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摘要:介绍铁路联络线相关接触网施工特点,介绍联络线上跨下穿的营业线接触网改造过渡、联络线两端引入营业线车站接触网改造过渡常用的技术方案,对既有电气化铁路站场改造、增建二线,新建铁路上跨下穿既有铁路接触网施工有一定的指导意义。
关键词:铁路联络线,接触网,附加导线,技术方案
中图分类号:U231 文献标识码: A
0引言
近年来,我国铁路建设不断加快,为了完善铁路路网,提高运输效率,在高速铁路之间、普速铁路之间、高速铁路与普速铁路之间,须建设大量的、几公里至几十公里的铁路联络线。
当前我国铁路电气化率已达40%,新建的铁路联络线上跨下穿、引入车站的基本上都是电气化铁路。为保证电气化铁路的接触网运行安全,满足电气设备运行要求,在联络线上跨下穿营业线时,需对营业线接触网的支柱迁改防护,对承力索、附加导线进行防护、过渡改造,对接触网结构高度进行调整。联络线两端引入铁路营业线时,也需要对营业线车站接触网相关支柱进行迁改,对相关软(硬)横跨以及下锚支柱进行改造等,本文结合西宝客专西安地区联络线、金丽温客专金华地区联络线工程中接触网施工为例,对铁路联络线相关接触网工程施工方案进行探讨。
1、联络线区间相关接触网施工方案
1.1联络线下穿时接触网改造
新建联络线下穿既有电气化铁路时,下穿位置在既有接触网跨中距离既有支柱5m以上时,做好支柱常规观测即可;下穿位置在跨中距离既有支柱3m-5m以上时,需对支柱基础进行混凝土加固处理;若下穿涵洞上方有支柱,需在涵洞的两侧3m外新组立接触网支柱,支柱基础进行混凝土加固处理,并对临近跨的接触网支柱进行调整,接触网最大跨距,不宜大于65m,相邻两跨距值之比不宜大于1.5:1,将支持装置、接触悬挂安装到新支柱上并调整到位后,拆除涵洞上方的支柱。下穿的铁路联络线接触网施工时,桥涵下及两侧的绝缘子全部使用硅橡胶绝缘子,桥涵两侧的承力索加装防护套管,接触网加装避雷器。
1.2联络线上跨时接触网改造
新建联络线上跨既有电气化铁路,一般为门式墩或连续梁,桥墩距附加导线、门式墩的横梁距承力索都比较近,因此在桥梁施工前必须对既有线的接触网进行过渡改造防护,确保运行施工安全。这是一种很常见的过渡改造方式。如图1所示。
图1新建联络线跨既有线接触网过渡改造示意图
1.2.1附加导线过渡改造方案
我国既有电气化铁路以直供加回流线供电方式为主,本文以回流线为例介绍附加导线过渡改造方案。
一是架空回流线改为柱顶安装。如图1,92#至98#段回流线距离桥墩距离满足电气要求,仅桥墩施工时不能满足施工安全要求,则可在92#至98#支柱上安装杆顶支座,将位于田野侧肩架上的架空回流线改为支柱顶安装,同时为架空回流线安装防护套管,这样可以将回流线向既有铁路平移约1m,就能满足施工要求。待桥墩施工结束后,再将杆顶安装的架空回流线恢复到既有形式。此方案施工简便,施工用时间短,过渡成本低,恢复方便。
二是架空回流线改为电缆回流线。若联络线建成后,桥墩与既有接触网回流线安全运行不够,那么需要将架空回流线改为电缆回流线。如图1中,91#支柱至97#支柱侧回流线距桥墩电气距离不够,可以在97#支柱处新设置回流线下锚,并拆除91#-97#段架空回流线,改为电缆回流方式。并在93#、95#支柱单独增设接地极,接地电阻不大于10欧姆。另一种架空改电缆的方法是不设置新的下锚,如图1中,将92#支柱至98#支柱段架空回流线改为电缆回流,可在98#支柱(靠100#侧)处将回流线卡绝缘,拆除92#支柱处回流线跳线,将原92#-98#间卡绝缘后的架空回流线改为回流线电缆连结沟通,并在94#或96#支柱处设不大于10欧姆接地,接地体联通卡绝缘后的92#至98#原架空回流线。改电缆方案成本较高,在营业线开挖下锚基础,开挖电缆沟,安装接地极须探明地下光电缆情况。
1.2.2既有接触网过渡改造方案
图1中,若因修建21#至25#门式墩横梁时,模具距接触网承力索安全距离不够,那么可以调整91#至97#段、92#至98#段接触网结构高度,最小的结构高度必须保证最短吊弦应大于400mm。两段接触网的腕臂绝缘子全部更换为硅橡胶绝缘子,承力索安装防护套管,并在89#、90#、99#、100#支柱安装接触网避雷器,避雷器接地电阻不大于10欧姆。待门式墩横梁施工结束后,再对接触网结构高度进行调整、恢复。
2、联络线引入车站相关接触网施工方案
新建铁路联络线要引入既有电气化铁路车站,就要对既有车站相关的接触网进行改造过渡,满足施工和接触网安全运行。如图2所示。
图2联络线引入既有车站接触网过渡改造示意图
2.1新增软、硬横梁改造过渡
2.1.1拆除普通支柱新组立软(硬)横跨(硬)
如图2所示78#支柱,新建联络线与既有电气化线路并行,既有78#支柱影响新建联络线的施工,且不能满足新建联络线限界,为减少联络线施工对营业线的行车干扰,可将77#、78#支柱拆除,根据原线路的电气化标准改造为软(硬)横跨。
2.1.2在既有软(硬)横跨旁新立一组软(硬)横跨
如图2所示,在需要改造的53#-54#软(硬)横跨旁新设置一组软(硬)横跨,将既有的接触悬挂倒入新的软(硬)横跨,然后拆除既有支柱及软(硬)横跨。这样既能满足线下单位施工需要,同时有利于营业线在每一次停电封锁施工后及时恢复运营。
以上两个方案工程投入成本较大,但施工、运行安全系数最高,支柱组立、软(硬)横跨安装、上部固定装置安装、悬挂倒入、悬挂调整等工作任务可以分布在多个V停、垂停天窗点内完成。
2.2利用既有软横跨改造过渡
2.2.1在既有软横跨直线延长线上新立一支柱进行改造
如图2所示61#-62#软横跨,62#支柱若不影响新建联络线的施工,运营,那么就维持61#-62#软横跨现状,并在延长线上新立64#支柱,新增62#-64#软横跨。此方案能利旧,施工简便,安全系数高。
2.2.2在既有软横跨的斜侧新立一支柱改造
如图55#-56#软横跨,因其具有道岔定位功能,若新组立一组软横跨,那么不能满足接触网道岔定位要求。根据接触网质量验收标准“同一组软横跨两基础中心连线垂直于车站正线的偏差不大于3°”这一原则,利用既有55#支柱,按不大于3°偏差设置新56#支柱,这样就能保证该组软横跨的道岔定位功能。该方案节约了工程材料,降低了成本,安全系数一般。除支柱组立外,软横跨安装、接触悬挂倒入、调整需要在一个天窗点内完成。
2.3其他改造过渡方案
2.3.1采用双线路腕臂改造过渡
联络线引入较大的车站时,受现场条件限制,组立普通支柱比较困难,若采用软横跨,成本高而且施工工作量大,此时可以采用双线路腕臂。如图2所示58#支柱,采用双线路腕臂进行道岔定位。双线路腕臂可调整空间大,可以重复利用,在工程施工中合理使用能降低工程成本。
2.3.2对既有接触悬挂下锚改造过渡
下锚改造过渡是既有电气化线路改造中的又一重要施工项目,其常用于因接触网锚柱影响线下施工需要提前拆除时。改造方案是新设置一锚柱对下锚进行改造过渡,新锚柱位置灵活,延长可长可短。主要方案有同侧缩短下锚、同侧延长下锚、异侧延长下锚。具体制定方案时可根据现场具体情况制定,但须满足设计规范“接触线工作部分改变方向时,该线与原方向的水平夹角,正线不宜大于6°,站线及接触线在非工作支部分改变方向时,不宜大于10°”的规定。
3、结语
新建联络线引起的相关接触网过渡改造工程是一个复杂的系统工程,特别是车站供电单元多,设备复杂,许多的作业内容只能在天窗点内进行,施工过程中必须与线下施工单位、设备管理单位密切配合,针对现场具体情况优化设计。根据确保运输安全和人生安全,提高施工效率,节约封锁时间,提高工程质量,降低工程成本的原则,选择最优施工方案。
参考文献:
[1]于万聚,高速电气化铁路接触网[M].四川:西南交通大学出版社,2003.
[2]张万里,接触网工技术问答850题[M].北京:中国铁道出版社,1997.