无跨越架带电跨越高速铁路施工技术应用

陈铮

摘要：跨越高速铁路是近年来输电线路放线施工过程中遇到的新课题，本文介绍了在500千伏输电线路工程中利用本塔辅助横担封网带电跨越高速铁路的施工方法及经验，为后续类似电网跨越工程施工提供借鉴。

Abstract： Crossing high-speed railway is a new task encountered in the construction of transmission lines in recent years. This paper introduces the construction method and experience of overhauling high-speed railway with 500，000-volt transmission line project by using the tower auxiliary cross-charge network， which can provide reference for similar projects in the future.

关键词：无跨越架；带电；跨越；高速铁路；施工

Key words： without crossing frame；charged；across；high-speed railway；construction

中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0085-02

0 引言

随着国民经济发展，架空输电线路跨越高铁日益频繁，按照铁路相关规定，跨越高铁施工只能在夜间停运窗口时间内进行，如何实现安全高效跨越高铁，已成为一项新课题。本文通过工程实际应用介绍了利用本塔辅助横担封网带电跨越高速铁路的施工方法及经验。

1 工程概况

A工程为500kV输电线路工程跨越沪昆高速铁路，采用“耐-直-直-耐”耐张段方式跨越，导线采用4×JL1/LHA1-210/220铝合金芯高导铝绞线。右相地线采用JLB35-120铝包钢绞线，左相采用一根OPGW光缆，导地线采用双联耐张金具，跨越铁路档内导地线无接头。

2 施工方法

无跨越架跨越高速铁路是指在跨越档两端铁塔上设置临时横梁（也称临时横担）或软索作为支承体，在支承体间安装承载索及封网装置以保护被跨越的沪昆高速铁路，在封网装置的上方进行张力展放导引绳、牵引绳及导、地线，架线完成后将跨越系统构件全部拆除。

采用在跨越档两端铁塔塔身安装临时横梁作支撑装置，通过八旋翼飞行器展放一级引绳，然后多级引绳一牵二多次牵引，每道网展放两根迪尼玛承载索，在承载索上，安装一道玻璃钢防护杆组成的封网装置，放线时应注意保持导线与跨越架的凈空距离，且整个耐张段内不允许压接。施工工艺流程图如图1。

3 跨越系统设计

跨越铁路断面如图2所示。

3.1 封网宽度（BW）

封网宽度应大于在架线状态下风压引起的导线风偏距离的两倍，根据相关工艺导则封网宽度选用6.0m。

3.2 封网长度（L1）

L1≥B/sinβ+BW/tgβ+M=23/sin78°+6/tg78°+40=65.2m

L1—单相导线的封网长度，m；

B—被跨沪昆高速线铁路两侧接触网杆间的水平距离，m；现场实测值为23m；

BW—单导线的封网宽度，m；取6.0m；

β—新建线路与被跨沪昆高速线铁路交叉角，°；

M—绳网伸出跨沪昆高速线铁路的保护长度，取值宜为40m。

现场封网玻璃钢间距为4m，故封网长度（L1）取68m。

3.3 承载索安装弧垂的计算

初步选定承载索为Φ18mm迪尼玛绳，根据承载索的迪尼玛绳部分安装状态下宜按安全系数选择弧垂，事故状态下的张力应按安全系数不小于6控制。

承载索的安装弧垂为：

fA=L2*W0/8HA=295*295*0.295*9.8/[8*（341*103/50）]=4.611m

fA—承载索的安装弧垂，m；

W0—承载索单位长度的重力，N/m；Φ18迪尼玛绳取0.295N/m；

HA—承载索安装状态的水平张力，N；Φ18迪尼玛绳破断拉力为341kN。

3.4 事故状态下承载索的张力计算

按孤立档求解事故状态下承载索张力可采用抛物线状态方程式，为了简化计算，忽略气温变化及风荷载的影响，采用简化抛物线状态方程式为：

HA-L2W02EScosβ/24HA2=HS-L2WS2EScosβ/24HS2

E—承载索（迪尼玛绳）的弹性模量，N/cm2；E=3.0×109N/cm2；

S—承载索（迪尼玛绳）的有效截面积，cm2；Φ18迪尼玛绳S值为0.0019175cm2；

W0—迪尼玛绳比重；

WS—考虑事故状态下导线吊线情况，导线落在网中间即一边四根，则WS值为导线比重加上迪尼玛绳比重。Ws=0.295*9.8+4*1.178*9.8=49.068N/m。

按上式求解得出事故状态下的承载索张力HS=35347N，则可求得相对应的安全系数K：

K=TP/HS冲=341000/35347=9.6≥6，满足安全要求。

式中TP—迪尼玛绳的破断拉力，N。

3.5 验算承载索对被跨沪昆高铁的净空距离

在张力放线状态下，承载索的弧垂为fA=8m，此时，承载索与被跨越高铁净空垂直距离为SA=13.5m；在导线跑线（事故情况）状态下，由于导线落于承载索上，承载索弧垂变为fS=9.4m，此时，承载索与被跨越高铁接触网净空垂直距离为S2=12.1m>4m，满足规范要求。

4 跨越系统的安装与拆除

4.1 辅助横担的安装

辅助横担的安装与一般铁塔的吊装方式一样，安装时要注意吊装重量超载的问题。

4.2 封网装置的安装

①一级引绳展放。

利用八旋翼飞行器将已展放好的Φ3mm迪尼玛绝缘绳牵引Φ6mm迪尼玛一级引绳。

②张力牵引其它绳索。

利用已升空的Φ6mm迪尼玛绝缘绳张力牵引各一根Φ18mm和Φ6mm迪尼玛绳（后续循环使用），升空Φ18mm迪尼玛绳后，及时将其锚固。

利用Φ6mm迪尼玛绳循环牵引其它迪尼玛绝缘绳，牵引完成后预留1根Φ10mm锦纶绳做导引绳的初级引绳。

当Φ18mm迪尼玛绳牵引到抱杆临时横梁附近时，暂时停机，用Φ15.5mm钢丝绳人力穿过Φ660mm滑车并与Φ18mm迪尼玛承力绳连接，在对迪尼玛承力绳施加一定的张力后，拆除Φ18mm迪尼玛承力绳与Φ6mm迪尼玛绳的连接，继续牵引至一定的高度。

当Φ18mm迪尼玛承力绳从Φ660mm尼龙滑车内穿过展放好后，将承力绳一端用5T抗弯连接器与地锚连接，另一端用机动绞磨将其收紧，同时用经纬仪调平，达到设计弧垂后通过特制制动钢管与5T链条葫芦和地锚相连，以便在放线过程中按需调整，每根承力繩的对地夹角小于30°。

③玻璃钢杆绝缘网的安装：连接玻璃钢杆用的Φ10mm锦纶绳，在地面上每隔4m打设一个绳结，通过人工牵引至临时横梁附近，由高空人员按照绳结位置逐根安装绝缘玻璃杆，对面塔的人员利用机动绞磨配合牵引绝缘玻璃杆网，待玻璃钢防护杆到达防护位置后，将两端的Φ10mm锦纶绝缘绳在地面锚固在主绳地锚上。

第一相的防护网搭设完成，可用已牵引到达位置的Φ10mm锦纶绳牵引Φ16mm锦纶绳牵引钢丝导引绳，进入正常的张力放线阶段。

④另二相防护网的搭设。

采用第一相放通的Φ6mm迪尼玛绳，移至施工相，重复上述施工操作，将另二相防护网搭设完成。

4.3 跨越系统的拆除

①拆除的顺序：

封顶网→主承力绳→循环绳→辅助横担。

②封网装置和辅助横担的拆除：

按照封网装置和辅助横担安装的逆程序操作。

5 结语

本塔辅助横担无跨越架封网带电跨越高铁，通过工程实际应用，取得良好效果，与传统跨越施工方法相比，该方法拆装快捷，安全稳定性高，经济性较好，为后续类似电网跨越工程施工提供借鉴。

参考文献：

[1]架空输电线路无跨越架不停电跨越架线施工工艺导则（L/T5301-2013）.

[2]张马林，钱旭耀，等.架空输电线路工程利用本塔加设辅助横担封网跨越高铁施工方法实践[J].华东电力，2014（6）：1253-1257.

[3]张弓，孙伟军，等.架空送电线路跨越高速铁路施工技术[J].电力建设，2011（9）：94-97.