浅析渝怀隧内接触网悬挂技术
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摘要:本文通过对渝怀隧内接触网悬挂技术的设计和施工特点介绍,阐述了一种应用单腕臂悬挂技术解决低净空隧道接触网悬挂的方法,论述了此技术的运用前景,为类似工程的建设提供了参考。
Abstract: The paper introduces a sort of the technique that using the single wrist brace to solve the OCS suspension inside the tunnel. It also describes the application prospect of the technique and provides references for similar project construction.
关键词:隧道;单腕臂支撑悬挂;特点;运用前景
Key words: tunnel;single wrist brace suspension;characteristic;application prospect
中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0035-01
1渝怀线隧道接触网悬挂技术设计特点
1.1 支持结构方式单腕臂支撑悬挂包括一般中间柱悬挂和吊柱悬挂两种方式。
一般中间柱悬挂由可调角度式底座、棒式绝缘子、支撑腕臂、限位定位器、限位调整齿座、承力索座等六部分组成。
吊柱悬挂分为普通吊柱悬挂和锚关节吊柱悬挂,锚关节吊柱悬挂又分为工作支定位和非工作支定位两种。三种吊柱悬挂的区别主要在于吊柱底座的安装角度不同。由于隧道在部分曲线区段加宽或变窄,采用一般中间柱单腕臂支撑安装方式易造成限界不够。吊柱悬挂方式在满足设计要求的情况下,利用隧道上方的空间,精确测量吊柱底板的角度,使吊柱在立面上垂直轨面,从而可以满足限界的要求。
1.2 单腕臂悬挂支持结构特点渝怀线之所以采用单腕臂悬挂技术,除国内隧内悬挂安装技术不能满足渝怀线设计要求外,主要是考虑到其支持结构具有许多优点。
用化学锚栓固定底座:隧道内接触网单腕臂悬挂所有的重量都集中到了腕臂底座上,为保证接触网悬挂系统结构更加稳定,全线统一采用化学锚栓固定腕臂底座以满足设计和运营要求。
采用可调角度式腕臂底座:根据施工需要随时调整单腕臂支撑结构的高度,省时、省力,在达到设计要求的情况下,完全能够实现免维护。
承力索座固定承力索:国内传统设计模式采用悬吊滑轮悬挂承力索,其最大的缺陷是滑轮的滑动会对承力索产生磨损,使其寿命缩短。而采用承力索座固定承力索方式在张力达到设计要求的情况下,能圆满解决磨损问题。
限位定位器的应用:因隧道结构空间狭窄,使得定位设置相对受电弓距离过小,采用限位定位器把受电弓的抬升量限制在一定范围内,从而避免了定位器支座在受电弓的动态包络线内与受电弓发生碰撞。
1.3 锚段关节设置方式隧内锚段关节与隧外设置原则一样,机械分段采用三跨式,电气分段采用四跨式。为保证弓网之间的良好关系,三跨式锚段关节非工作支转换点高于工作支200mm,水平间距100mm;四跨式锚段关节非工作支转换点高于工作支450mm,水平间距450mm。
因隧内结构空间狭窄,各处断面结构尺寸不同,使得测量无法精确进行。同时,考虑到接触网下锚是保证悬挂系统结构稳定最重要的因素之一,所以,为避免重复破坏隧道壁的结构,渝怀线充分利用计算机技术,先对各种安装方式的尺寸进行模拟计算,在确定安装方式能够满足设计要求的前提下,编制测量软件,精确每一个悬挂点的位置,然后再进行施工。此测量方法解决了以往测量不精确,安装方式不牢固的问题。
锚臂作为下锚重量的集中点,其后采用了两组拉线底板,一组与锚臂在一条直线上,另一组与锚臂成45°。两组锚臂的长度和角度根据预留下锚处断面的尺寸进行测量制造。
渝怀线作为国家西部开发重点工程,此次引进的西门子隧内单腕臂悬挂技术圆满解决了以往隧内设计的不足之处,尤其是结构高度得到保证。经过计算可知,跨中最短吊弦保持在350mm以上。由渝怀总指组织,广铁集团、成都铁路局参与实施的动态验收检验了此项技术的可行性,为渝怀线的顺利开通打下了坚实的基础。
2渝怀线隧道接触网悬挂技术施工特点
隧内测量采用专用测量仪器:为了保证测量的精度,避免重复破坏隧道壁的结构,此次施工测量仪器采用西门子公司生产的TPS1000隧内激光测量仪。此测量技术能够确保测量点一次到位,测量方式简单、可靠,并能根据不同的断面尺寸选择合理的悬挂方式,弥补了传统测量模式的不足,提高了施工进度和效率。
调整量减少:采用有针对性的施工方法和器具,能够最大限度的降低隧内接触网施工的难度。如化学锚栓、可调角度式腕臂底座、限位定位器、测量仪器的利用,都是根据以往的设计模式进行改进的,这些施工方法和器具的应用不但能满足设计标准,解决施工难题,而且减少了调整工作量。
3单腕臂悬挂技术的运用前景
3.1 单腕臂悬挂技术与水平悬挂技术的比较通过比较,单腕臂悬挂结构特点明显优于水平悬挂,而且在运营方面基本实现免维护,得到了运营单位的好评。单腕臂悬挂在吸收国外优良技术的前提下,改进不足之处,弥补了国内隧道接触网悬挂技术的欠缺。
3.2 运用前景近几年国内铁路大规模提速,要求电气化相关设备和技术标准也要相应改进。隧内接触网悬挂因其存在的客观环境因素,对其大规模施工改造显然不现实。作为隧内接触网悬挂的一种方式,单腕臂悬挂技术因其具有测量精确、结构简单可靠、调整量少三大特点,无论是新建线路或者既有线改造都有非常明显的优势,相信其在国内有很广阔的运用前景。
4结束语
单腕臂悬挂技术首次在国内使用,取得了良好的运营效果。随着国内高速铁路的大面积兴建,其运用范围将越来越广泛。当然,作为一种引进技术,我们还需要在吸收的基础上加以消化,进而实现其国产化。渝怀线引进的单腕臂悬挂技术丰富了在隧道结构空间狭窄的条件下保证接触网系统结构稳定的技术方案,为电气化铁路发展提供了技术平台。
参考文献:
[1] 刘实.渝怀线单线隧道接触网悬挂方案的实施[J].电气化铁道,2004.
[2] 铁道部电气化工程局第一工程处.电气化铁道施工手册[M].北京:中国铁道出版社,1987.
[3] 张万里.接触网技术问答[M].北京:中国铁道出版社,2000.