网调整完毕,质量检查员和专业技术人员对区间、车站的接触网进行质量检查,检查的主要内容包括:接触导线高度;接触网结构高度;接触线拉出值以及顺线路偏移值;承力索横向及纵向偏移值;接触线线面状况;锚段关节内各线之间的间距、非支抬高高度;横向电连接、关节电连接和道岔电连接是否安装到位。

5、安全事项

5.1架线准备

1.编制架线作业计划表应把各工序需要时间编入计划,以利掌握施工总时间。并提出架线安全工作要求,按封闭点准时返回。

2.架线车线盘架上吊装的线材应认真核对,反复核对锚段长度,对容易混淆的线材应尤其细心。

3.线盘应牢固,如轴套是木质应改装加工成铁轴套并锁死线轴,防止放线中线盘脱落,线索缠绕应规整。

4.架线车应具备的条件:作业平台升降、转动正常,有限位装置(邻线侧),各部位照明设备齐全,必须满足隧道施工需要。作业台与司机的通讯联络畅通,线盘制动器可靠,紧线装置正常。

5.全体参加架线人员必须戴安全帽。

6.有条件时,起锚和看线防护人员提前到达起锚柱作准备。

5.2放线

1.架线运行中,技术员应对全过程的技术工作负责,经过横跨电力线路附近时,提醒作业人员注意各种物件不得伸出承力索高度。

2.架线平台上作业人员5人,其中一人为技术指导。

3.架线车运行时,作业平台无特殊情况不得任意升降。在低净空跨线桥地段,适当降低作业车平台高度。应有专人了望作好安全监护工作。并通知司机注意随时准备停车。

4.架线过程中,看线盘人员应随时注意线盘的运转情况和线索的质量情况,发现异常应迅速要求停车,采取措施。

5.架线车运行过程中,作业平台上操作人员身体不得探出栏杆外面,曲线区段作业人员应必须站在曲线外侧。接头处应有专人防护,并持报话机与架线车负责人保持联系。

5.3落锚

1.下锚补偿滑轮应转动灵活,无卡滞。

2.紧线时,架线车要保持原位不动,长大坡道处紧线时,架线车应用铁鞋制动。

3.断线时应注意预留线索回头长度。

4.紧线过程中,看线防护人员应密切监视线索及支柱动态,如发现线索在滑轮中卡住或从滑轮中脱落等情况,立即通报指挥人员停止紧线,并采取措施防止事故发生,严防放线、紧线、起下锚过程中影响邻线列车运行。

5.下锚穿线时注意防止线索产生硬弯,回转半径不得小于线盘半径。在有信号电气集中的车站,穿线时架线车如不能往回返,则断线后用人工方式进行穿线。

5.4其他注意事项

1.放线作业必须在封闭点内完成,严禁延点,影响运输。

2.作业过程中,任何机具、材料、人员不得侵入邻线建筑限界。

3.收旧线时注意不能短接轨道信号,避免出现红光带。

4.在曲线区段且超高大的地方,作业车施工时要用抓轨器,以防止产生作业车颠覆的危险。

三、结语

总之,既有线线索更换是一项施工风险很大的作业,需要一个职责分工明确,技术力量强大,团结协作能力强的施工队伍,同时也需要运输、车务、供电等单位紧密协调配合方能实施。每一个锚段的线索更换都要制定详细的施工方案和任务分配清单,在实践中不断总结经验才能确保安全质量及行车安全。

论文作者:吉忠科

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/10

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