摘要:近些年我国经济的飞速发展极大地带动了铁路运输业的发展,铁路运输的速度在不断地提高,接触网是保障高速铁路正常运行的重要组成部分,它可以持续地向机车提供充足地电力,保障电力的供应。更为特殊的是接触网是没有后备的,这就意味着其一旦受损就会影响到整个线路的运营。因此一定要重视和加强铁路接触网施工技术的研究,保障铁路的安全运行。
关键词:电气化;铁路接触网;施工技术
1.国内外研究现状
当今的世界是一个技术十分多元且发展迅速的世界,不同国家和地区对电气化铁路接触网的研究领域和进展是不一样的。总体来说,接触网施工的内容主要包括上部工程和下部工程两部分,其中上部工程又包括线索的架设、支持结构的安装以及悬挂高速等。而下部工程主要包括支柱与基础的施工等。目前在高速接触网的研究方面,德国、日本以及法国的接触网施工专业化、机械化以及标准化程度较高。比如,日本作为世界上第一条高速铁路的建设者,它所采用的接触网技术十分具有代表性,尤其是复链形悬挂方式,能够很好的适应高速运行的铁路,但是其也有缺点,那就是系统结构非常复杂,将会给各个环节的施工操作和后期的维护造成较大的难度。然而,法国采用的简单链形悬挂方式具有便于安装和维护的双重优势;德国采用弹性链形悬挂方式,其能够确保接触网弹性均匀性好,弓网受流质量好,但是弹性吊索在安装和调试的过程中需要花费大量的人力、物力和财力。总之,在高速铁路接触网建设过程中,发达国家掌握相对比较先进和成熟的经验,其施工技术标准已经比较完善,并趋于规范化和系统化,这为施工的工艺以及施工方法的确定提供了可靠的依据。随着我国经济的不断发展,国内的电气化铁路发展迎来了机遇和挑战,我国已经建成了一系列不同速度的电气化铁路接触网,并且接触网的方式主要包括简单链形悬挂方式和弹性链形悬挂方式,选择桩基作为接触网的接触支柱,选择高张力且耐磨的铜合金作为接触网的材料。
2. 高速接触网施工中存在的问题
2.1 施工队伍中存在的问题
我们说一个工程最终是否能够按照预期取得一定的成果,施工队伍的整体素质发挥着极为重要的作用,但是就目前我国电气化铁路接触线的施工队伍的整体素质而言,仍然存在着一系列的问题,一方面是由于本身施工队伍提供的各种施工用装备的性能较为落后,另一方面,施工队伍个人的技术水平和素养存在着一定的弊端。通过我们的调查抽样分析,当下我国电气化铁路接触线的施工技术人员仅有少部分是通过相关的大学毕业的具有本科文凭的技术员,而且这些技术人员也主要集中分布于大中型施工队伍当中 [3] ,而其余的施工人员多以中职和初中毕业的务工人员为主,就他们而言,一方面并没有进行专业的技术指导训练,另一方面,由于文化水平的限制,自身的素质,无论是施工秩序还是基本的人文素养均较低,导致在进行施工的过程中容易因自身没有意识到的问题而影响整个施工队的进程。
2.2 施工标准和工艺存在的问题
我国的电气化铁路接触网施工工艺水平和施工技术比较落后。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调查发现,除了部分大型施工单位外,有超过 80% 的施工单位还在沿用上世纪九十年代的施工技术和工艺水平,从而很难满足时代的发展,很难满足电气化铁路系统的发展,严重阻碍了高速电气化铁路接触网的建成。另外,在施工的技术标准方面,接触网的轨道的施工技术标准和路基施工技术标准仍然存在不协调的问题。电气化铁路接触网施工过程中,施工基准主要以轨面标高为准,但是轨道施工标准中制定的允许偏差较大,从而导致接触网施工质量无法得到保证。我国由于电气化铁路施工起步较晚,如今我国的电气化铁路施工标准还未统一,每条线路的施工标准基本上是参照国外标准而制定的,缺乏适合我国基本国情的参考通用性标准。此外,我国也未制定一套系统性的接触网施工操作规范和标准,除了个别大型施工单位具备系统性的施工工艺手册外,其余施工单位在施工的过程中没有施工操作规范的约束,随意性较大,这就使得电气化高速铁路接触网的施工技术难以得到有效保障。因此要及时地完善我国高速电气化接触网的标准化的操作规范,为工人的施工提供更多的参考和约束。
3.接触网拨移过渡方案
某铁路车站 2、3 站台间原为有电气化硬横梁悬挂结构,从左至右依次为 6、4、Ⅱ、I、3、5 道。硬横跨位于与新建站房结构范围内,部分站房柱位于既有硬横跨基础位置,右侧支柱位于新建线路敷设,为保证新建客站的美观,完工后的接触网悬挂于线间雨棚柱上,因此新建站房施工前需要对 2、3 站台范围内的接触网硬横梁进行过渡拆除。
3.1 硬横梁附加导线过渡方法
股道 3、5 道之间需要进行雨棚柱施工,雨棚柱上方有回流线,因此需要对回流线进行迁改,针对 2、4 站台外侧的架空回流线和架空地线采用沿股道间直埋电缆将回流线导通,将硬横梁上回流线进行拆除。
3.2 线间基础施工技术
本站线间距最小仅 5.2m,又处于曲线区段,施工过程中稍有不慎就会造成侵限,因此过渡方案采用 H 钢柱悬挂,不采用临时格构式钢柱,减小限界需求。计划在 I、Ⅱ线间和 4、6 线间及 3、5线间组立 H 钢柱,其中重点工作是在限界有限的线间进行基坑开挖及浇筑施工,在本工程中采用人工挖孔桩护壁基础施工技术,将土建专业的施工工艺成功运用到接触网专业施工中。基础施工封锁时间仅 3h,基础边沿距枕木端仅 50cm,要保证线路的正常运营,只能采用线间人工挖孔桩形式进行施工,每个天窗完成 1 节护壁,连续 4个天窗完成 1个基础施工,常规开挖回填方式及沉井开挖方式均不能有效保证路基安全。线间基础施工的控制重点是限界,常说的建筑限界基本尺寸是在水平直道上制定的,当列车通过曲线时,车体会产生几何偏移和超高倾斜,所以必须对曲线上的建筑限界进行加宽,限界为基本建筑限界+曲线加宽。
3.3 硬横梁拆除方法
由于工期要求非常紧张,接触网过渡施工与站房雨棚柱施工交叉进行,优先拆除影响站房柱和雨棚柱下部基础施工的硬横梁,后拆除影响组立站房柱的硬横梁。在将所有硬横跨上吊柱悬挂全部转换到 H 型钢柱上后,在雨棚柱竖立前拆除硬横跨,一旦雨棚柱组立完成后,接触网上部空间将非常狭小,无法拆除硬横梁。拆除时利用轨道吊停于 3 道,选好站位后支腿,将吊臂沿本道抬高伸长,跨过 I 道承力索后转向,调整臂长和高度,至硬横梁的几何重心上方。收紧吊索,硬横梁受吊力后,即可拆除硬横梁与支柱的连接螺栓,如遇螺栓锈蚀无法拆卸时,利用氧气切割快速切断。利用缆索使硬横梁转向 90°后沿股道接触网之间空隙降落。该项工作一定要“慢、稳、准”,不得与既有接触网刮碰,损伤接触网。
3.4 接触网过渡悬挂恢复方法
站房柱施工完成后,正式接触网为与钢管柱合架方式,因此需要倒换接触悬挂,拆除过渡工程施工的过渡悬挂。在雨棚柱设计标高上安装腕臂底座,结合站房柱涂刷防锈漆后安装腕臂支持装置,将原承力索倒换入新支持装置,拆除 H 钢柱临时悬挂,对悬挂参数进行调整,满足运营要求。
4.总结
为了更好的适应我国经济和技术水平的发展,对未来铁路运输系统提出了更高的标准和要求,同时也会推动接触网技术的发展,因此要求施工技术工作人员要与时俱进,对接触网施工技术不断地进行研究,促进其发展,保证我国经济稳定的健康发展。
参考文献:
[1] 刘杰 . 高速电气化铁路接触网施工关键技术 [J]. 电气化铁道 ,2014.
[2] 郑 金 梁 . 浅 谈 铁 路 接 触 网 施 工 技 术 [J]. 广 东 科技 ,2014.
[3] 张朝磊 . 高速电气化铁路接触网施工技术研究 [J]. 黑龙江科技信息 ,2014.
[4] 王彦生 . 高速电气化铁路接触网施工工艺 [J]. 中国高新技术企业 ,2014.
论文作者:许志万,李明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/28
标签:电气化铁路论文; 横梁论文; 雨棚论文; 限界论文; 施工技术论文; 方式论文; 基础论文; 《防护工程》2017年第22期论文;