郭 勝

0 引言

焦柳鐵路是連接河南省焦作市與廣西省柳州市的國(guó)家Ⅰ級(jí)客貨共線鐵路，線路呈南北走向，為“三橫五縱”干線鐵路網(wǎng)的“一縱”。焦柳鐵路由原焦枝鐵路與原枝柳鐵路兩段組成，原枝柳鐵路于1970年動(dòng)工建設(shè)，1978年建成通車(chē)；1987年12月31日，原焦枝鐵路與枝柳鐵路合并為焦柳鐵路。

2018年，焦柳鐵路塘豹—柳州段實(shí)施電氣化改造工程，其中塘豹—富用段由于建造時(shí)受資金及技術(shù)的限制，75座單線隧道經(jīng)斷面測(cè)量后除8座隧道滿足隧限-2A的凈空高度要求外，其余的67座隧道均不滿足該要求，隧道最小凈空高度6 152 mm。根據(jù)隧道斷面及凈空高度情況，焦柳鐵路塘豹—富用段有30座隧道（共計(jì)長(zhǎng)度19.778 km）采用接觸網(wǎng)剛性懸掛安裝方式。

1 接觸網(wǎng)剛性懸掛動(dòng)態(tài)檢測(cè)情況

焦柳鐵路塘豹—富用段于2020年9月20日完成接觸網(wǎng)送電及熱滑，9月21日正式開(kāi)通前，按時(shí)速80 km分上、下行進(jìn)行了接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)。動(dòng)態(tài)檢測(cè)列車(chē)由機(jī)車(chē)+空隔離客車(chē)+供電檢測(cè)車(chē)（WX25T999456）+軌道檢測(cè)車(chē)+電務(wù)檢測(cè)車(chē)組成。在動(dòng)態(tài)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以下缺陷：

按照《普速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行維修規(guī)則》附件5普速鐵路接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中接觸線平順性參數(shù)項(xiàng)目規(guī)定，本次動(dòng)態(tài)檢測(cè)硬點(diǎn)數(shù)值按照大于40g作為缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中上行硬點(diǎn)42處，最大值為192g；下行硬點(diǎn)24處，最大值為191g。根據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)波形圖，顯示硬點(diǎn)值超標(biāo)，屬于一、二級(jí)缺陷。

2 硬點(diǎn)值超標(biāo)原因分析

通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)及接觸網(wǎng)平面布置圖對(duì)照分析，發(fā)現(xiàn)硬點(diǎn)峰值主要集中在膨脹關(guān)節(jié)附近，其余硬點(diǎn)主要集中在中間定位處，初步判定硬點(diǎn)由懸掛點(diǎn)及膨脹關(guān)節(jié)調(diào)整不到位引起。

2.1 剛性懸掛定位設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)引起的調(diào)整不到位

焦柳鐵路塘豹—富用段隧道內(nèi)剛性懸掛采用吊柱+懸臂、底座+懸臂（圖1）兩種安裝形式。

圖1 剛性懸掛安裝形式

兩種結(jié)構(gòu)型式根據(jù)實(shí)測(cè)隧道凈空進(jìn)行安裝，其中：隧道凈空高于6 100 mm時(shí)，采用吊柱安裝；隧道凈空低于6 100 mm時(shí)，采用底座安裝。

以上兩種結(jié)構(gòu)均由隧道吊柱（底座）、旋轉(zhuǎn)可調(diào)底座、絕緣子、調(diào)整底座及可調(diào)彈性定位線夾構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)可調(diào)底座可保證裝置隨溫度變化偏移，調(diào)整底座可微調(diào)導(dǎo)線高度；彈性定位線夾保證剛性懸掛的彈性，避免在定位點(diǎn)產(chǎn)生硬點(diǎn)。該裝置使定位點(diǎn)處一般不會(huì)產(chǎn)生硬點(diǎn)。但從現(xiàn)場(chǎng)檢查情況看，定位點(diǎn)底座處因底座打眼偏斜造成底座安裝和調(diào)整及可調(diào)彈性定位線夾不完全到位，引起定位點(diǎn)處的導(dǎo)線高度變化，相鄰導(dǎo)線高差較大，出現(xiàn)硬點(diǎn)。

2.2 膨脹關(guān)節(jié)調(diào)整不到位

由于動(dòng)態(tài)檢測(cè)硬點(diǎn)峰值主要集中在膨脹關(guān)節(jié)附近，采用DJJ-8接觸網(wǎng)激光測(cè)距儀檢測(cè)膨脹關(guān)節(jié)處及其附近的導(dǎo)高、平順性情況，得出以下結(jié)論：

（1）膨脹關(guān)節(jié)安裝精度低，由于膨脹關(guān)節(jié)為集中荷載，安裝完成后受自身重量影響會(huì)低于兩端定位點(diǎn)1～2 mm，從而形成“V”形結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生硬點(diǎn)，造成打弓。

（2）膨脹關(guān)節(jié)上、下行過(guò)渡段接觸線打磨標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，且兩支接觸線未調(diào)整至與軌面平行，同時(shí)對(duì)線材打磨的坡口角度無(wú)法保證入口處過(guò)渡平緩，導(dǎo)致受電弓從一側(cè)通過(guò)時(shí)首先接觸低端接觸線，造成打弓。

2.3 中間接頭不到位

因受自身重力影響，跨中匯流排會(huì)出現(xiàn)一定的弛度。人工安裝匯流排中間接頭并緊固螺栓時(shí)，未使匯流排出現(xiàn)一定負(fù)弛度，使其出現(xiàn)向下折點(diǎn)，從而導(dǎo)致中間接頭高度低于兩端定位點(diǎn)高度0～3 mm，形成“V”形結(jié)構(gòu)，造成打弓。

2.4 線路抬道引起接觸網(wǎng)參數(shù)變化

線路清篩是線路檢修的主要項(xiàng)目之一，檢修過(guò)程中的起道搗固、墊碴和墊板必然引起軌面高度的提升，且傳統(tǒng)的線路作業(yè)有“寧抬一尺，不落一寸”的習(xí)慣，從而使接觸線至軌面的距離（導(dǎo)高）不斷減小。根據(jù)工務(wù)抬道標(biāo)準(zhǔn)，年累計(jì)抬道量不得超過(guò)30 mm，軌道坡度不大于12‰。抬道過(guò)程中在軌道的幾何形位參數(shù)中還進(jìn)行水平和高低調(diào)整，當(dāng)調(diào)整誤差值超出范圍時(shí)（表1），會(huì)引起機(jī)車(chē)劇烈振動(dòng)和沖擊。受電弓受其影響，造成抬升力瞬間變化，產(chǎn)生硬點(diǎn)。

表1 軌道水平高低允許偏差值 mm

2.5 線路不平順晃車(chē)引起硬點(diǎn)

當(dāng)鐵路線路存在空吊情況時(shí)，線路基礎(chǔ)的承載均勻度會(huì)受到影響，使得列車(chē)經(jīng)過(guò)該線路時(shí)，基礎(chǔ)的幾何尺寸出現(xiàn)較大變化，出現(xiàn)晃車(chē)情況（明暗空吊晃車(chē)）。陰雨天氣，線路出現(xiàn)翻漿冒泥等情況時(shí)，道床本身的結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)變化，其穩(wěn)定性也會(huì)逐漸減小，列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)同樣會(huì)導(dǎo)致幾何尺寸變化較大，進(jìn)而出現(xiàn)晃車(chē)?；诬?chē)導(dǎo)致受電弓出現(xiàn)上下左右位移，從而造成剛性懸掛接觸線弓網(wǎng)壓力急速變化，從而產(chǎn)生硬點(diǎn)。

3 剛性懸掛調(diào)整施工方法

從上述分析可知，焦柳鐵路接觸網(wǎng)剛性懸掛硬點(diǎn)超標(biāo)的原因主要是由安裝調(diào)整不到位或線路問(wèn)題引起。經(jīng)研究，采取以下主要調(diào)整方法。

3.1 懸掛點(diǎn)調(diào)整

（1）吊柱調(diào)整。柱體應(yīng)垂直于軌面，順線路方向不得出現(xiàn)角度偏差，垂線路方向角度偏差不得大于±5°。

（2）懸臂支撐裝置調(diào)整?？烧{(diào)底座底面須平行于軌面；調(diào)節(jié)底座底面與軌面之間的垂直高度。

（3）懸掛線夾調(diào)整。線夾安裝初期應(yīng)放置在懸臂裝置調(diào)節(jié)底座的中間位置；懸掛線夾自身高度應(yīng)調(diào)整至15 mm。

（4）懸臂裝置偏轉(zhuǎn)角調(diào)整。隨著環(huán)境溫度的變化，匯流排會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮，懸臂支撐裝置會(huì)順線路方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng)對(duì)其初始偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行預(yù)設(shè)調(diào)整。在平均溫度時(shí)，所有懸臂偏轉(zhuǎn)角為零；當(dāng)環(huán)境溫度高于平均溫度時(shí)，懸臂應(yīng)向錨段關(guān)節(jié)（膨脹關(guān)節(jié)）方向偏轉(zhuǎn)；當(dāng)環(huán)境溫度低于平均溫度時(shí)，懸臂應(yīng)向中心錨結(jié)方向偏轉(zhuǎn)。

（5）拉出值調(diào)整。剛?cè)徇^(guò)渡懸掛點(diǎn)及中心錨結(jié)懸掛點(diǎn)的拉出值為零；緊鄰膨脹關(guān)節(jié)兩端的4個(gè)懸掛點(diǎn)拉出值為零；其他懸掛點(diǎn)應(yīng)按照線路設(shè)計(jì)調(diào)整至各自的偏移位置（允許誤差±5 mm）。

（6）接觸線高度調(diào)整。各懸掛點(diǎn)導(dǎo)線高度應(yīng)符合線路設(shè)計(jì)要求，相鄰懸掛點(diǎn)相對(duì)高差一般不得超過(guò)所在跨跨距的0.5‰。

3.2 膨脹關(guān)節(jié)調(diào)整

（1）在布置吊柱時(shí)應(yīng)確定膨脹關(guān)節(jié)懸掛點(diǎn)位置，要求膨脹關(guān)節(jié)懸掛點(diǎn)至吊柱中心間距為4 m，誤差不應(yīng)大于±100 mm。

（2）采用DJJ-8接觸網(wǎng)激光測(cè)距儀對(duì)2根導(dǎo)線同時(shí)測(cè)定高度后根據(jù)高度偏差調(diào)整懸臂，使其達(dá)到水平。

（3）膨脹關(guān)節(jié)的零件上2根接觸線中心間距27 mm為定值，因此兩端相鄰定位點(diǎn)的拉出值應(yīng)滿足與膨脹關(guān)節(jié)夾線槽接口段處于一條直線，即兩端懸掛點(diǎn)應(yīng)確保膨脹關(guān)節(jié)中心點(diǎn)處于拉出值為零（或+13.5 mm）的位置，同時(shí)保證同一端緊鄰膨脹關(guān)節(jié)的2個(gè)懸掛點(diǎn)拉出值必須相同，避免因?yàn)榻佑|線和匯流排拉出值造成扭力，引起硬點(diǎn)。

（4）利用專用打磨套具將接觸線端頭底面進(jìn)行打磨，打磨長(zhǎng)度約100 mm，打磨深度6 mm，并對(duì)棱角進(jìn)行倒角處理，使打磨斜面與導(dǎo)線底面呈圓弧過(guò)渡。

3.3 中間接頭調(diào)整

安裝緊固螺栓時(shí)，將接頭處托起，出現(xiàn)一定負(fù)弛度，保證匯流排在自由下垂時(shí)接縫小于0.5 mm，不出現(xiàn)向下折點(diǎn)。

3.4 導(dǎo)線工作面調(diào)整

利用DJJ-8接觸網(wǎng)激光測(cè)距儀檢測(cè)匯流排上平面與軌面是否平行，通過(guò)調(diào)整使導(dǎo)線工作面平行于兩軌面連線，避免導(dǎo)線發(fā)生偏磨。導(dǎo)線工作面角度偏差大于±3°時(shí)，可以通過(guò)先調(diào)整吊柱垂線路方向傾斜度再調(diào)整旋轉(zhuǎn)可調(diào)底座上調(diào)節(jié)底板實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)線工作面角度偏差不大于±3°時(shí)，可直接通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)可調(diào)底座上調(diào)節(jié)底板實(shí)現(xiàn)。

3.5 線路抬道引起接觸網(wǎng)參數(shù)變化的調(diào)整

對(duì)設(shè)計(jì)的平面、縱斷面、起落量、撥道量及相應(yīng)建筑限界等設(shè)計(jì)資料進(jìn)行全面復(fù)核，復(fù)核曲線及要素是否滿足設(shè)計(jì)要求，撥道、調(diào)整超高后是否滿足限界要求。完成復(fù)核后采用人工方式進(jìn)行落道清篩施工，第一遍清篩落道采用小液壓搗固機(jī)調(diào)整軌道，同時(shí)在大機(jī)搗固前根據(jù)電力機(jī)車(chē)弓網(wǎng)關(guān)系，落道區(qū)段采用限速開(kāi)通（45 km/h），當(dāng)落道區(qū)段在采用小液壓搗固機(jī)整體施工完成再使用大機(jī)搗固到位后，方可取消45 km/h的限速。

3.6 線路晃車(chē)造成接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的調(diào)整

由工務(wù)專業(yè)整治線路缺陷，接觸網(wǎng)專業(yè)應(yīng)根據(jù)整治后的線路標(biāo)高、限界狀況，重新調(diào)整接觸網(wǎng)參數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

按照本文所述方案對(duì)隧道內(nèi)剛性懸掛調(diào)整后，在后續(xù)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)中，接觸網(wǎng)所有的硬點(diǎn)值均小于40g，滿足了規(guī)定要求。據(jù)了解，受電弓經(jīng)過(guò)塘豹—富用區(qū)段已無(wú)劃痕產(chǎn)生，說(shuō)明對(duì)剛性懸掛所采用的調(diào)整方式效果良好。

剛性懸掛弓網(wǎng)之間彈性量小，運(yùn)行過(guò)程中弓網(wǎng)沖擊力更大，接觸網(wǎng)無(wú)法緩沖吸收弓網(wǎng)之間的沖擊振動(dòng)力，容易對(duì)受電弓結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生破壞作用，因此接觸網(wǎng)剛性懸掛弓網(wǎng)匹配關(guān)系差是影響列車(chē)速度的主要原因，限制了其大量推廣使用。本文根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，分析其缺陷產(chǎn)生原因，提出解決方法，為以后類(lèi)似低凈空隧道接觸網(wǎng)工程積累經(jīng)驗(yàn)。