鞏創(chuàng)業(yè)

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京 101300）

0 引言

在我國(guó)鐵路建設(shè)中，時(shí)速250km以下的電氣化鐵路一般采用有砟道床，在道床穩(wěn)定前軌面高度經(jīng)常發(fā)生變化，給站后接觸導(dǎo)線高度調(diào)整帶來(lái)很多困難。多數(shù)線路由于工期原因，供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)線索一般在軌道鋪架后、線路穩(wěn)定前就開(kāi)始架設(shè)調(diào)整，為避免建成后接觸導(dǎo)線高度大面積普遍偏低或偏高，超出設(shè)計(jì)允許值，本文從多方面分析了接觸線高度超限原因，提出了應(yīng)采取的技術(shù)措施，以最終滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范的要求，同時(shí)能減少二系懸掛調(diào)整，提高生產(chǎn)效率，保證電力機(jī)車穩(wěn)定取流[1]。

1 既往工程案例

以下是對(duì)新建有砟軌道及既有鐵路線電氣化改造工程（含線路取直改造）部分資料的研究。

（1）時(shí)速200km新建有砟軌道（南廣客運(yùn)專線項(xiàng)目采取技術(shù)措施前無(wú)接觸檢測(cè)資料）。接觸懸掛類型：簡(jiǎn)單鏈形懸掛；檢測(cè)車速：50km/h；接觸導(dǎo)線高度：6100mm；結(jié)構(gòu)高度：1400mm。

南廣客運(yùn)專線項(xiàng)目接觸網(wǎng)送電前無(wú)接觸檢測(cè)超限部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示。

從表1數(shù)據(jù)可以看出，接觸導(dǎo)線高度成區(qū)段超出允許偏差±30mm[2]，接觸線高度必須二次調(diào)整才能滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)質(zhì)量驗(yàn)收。

表1 南廣客運(yùn)專線項(xiàng)目接觸網(wǎng)送電前無(wú)接觸檢測(cè)超限部分?jǐn)?shù)據(jù)

（2）時(shí)速120km普速鐵路改造項(xiàng)目（柳南鐵路改造項(xiàng)目采取相應(yīng)技術(shù)措施后無(wú)接觸檢測(cè)資料）。接觸網(wǎng)懸掛類型：簡(jiǎn)單鏈形懸掛；檢測(cè)車速：50km/h；導(dǎo)線高度：6450mm；結(jié)構(gòu)高度：1400mm。

柳南鐵路改造項(xiàng)目接觸網(wǎng)送電前無(wú)接觸檢測(cè)超限部分?jǐn)?shù)據(jù)如表2所示。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，采取相關(guān)技術(shù)措施后，效果相對(duì)顯著，檢測(cè)結(jié)果基本都能滿足規(guī)范要求，符合設(shè)計(jì)文件要求的接觸導(dǎo)線高度。

表2 柳南鐵路改造項(xiàng)目接觸網(wǎng)送電前無(wú)接觸檢測(cè)超限部分?jǐn)?shù)據(jù)

2 接觸導(dǎo)線高度偏差較大的原因分析

綜合資料及既有施工經(jīng)驗(yàn)分析，造成接觸導(dǎo)線高度成區(qū)段偏高或偏低的原因很多，有軌道線路的原因（有砟道床軌道高度不穩(wěn)定），也有測(cè)量、吊弦計(jì)算與預(yù)制、吊弦安裝、墜鉈補(bǔ)償張力、作業(yè)人員及環(huán)境溫度的原因等，下面對(duì)主要原因進(jìn)行分析說(shuō)明。

2.1 軌道線路引起接觸線高度變化的原因分析

軌道線路引起接觸線高度變化，主要是有砟道床不穩(wěn)定影響軌道標(biāo)高，導(dǎo)致接觸導(dǎo)線高度不符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)與軌道鋪架單位溝通了解，有砟軌道從開(kāi)始施工到最終軌面標(biāo)高穩(wěn)定，中間有多次補(bǔ)砟、搗固、壓道等工序，四次、五次甚至更多次，最終才能形成設(shè)計(jì)要求的軌道標(biāo)高。站后測(cè)量計(jì)算吊弦所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，參考的是未穩(wěn)定的軌面標(biāo)高，影響了測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，最終導(dǎo)致軌面標(biāo)高穩(wěn)定后接觸線高度有較大偏差。

2.2 吊弦計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量引起吊弦長(zhǎng)度誤差的原因分析

引起吊弦測(cè)量誤差的原因是多方面的，主要有：（1）測(cè)量方法與工具，比如，用接觸網(wǎng)激光測(cè)量?jī)x，測(cè)量的是承力索的下底面，用傳統(tǒng)測(cè)量工具（測(cè)桿）測(cè)量的是承力索的頂面高度，所以在軟件計(jì)算時(shí)要考慮測(cè)量工具；（2）有的區(qū)段在導(dǎo)線架設(shè)前進(jìn)行承力索高度測(cè)量，未考慮導(dǎo)線架設(shè)后腕臂因承受接觸導(dǎo)線荷載腕臂頭略有降低，形成幾毫米的誤差，導(dǎo)致吊弦計(jì)算后偏長(zhǎng)，接觸導(dǎo)線高度稍微降低；（3）吊弦計(jì)算縱向跨距測(cè)量，起點(diǎn)與終點(diǎn)未準(zhǔn)確從懸掛定位點(diǎn)開(kāi)始；（4）直鏈型接觸懸掛測(cè)量時(shí)，承力索拉出值未調(diào)整到設(shè)計(jì)位置。

2.3 吊弦預(yù)制過(guò)程產(chǎn)生長(zhǎng)度誤差的原因分析

吊弦預(yù)制過(guò)程產(chǎn)生的誤差主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是吊弦預(yù)制過(guò)程中，吊弦線長(zhǎng)度裁切存在誤差，一般在1～2mm；二是吊弦線與心形環(huán)壓接時(shí)精度控制誤差，一般也會(huì)在1～2mm。因此，吊弦預(yù)制后的長(zhǎng)度與計(jì)算長(zhǎng)度會(huì)存在誤差。

2.4 吊弦安裝導(dǎo)致接觸線高度變化的原因分析

一是吊弦點(diǎn)布置測(cè)量的問(wèn)題，測(cè)量未遵照從懸掛點(diǎn)開(kāi)始向跨中測(cè)量的要求，把測(cè)量誤差留在了臨近懸掛點(diǎn)處；二是吊弦點(diǎn)布置位置誤差過(guò)大，尤其是懸掛點(diǎn)兩側(cè)第一根吊弦安裝位置偏差過(guò)大，對(duì)接觸線的高度影響最大。

2.5 墜鉈補(bǔ)償張力引起接觸線高度變化的原因分析

吊弦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)墜鉈張力不夠，引起測(cè)量數(shù)據(jù)偏?。换蛘呤菈嬨B在錨柱側(cè)捫死，氣溫較低時(shí)測(cè)量，引起測(cè)量數(shù)據(jù)偏大等。

2.6 作業(yè)人員的原因分析

由于責(zé)任心不強(qiáng)，作業(yè)人員未按照要求作業(yè)或不注重工藝細(xì)節(jié)，比如，吊弦安裝時(shí)未按吊弦計(jì)算時(shí)確定的起始點(diǎn)開(kāi)始照吊弦編號(hào)安裝，而是從另一個(gè)反方向的懸掛點(diǎn)開(kāi)始安裝，導(dǎo)致錯(cuò)誤，造成接觸導(dǎo)線高度有偏差。

2.7 環(huán)境溫度的原因分析

環(huán)境溫度對(duì)接觸線高度的影響，主要是由溫度變化引起線索張力變化，而張力補(bǔ)償裝置未能將張力補(bǔ)償均衡。

3 預(yù)防措施與對(duì)策

根據(jù)造成接觸導(dǎo)線高度偏差的原因，應(yīng)有重點(diǎn)地分別采取相應(yīng)技術(shù)措施與對(duì)策，盡量避免或減少對(duì)接觸線高度的不利影響。

3.1 對(duì)軌道線路原因采取的措施與對(duì)策

有砟軌道形成初期或形成過(guò)程中道床不穩(wěn)定，可以根據(jù)軌道線路縱斷面圖，采用模擬標(biāo)準(zhǔn)軌道標(biāo)高的方法，對(duì)吊弦計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方法及原理：在自制的測(cè)量小車上安裝可調(diào)節(jié)高度的支架，將接觸網(wǎng)激光測(cè)距儀放置在調(diào)整支架上，然后根據(jù)線路軌道縱斷面圖上的軌道標(biāo)高，利用站前施工單位設(shè)立的CPⅢ樁標(biāo)高，分別調(diào)整測(cè)量點(diǎn)近軌側(cè)、遠(yuǎn)軌側(cè)支架高度與設(shè)計(jì)軌面高度一致，然后打開(kāi)激光測(cè)距儀測(cè)量承力索高度。這樣，測(cè)量計(jì)算的結(jié)果將是道床穩(wěn)定后以軌道實(shí)際標(biāo)高測(cè)量計(jì)算的結(jié)果。

3.2 對(duì)吊弦計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量引起吊弦長(zhǎng)度誤差的控制措施與對(duì)策

對(duì)測(cè)量工具引起的誤差，應(yīng)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量前先校核測(cè)量工具，比如用接觸網(wǎng)激光測(cè)量?jī)x測(cè)量要加上半個(gè)承力索直徑的高度，用傳統(tǒng)測(cè)桿測(cè)量要減半個(gè)承力索直徑高度；針對(duì)腕臂承受接觸導(dǎo)線荷載后腕臂頭輕微降低的情形，可以通過(guò)選擇有代表性的腕臂頭加掛相當(dāng)于導(dǎo)線荷載的重物進(jìn)行預(yù)壓，得出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，測(cè)量時(shí)從測(cè)量數(shù)據(jù)中扣除；縱向跨距測(cè)量誤差，可以通過(guò)在懸掛點(diǎn)掛吊墜的方式，在鋼軌上標(biāo)出測(cè)量的起點(diǎn)與終點(diǎn)，然后再測(cè)量；對(duì)直鏈形懸掛承力索拉出值影響測(cè)量計(jì)算結(jié)果的原因，應(yīng)在吊弦數(shù)據(jù)測(cè)量前先將承力索拉出值調(diào)整到設(shè)計(jì)位置并固定牢固。

3.3 對(duì)吊弦預(yù)制引起吊弦長(zhǎng)度誤差的控制措施與對(duì)策

吊弦預(yù)制引起吊弦長(zhǎng)度誤差可以采取改進(jìn)施工工藝、選取先進(jìn)工具的辦法控制，比如采用自動(dòng)化程度高的數(shù)控整體吊弦預(yù)制平臺(tái)進(jìn)行預(yù)制，可以大大降低預(yù)制誤差。

3.4 對(duì)吊弦安裝過(guò)程產(chǎn)生長(zhǎng)度誤差的控制措施與對(duì)策

吊弦點(diǎn)布置，應(yīng)嚴(yán)格遵照從兩側(cè)懸掛點(diǎn)向跨中測(cè)量的技術(shù)要求，把測(cè)量誤差留在跨中。對(duì)懸掛點(diǎn)兩側(cè)第一根吊弦，可以采取接觸導(dǎo)線上懸掛吊墜的方法測(cè)量第一根吊弦的位置，然后按導(dǎo)線上的標(biāo)記準(zhǔn)確安裝第一根吊弦，保證懸掛點(diǎn)接觸導(dǎo)線高度。

3.5 對(duì)墜鉈張力引起接觸線高度變化采取的措施與對(duì)策

主要對(duì)策是在吊弦數(shù)據(jù)測(cè)量前將墜鉈數(shù)量加夠，保證承力索張力符合設(shè)計(jì)要求，并檢查補(bǔ)償裝置處于自由活動(dòng)狀態(tài)，補(bǔ)償裝置如有臨時(shí)固定裝置應(yīng)拆除，保證承力索張力能在環(huán)境溫度變化時(shí)基本恒定不變，從而使基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

3.6 對(duì)作業(yè)人員原因采取的措施與對(duì)策

作業(yè)前進(jìn)行技術(shù)交底并加強(qiáng)責(zé)任心教育，施工過(guò)程中技術(shù)人員要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)督導(dǎo)，要求作業(yè)人員嚴(yán)格按照施工工藝方法作業(yè)，保證作業(yè)質(zhì)量。

3.7 對(duì)環(huán)境溫度原因采取的措施與對(duì)策

環(huán)境溫度對(duì)接觸線高度的影響無(wú)法從根本上完全消除，只能施工時(shí)選擇適宜的環(huán)境溫度，保證將環(huán)境溫度變化對(duì)接觸導(dǎo)線高度的影響控制到最小。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電力機(jī)車運(yùn)行速度的提高，電力機(jī)車取流對(duì)接觸懸掛的要求越來(lái)越高，為保證受電弓取流時(shí)對(duì)接觸導(dǎo)線的壓力保持相對(duì)恒定[1]，必須努力提高接觸網(wǎng)的施工技術(shù)水平，保證接觸導(dǎo)線處于同一高度（或在接觸導(dǎo)線高度變化區(qū)段保證接觸導(dǎo)線坡度符合要求）。為此，在施工過(guò)程中要精心測(cè)量，采用成熟軟件科學(xué)計(jì)算，使用先進(jìn)的吊弦預(yù)制平臺(tái)進(jìn)行吊弦預(yù)制并準(zhǔn)確編號(hào)，嚴(yán)格控制測(cè)量、安裝等施工過(guò)程，改進(jìn)施工工藝，選擇與施工工藝相適應(yīng)的環(huán)境溫度，把握控制好接觸線安裝高度，適應(yīng)電力機(jī)車高速運(yùn)行對(duì)接觸網(wǎng)的要求。