黄 河
陇海线是国内一条从江苏连云港通往甘肃兰州的铁路干线,于1953 年7 月全线通车,目前全长1 759 km,为I 级双线电气化线路。宝鸡(不含)至石家滩(不含)段,各类隧道悬挂共计1 737 处。由于陇海线建成已久,后经过多次大修,所以在实际施工时,发现隧道悬挂类型多样,加之陇海线车行密度大,封锁点较为紧张,给施工带来了较大的难度。
根据宝鸡供电段提供的隧道悬挂安装图,该线有如下安装形式:V 形悬挂、棒式绝缘子水平悬挂、斜交悬挂、星形悬挂及R-350 悬式绝缘子水平悬挂。此外,还有无固定安装形式,如承力索定位、承力索单悬挂等。
按照既有悬挂形式就近移位更换,重新打眼安装底座,底座用化学锚栓固定。曲线上跨距大于35 m 时在中间位置增加1 组悬挂及定位。移位时选择从隧道第1 悬挂点距隧道口最近的一端开始超前方向移位,(水平悬挂1 m、斜交悬挂2.5 m、星形悬挂2.2 m)尽量不扩大2 个悬挂点的距离,若因漏水点要避让,新设的2 个悬挂点距离不得大于原悬挂点距离1 m。悬挂点偏移值应与既有悬挂点偏移值相同且符合安装图要求,曲线处每组悬挂均安装隧道定位,直线处按照既有安装处理安装。
1.2.1 曲线区段定位点的改造
为了在实际施工中方便和降低施工成本,经过实地踏勘发现,有一些在曲线上的悬挂点可以取消,下面进行技术论证。
如图1,设A、B 是改造后的定位点,D 是准备取消的定位点,R 为曲线半径;m 为接触线位置(悬挂中心至线路中心距离。该值“+”为偏向曲外;“-”为偏向曲内)。
设曲线半径为395~605 m,最大外轨超高130~140 mm,悬挂点距离15~17 m,接触线高度5 720 mm[1]。
图1 曲线区段示意图
即取消定位后的接触线偏离原定位点曲内方向360 mm(在A、B 点,mA= mB= 0 时)。若在A、B 点,mA= mB- 240 mm(一般情况下mA= mB)。
那么D 点,m实= mA+ CD = -240 - 360 =-600 (mm)。
设D 点接触线高度Hj= 5 720 mm,外轨超高h = 140 mm,拉出值α =-300 mm,则H= (Hj/ 1440)h = 3.972×140 = 560 mm,所以,D 点设计m设=α - H = -300 - 560 = -860 (mm)。
在A、B 点,α实= mA+ H = -240 + 560 =320 (mm)。
在D 点,α实= m实+ H = -600 + 560 =-40 (mm)。
但是当实际跨距l = 23 m 时,CD = -660 mm,αD= CD + mD+ H = -660 - 240 + 560 = -340 (mm)。
D 点拉出值达到最大临界值,即当跨距大于23 m 时,D 点定位不能取消。
1.2.2 悬挂点的改造
悬挂点的改造方案必须根据隧道净空高度来确定,如表1。
表1 隧道悬挂形式一览表
2.1.1 悬挂埋入杆位置测量
(1)按隧道接触网平面布置图,自隧道口开始,按跨距在轨面拉链测出悬挂点位置,在轨腰上写明标记,同时在隧道壁一侧相对位置面1.2 m 高处重复书写标记。标记内容:设计位置竖线标记、悬挂点编号(写在定位侧方向,无定位时不写)。
(2)根据隧道悬挂装配图,测量埋入杆对线路的距离:把一木板条横放在钢轨上悬挂点的测量标记处,用调整木块和水平尺把木板条调平,再将隧道测量仪放在木板条与埋入杆相应位置,调好水平,接通电源,调整焦距使光束集中到隧道拱顶上成一点,该点即为埋入杆的孔位,用顶端绑有小油刷的竹竿,沾油漆在该点做出标记。或使用带道尺的激光测距仪也可,方法同上。
2.1.2 定位点测量
根据定位点的高度(一般直线到轨面,曲线到内轨轨面),用竹竿挑一线坠(线坠绳长度应略比定位点高度短一些)与钢卷尺配合(钢卷尺使定位点和悬挂点的距离保持为1 m),在隧道壁上移动。找出与轨面距离为定位点高度的一点,即为定位点位置,然后用油漆作出标记。
用同样的方法测出地线眼的位置。
(1)V 形悬挂改造为悬式绝缘子水平悬挂后,零部件基本连接形式:悬挂底座+隧道防腐型调整螺栓+3 片杵头悬式绝缘子+1 片耳环悬式绝缘子+滑轮支架+1 片耳环悬式绝缘子+3 片杵头悬式绝缘子+焊接杵环杆+悬挂底座。其中焊接杵环杆需根据曲线半径选择:R<800 m 处,选用280 型,在R≥800 m 处选择160 型,如果该型号不能满足接触线高度及结构高度要求时,可选用80 型焊接杵环杆替换,但必须保证悬挂点处承力索偏移符合直链形悬挂要求。
(2)V 形悬挂改造为棒式绝缘子水平悬挂后,零部件基本连接形式:悬挂底座+棒式绝缘子+滑轮支架+棒式绝缘子+悬挂底座。
(3)斜交悬挂零部件基本连接形式:悬挂底座+连接调整板+棒式绝缘子+滑轮支架+棒式绝缘子+连接调整板+悬挂底座。
根据选择的杵环杆型号以及各材料尺寸可以得出表2。
表2 悬挂形式选用一览表
选择好零部件后,以承力索抬高100 mm 向两端测量。
(1)水平悬挂:首先根据既有悬挂确定定位点在线路哪侧,然后根据表2 确定定位所在一侧悬挂底座位置,按照测量位置选择底座中心位置,以悬挂总长度确定另一侧底座位置,如图2。
图2 水平悬挂测量示意图
(2)斜交悬挂:在距既有悬挂点2.5 m 处为新悬挂点中心位置,用斜交悬挂滑轮找悬挂偏移方向,以距新悬挂点两端各1 m 顺着滑轮方向确定两边底座中心点位置,如图3。
图3 斜交悬挂测量示意图
(3)星形悬挂:按照斜交悬挂操作要点施工。
本文主要针对陇海线宝天段接触网大修中更换隧道内接触悬挂的施工方法进行分析讨论,解决了既有线悬挂类型复杂多样的问题,并总结了施工经验,对类似工程的施工具有较强的借鉴意义。
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2003.