池春玲

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司通號(hào)處,武漢 430063)

石武客運(yùn)專線鄭武段正線大、中橋梁共計(jì)167座,長(zhǎng)度總計(jì)為330.107km,占本段線路長(zhǎng)度69.95%;全線隧道共38座,長(zhǎng)度總計(jì)38.931km,占本段線路長(zhǎng)度8.25%。為了滿足站前工程施工完后不二次開(kāi)挖的要求,信號(hào)專業(yè)需要在站前工程綜合考慮預(yù)留條件。主要介紹信號(hào)專業(yè)在橋梁、隧道及路基地段電纜槽、手孔預(yù)留,過(guò)軌預(yù)埋,綜合接地貫通地線、分支引接線及接地端子等的預(yù)埋,橋梁地段電纜上下橋的條件預(yù)留等。

1 橋梁地段接口預(yù)留

1.1 電纜槽與過(guò)軌的預(yù)留

橋梁范圍內(nèi)要求沿線路兩側(cè)預(yù)留信號(hào)電纜槽,區(qū)間一般采用通信、信號(hào)電纜合槽方式,電纜槽凈寬度為350mm,電纜槽設(shè)蓋板。若車站在橋梁范圍,由于到了站內(nèi),信號(hào)設(shè)備電纜較多,站內(nèi)信號(hào)電纜槽宜單設(shè),具體的寬度需根據(jù)站場(chǎng)規(guī)模確定。不同線路形式的電纜槽應(yīng)平順連接,彎曲角度不小于120°。電纜槽的排水由橋梁專業(yè)統(tǒng)一考慮。

橋梁地段區(qū)間一般可不設(shè)過(guò)軌,上下行線信號(hào)設(shè)備電纜分別置于線路兩側(cè)預(yù)留的電纜槽內(nèi),但對(duì)于設(shè)在橋上的車站,則需要考慮過(guò)軌鋼管的預(yù)埋,可采用利用梁端預(yù)留孔及梁腹板通風(fēng)孔過(guò)軌的方案。橋梁應(yīng)預(yù)留人孔,施工時(shí),人員可通過(guò)人孔進(jìn)入箱內(nèi)。

1.2 電纜上下橋槽道預(yù)埋

鄭武客運(yùn)專線橋梁占本段線路長(zhǎng)度69.95%,本線有中繼站2、中繼站3、中繼站5、中繼站8、中繼站9、中繼站10～17、中繼站20、中繼站 30及中繼站 31分布在橋梁地段,這些中繼站信號(hào)設(shè)備用房位于橋下。為此要求橋梁在指定橋墩(信號(hào)提供橋墩號(hào)及里程)正面大小里程側(cè),各預(yù)埋2行滑型槽道,槽道間距1.5 m,對(duì)應(yīng)梁面預(yù)留鋸齒形缺口。槽道型號(hào):29/20,長(zhǎng)5 cm;T型螺栓型號(hào):29/20M12。預(yù)埋槽道可采用鋼筋定位法,即將槽道固定連接在定位鋼筋網(wǎng)上(允許與錨釘點(diǎn)焊連接);混凝土脫模后,剔除待安裝部位的填充泡沫;安裝T型螺栓,水平旋轉(zhuǎn)90°安裝被固定結(jié)構(gòu),扭緊螺母,標(biāo)準(zhǔn)扭矩鎖緊;最后采用高標(biāo)號(hào)砂漿封堵其余外露。槽道大樣如圖1所示。

圖1 槽道大樣(單位:mm)

1.3 道岔區(qū)段橋面加寬

普通梁的寬度不滿足道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝限界,對(duì)于橋梁范圍內(nèi)出現(xiàn)道岔的情況,應(yīng)將橋面系加寬。防撞墻應(yīng)在轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)的位置斷開(kāi),以保證轉(zhuǎn)轍機(jī)的正常安裝。橋面系加寬的寬度以及范圍、防撞墻斷開(kāi)的位置由站場(chǎng)和信號(hào)專業(yè)根據(jù)道岔布置圖確定,并提供給橋梁專業(yè),橋梁專業(yè)將預(yù)留要求反映在施工圖中。

1.4 綜合接地

橋梁及橋墩上綜合接地需要在站前完成的主要是貫通地線在梁體及橋墩接地極的設(shè)置(結(jié)構(gòu)鋼筋的焊接等)、接地端子的預(yù)留、橋梁和橋墩之間的接地鋼筋連接(用200mm2不銹鋼接地連接導(dǎo)線)。

1.4.1 橋墩綜合接地

樁基礎(chǔ)橋墩在每根樁中應(yīng)有一根通長(zhǎng)結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋,在承臺(tái)中應(yīng)環(huán)接,橋墩中應(yīng)有2根結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋,一端與承臺(tái)中的環(huán)接鋼筋相連,另一端與墩帽處的接地端子相連。

擴(kuò)大基礎(chǔ)橋墩在基底底面設(shè)一層鋼筋網(wǎng)作為水平接地極,水平接地極應(yīng)滿布基底底面;鋼筋網(wǎng)格間距宜按照1m×1m設(shè)置,中部“十字”交叉處2根鋼筋網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)應(yīng)施以“L”形焊接,外圍鋼筋應(yīng)閉合焊接,其他節(jié)點(diǎn)綁扎;水平接地極鋼筋網(wǎng)格的外緣距承臺(tái)混凝土底面不大于70mm。橋墩中應(yīng)有2根接地鋼筋,一端與基底水平接地極(鋼筋網(wǎng))中的鋼筋相連,另一端與墩帽處的接地端子相連,以上接地鋼筋均可用基底、橋墩中的結(jié)構(gòu)鋼筋代替。橋墩綜合接地安裝如圖2、圖3所示。

圖2 樁基礎(chǔ)橋墩綜合接地正立面(單位:cm)

圖3 擴(kuò)大基礎(chǔ)橋墩綜合接地正立面(單位:cm)

不管是哪一種基礎(chǔ)的橋墩,橋墩墩帽處需設(shè)置2個(gè)接地端子,用于與梁底接地端子連接。

1.4.2 橋梁綜合接地

橋梁地段貫通地線鋪設(shè)在兩側(cè)的通信信號(hào)電纜槽內(nèi)。梁部一共設(shè)置8個(gè)橋隧型接地端子,分別為梁部?jī)蓚?cè)防撞墻上2個(gè)、通信信號(hào)電纜槽內(nèi)2個(gè)、聲屏障基礎(chǔ)上2個(gè)、梁體底部2個(gè)。

無(wú)砟軌道橋梁和道砟厚度小于0.3m的有砟軌道橋梁,在梁體上表層(或保護(hù)層)設(shè)縱向接地鋼筋,分別設(shè)于兩側(cè)防護(hù)墻下部及上、下行無(wú)砟軌道底座板間的1/3、2/3處,并縱向貫通整片梁。有砟軌道橋梁應(yīng)利用梁端的橫向結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋。橫向接地鋼筋利用梁體中的橫向結(jié)構(gòu)鋼筋,并要求縱向接地鋼筋與梁端的橫向結(jié)構(gòu)鋼筋連接,實(shí)現(xiàn)兩側(cè)貫通地線的橫連。

圖4是無(wú)砟軌道箱梁綜合接地?cái)嗝鎴D,其他有砟箱梁、T形梁、連續(xù)梁及鋼桁梁等在此不一一附圖,可參見(jiàn)鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究所發(fā)布的“鐵路綜合接地系統(tǒng)”,圖號(hào)為通號(hào)(2009)9301參考圖。

2 隧道地段接口預(yù)留

2.1 電纜槽預(yù)留

區(qū)間采用通信、信號(hào)電纜合槽方式,電纜槽凈寬度為350mm,不同形式電纜槽之間應(yīng)平順連接,彎曲角度不小于120°,電纜槽的排水由站前專業(yè)統(tǒng)一考慮。

2.2 電纜余長(zhǎng)腔

圖4 無(wú)砟箱梁起點(diǎn)側(cè)接地?cái)嗝?單位:mm)

隧道長(zhǎng)500～1000m時(shí),在隧道中間設(shè)1處電纜余長(zhǎng)腔,尺寸為1500mm×1500mm×500mm,余長(zhǎng)腔設(shè)蓋板,能開(kāi)啟防護(hù);對(duì)長(zhǎng)度大于1000m隧道,需在隧道中大避車洞內(nèi)設(shè)電纜余長(zhǎng)腔,每500m設(shè)置1處電纜余長(zhǎng)腔。

電纜余長(zhǎng)腔設(shè)置處需預(yù)留2根φ100mm的熱鍍鋅鋼管,管壁厚度不小于3mm,與線路兩側(cè)的電纜余長(zhǎng)腔連通。過(guò)軌鋼管埋設(shè)后,管端兩頭應(yīng)暫時(shí)封堵,以免異物進(jìn)入,每根過(guò)軌鋼管內(nèi)留 φ4mm的鐵絲以便穿孔。

隧道內(nèi)過(guò)軌示意如圖5所示。

圖5 過(guò)軌預(yù)埋平面(單位:mm)

2.3 綜合接地

隧道綜合接地主要內(nèi)容有:貫通地線的敷設(shè);Ⅰ級(jí)～Ⅴ級(jí)圍巖隧道接地鋼筋的設(shè)置及連接;橋隧型接地端子的預(yù)留;接地鋼筋與貫通地線和接地端子間的連接。

2.3.1 貫通地線的敷設(shè)

隧道地段貫通地線鋪設(shè)在兩側(cè)的通信信號(hào)電纜槽內(nèi),并采取砂防護(hù)措施。

2.3.2 接地極的設(shè)置(圖6)

對(duì)于一般拱墻設(shè)防水板的襯砌隧道,應(yīng)充分利用隧道的初期支護(hù)錨桿、鋼架、鋼筋網(wǎng)或底板鋼筋。Ⅰ、Ⅱ級(jí)圍巖有底板鋼筋的隧道及明洞地段,利用隧道底板下層的結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地極;Ⅲ級(jí)圍巖隧道,利用錨桿和專用環(huán)向接地鋼筋做為接地極;Ⅳ、Ⅴ級(jí)以上圍巖隧道,利用錨桿、鋼拱架(或鋼網(wǎng)片)作為接地極。

隧道底板接地極按照1m間隔選用底板結(jié)構(gòu)鋼筋,即在隧道底板的底層形成一個(gè)1m×1m的單層鋼筋網(wǎng),中部“十字”交叉的兩根鋼筋上的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)要求施以“L”形焊接,其他節(jié)點(diǎn)綁扎;底板接地鋼筋網(wǎng)按照1個(gè)臺(tái)車位的長(zhǎng)度考慮,間隔1個(gè)臺(tái)車位設(shè)置1處。

錨桿接地極以約1個(gè)臺(tái)車長(zhǎng)度為間隔設(shè)置,用作接地極的錨桿環(huán)向間距要求為2倍錨桿長(zhǎng)度;接地錨桿與鋼網(wǎng)片、鋼拱架或?qū)Ｓ铆h(huán)向接地鋼筋可靠焊接。

在兩側(cè)通信信號(hào)電纜槽的線路側(cè)外緣各設(shè)1根縱向接地鋼筋,每100m斷開(kāi)1次。隧道內(nèi)的錨桿接地極、底板接地極和二次襯砌內(nèi)的接地鋼筋等接地裝置均應(yīng)通過(guò)連接鋼筋與兩側(cè)電纜槽靠線路側(cè)外緣的縱向接地鋼筋連接。

圖6 隧道初期支護(hù)接地極斷面

2.3.3 接地端子的預(yù)置

從隧道進(jìn)口2m處開(kāi)始,在兩側(cè)通信信號(hào)電纜槽底部,每間隔100m設(shè)置1個(gè)接地端子,小于100m的隧道在中部設(shè)1處。接地端子供隧道接地裝置與貫通地線的連接。

從隧道進(jìn)口2m處開(kāi)始,在兩側(cè)通信信號(hào)電纜槽靠線路側(cè)壁上,每間隔50m設(shè)置1個(gè)接地端子,小于50m的隧道在中部設(shè)1處,接地端子供軌旁設(shè)備、設(shè)施接地。

在每個(gè)專用洞室兩側(cè)壁下部設(shè)置接地端子,供洞室內(nèi)設(shè)備、設(shè)施接地。如圖7所示。

圖7 隧道接地端子設(shè)置局部(單位:mm)

3 路基地段接口預(yù)留

3.1 電纜槽預(yù)留

進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方(區(qū)間側(cè))線路兩側(cè)均預(yù)留信號(hào)電纜槽,采用通信、信號(hào)電纜合槽方式,電纜槽凈寬度為350mm;進(jìn)站信號(hào)機(jī)內(nèi)方站場(chǎng)兩側(cè)均設(shè)置與區(qū)間貫通的通信信號(hào)主干道電纜槽,電纜槽尺寸根據(jù)站場(chǎng)大小單獨(dú)配合,要求信號(hào)槽靠近鋼軌側(cè),站內(nèi)通信信號(hào)分槽設(shè)置。不同形式電纜槽之間應(yīng)平順連接,彎曲角度不小于120°,電纜槽的排水由站前專業(yè)統(tǒng)一考慮。電纜槽設(shè)蓋板,能開(kāi)啟防護(hù)。

同時(shí)要求預(yù)留從信號(hào)樓電纜間與站臺(tái)電纜槽連通的電纜槽,尺寸需根據(jù)站場(chǎng)大小來(lái)定。

3.2 過(guò)軌預(yù)埋與手孔預(yù)留

3.2.1 區(qū)間及中繼站過(guò)軌預(yù)埋與手孔預(yù)留

大于500m的路基,每500m設(shè)置1處過(guò)軌,預(yù)留2根φ100mm的熱鍍鋅鋼管,路基過(guò)軌處還設(shè)置1根橫向連接過(guò)軌防護(hù)管;對(duì)于長(zhǎng)度大于1km的橋梁或隧道,需在橋隧兩端路基段各設(shè)置1處Ⅱ型電纜井,預(yù)留2根φ100mm的熱鍍鋅鋼管,并與兩側(cè)的Ⅱ型電纜井連通;對(duì)于中繼站,線路兩側(cè)路肩均應(yīng)設(shè)置電纜井,中繼站一側(cè)坡腳也應(yīng)設(shè)置電纜井。中繼站路肩手孔間預(yù)埋8根過(guò)軌管。從路肩手孔至坡腳手孔預(yù)埋10根過(guò)軌管。過(guò)軌管內(nèi)徑為100mm,要求距電力過(guò)軌管凈距在600mm以上。過(guò)軌管埋深由路基專業(yè)確定。每處過(guò)軌管兩端均與電纜井連接。如圖8所示。

圖8 路堤及路塹地段過(guò)軌預(yù)埋示意(單位:m)

3.2.2 站內(nèi)過(guò)軌預(yù)埋與手孔預(yù)留

站內(nèi)過(guò)軌相對(duì)區(qū)間來(lái)說(shuō)復(fù)雜些,需根據(jù)站場(chǎng)實(shí)際規(guī)模來(lái)確定過(guò)軌的位置和數(shù)量。每處過(guò)軌也是采用φ100mm的熱鍍鋅鋼管,與過(guò)軌鋼管連接的電纜手井分大型和小型兩種,其中與電纜槽連通的為大型手井,其余的為小型手井,手井要求采用C15混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑,手井設(shè)蓋板,能開(kāi)啟防護(hù)。

不管是區(qū)間還是站內(nèi),預(yù)留過(guò)軌鋼管的管壁厚度要求不小于3mm,每根防護(hù)管內(nèi)均預(yù)留2根貫穿鐵絲(φ≥4mm)且在兩端預(yù)留一定的余量,同時(shí)在過(guò)軌管兩端應(yīng)用泡沫填充劑或軟布等封堵。

3.3 綜合接地

區(qū)間路基部分綜合接地主要內(nèi)容有:貫通地線埋設(shè),分支引接線埋設(shè),兩側(cè)貫通地線間的橫向連接及接地端子的設(shè)置。車站除上述內(nèi)容外還有信號(hào)樓等建筑物接地與綜合接地系統(tǒng)的等電位連接。

3.3.1 貫通地線的敷設(shè)

一般路基地段沿線路兩側(cè)各設(shè)一根貫通地線,位于通信信號(hào)電纜槽外側(cè)內(nèi)壁正下方的基床底層中,路堤、土質(zhì)及軟質(zhì)巖路塹地段的貫通地線埋深距基床底層頂面-30～-40cm處;硬質(zhì)巖路塹地段,將貫通地線埋設(shè)于通信、信號(hào)電纜槽下約20cm,溝中回填細(xì)粒土。貫通地線的使用環(huán)境溫度應(yīng)滿足-40～+60℃的要求,敷設(shè)時(shí)的環(huán)境溫度不低于-10℃,彎曲半徑不小于其直徑的20倍。

3.3.2 分支引接線埋設(shè)及接地端子預(yù)置

貫通地線通過(guò)分支引接線側(cè)向水平引至路基邊坡,沿護(hù)肩底以及電纜槽底引至通信信號(hào)電纜槽靠線路側(cè)內(nèi)壁位置,與電纜槽側(cè)壁預(yù)留的接地端子引接線壓接。每個(gè)接觸網(wǎng)支柱處、跨線建筑物處及橋梁與路基、隧道與路基過(guò)渡段處各埋設(shè)一根分支引接線,材質(zhì)同貫通地線。

在接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)側(cè)面預(yù)制接地端子,接地端子的連接鋼筋要求與基礎(chǔ)內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋和至少2根接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)螺栓可靠焊接,在每個(gè)接觸網(wǎng)基礎(chǔ)處的通信信號(hào)電纜槽內(nèi)側(cè)壁預(yù)制接地端子,電力電纜槽接地端子原則上約1000m設(shè)置1處,小于1000m的路基段不考慮,大于1000m的路基等分設(shè)置,間隔以不大于1000m為原則;接地端子與接觸網(wǎng)支柱間距應(yīng)不小于20m。接地端子尾端應(yīng)與分支引接線壓接。

通信、信號(hào)電纜槽及電力電纜槽接地端子和引接線局如圖9、圖10所示。

圖9 通信信號(hào)電纜槽局部斷面

圖10 電力電纜槽局部斷面

4 結(jié)語(yǔ)

在客運(yùn)專線工程實(shí)施中,信號(hào)專業(yè)在站前工程的接口預(yù)留遠(yuǎn)不止本文所述,就綜合接地系統(tǒng)來(lái)說(shuō),還有與軌道、站場(chǎng)及房建(站臺(tái))等專業(yè)間的接口。另外信號(hào)設(shè)備用房需要與房建的接口預(yù)留也較多,如溝槽管洞及防雷要求等等。

在站前工程中合理地做好站后接口條件預(yù)留是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作,在站前工程客觀、合理地做好接口預(yù)留,對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)、減少工程投資具有重大意義。

[1] 鐵運(yùn)[2006]26號(hào),鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)[S].

[2] 鐵集成[2006]220號(hào),客運(yùn)專線綜合接地技術(shù)實(shí)施辦法(暫行)[S].

[3] 工管[2006]18號(hào)文件,客運(yùn)專線綜合接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則(暫行)[S].

[4] 通號(hào)(2009)9301,鐵路工程建設(shè)通用參考圖鐵路綜合接地系統(tǒng)[S].

[5] 通路(2008)8401,鐵路路基電纜槽[S].

[6] 鐵建設(shè)[2007]39號(hào),鐵路防雷、電磁兼容接地工程技術(shù)暫行規(guī)定[S].

[7] 鑒信[2007]96號(hào),關(guān)于印發(fā)《鐵路防雷、接地工程設(shè)計(jì)專業(yè)分工及文件編制研討會(huì)議紀(jì)要》的通知[S].

[8] 運(yùn)基信號(hào)(2008)362號(hào),關(guān)于對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)進(jìn)行補(bǔ)充規(guī)定的通知[S].

[9] TB10007—2006,鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[10] TB10621—2009,高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)[S].