“V+垂”施工天窗在接触网改造中的应用研究

摘  要：通过分析既有接触网改造施工中“图定天窗”时间与现场实际需求之间的关系，研究如何最大化的利用有限的垂直天窗、如何通过“优化天窗设置”达到在既定天窗时间下的效率最大化。

关键词：接触网改造;施工天窗;V+垂;研究

0  引言

《铁路营业线施工安全管理办法》规定：“既有接触网的改造施工均需要在“天窗”点内实施，施工天窗时间一般为V型天窗（以下简称“V停”）180分钟，垂直天窗（以下简称“垂停”）30分钟”。但在实际操作中，由于各铁路局集团为了确保旅客列车正点和货物运输效率，很多时候审批给施工单位的天窗时间往往无法达到最大值。

以京广线孟庙至蒲圻段接触网改造为例，由于京广线列车对数多、行车密度大，铁路局批复停电施工时间（施工天窗）“V停”120分钟，“垂停”每周1次，每次30～40分钟不等。这种天窗时间对于上下行渡线、长大锚段侧线兼上下行渡线的承导线更换施工提出了巨大的挑战。由于这些线索的更换涉及新建、拆旧、悬挂及下锚倒换并兼道岔、分段、绝缘、电连接等设备安装及调整等，要在短短的30分钟时间内（扣除下令、验电接地、撤除地线时间）完成如此复杂的改造作业并达到天窗點结束即投入使用，保证列车正常运营，施工难度可见一斑。

因此研究如何最大化的利用有限的垂直天窗、如何通过“优化天窗设置”达到在既定天窗时间下的效率最大化就显得尤为重要。

1  “V+垂”施工天窗的应用分析

1.1 天窗时间对施工的影响

京广线孟蒲段电气化改造工程是在原位对既有承导线、设备等进行更换，由于既有京广线是在90年代初设计施工的，该时段设计的接触网锚段普遍较长，很多车站的接触网锚段都在1600～1800米，并且这些长大侧线锚段很多还兼上下行渡线使用、跨多股道下锚现象也非常普遍。在既有设备的干扰、架线期间穿越既有设备造成的速度效率降低、长大锚段等不利因素影响下，30～40分钟的“垂停”甚至于连线索完全展放都不能完成，更不要说期间还必须完成下锚、线索固定、绝缘（或分段）安装、等电位（电连接）设置、以及保证不干扰行车的基本悬挂调整作业。因此该类施工在单独给点30～40分钟“垂停”条件下基本没法开展。如图1所示“上3-1锚段”长1580米，需要跨越上、下行线及场内分束，且场间分束至下锚柱段无通行轨道，需要跨越多股道人工穿线，在架线同一天窗点内必须同步安装分段绝缘器2台（至少完成绝缘设置），股道绝缘2处以保证天窗点结束，原供电方式不变，保证机车正常运行。该锚段承导线更换作业需要在“垂停”点内进行，按照40分钟的“垂停”时间计算1580米线索架设都很难完成，更不要说进行设备安装、绝缘设置等作业，因此较大工作量与较少“天窗”施工时间之间的矛盾是我们需要解决的主要问题。

1.2 “V+垂”天窗设置方案

仔细分析图1施工天窗需求，我们发现真正需要“垂停”的区段主要分布在15-1#至下锚柱GJ58#段约285米范围内，剩余约1295米并不需要“垂停”作业。因此我们积极向铁路局集团运输部门建议，类似于该种情况的接触网改造作业可以考虑分段安排施工天窗，采用先安排“V停”施工，待“V停”作业内容展开一段时间或基本完成后再安排“垂停”作业，最后让“V停”和“垂停”同步结束的“V+垂”天窗模式。

结合上述思路，上图中的“上3-1锚段”可以先申请“V停”天窗进行上图15#支柱右侧“广州方向”该锚段的线索架设，将线索架设至15#左侧15#～18#跨内进行临时下锚，并比照既有分段绝缘器位置作适当预留后断线，将已展放的1295米线索利用“V停”天窗调整到位，待“垂停”开始再从15#左侧分段处开始穿线架设线索，按照“V停”给点120分钟、垂停40分钟计算，至“垂停”作业开始，“V停”施工已经进行了80分钟。

这种天窗模式，因“V停”时间长，施工单位可利用这个较长的时间通过采取一定的临时措施，将需要在“V停”天窗完成的工作在较充裕的时间内基本完成，然后待“垂停”到来时，集中力量完成任务量相对较少的“垂停”作业内容，同时对“V停”期间尚未完成的工作仍可以利用“垂停”时间进行作业，从而有效保证了在有限的“垂停”时间内安全顺利完成该条线索施工的目的。

1.3 “V+垂”天窗方案的优缺点

这种“V+垂”天窗设置方式，既解决了图定“垂停”时间短无法兼顾长大“垂停”锚段需要较多时间施工的问题，同时也消除了因施工给运输带来的更多的干扰和影响;既优化了施工组织，也同步满足了在尽可能少的时间最大化的完成施工任务的目的，更减少了施工对运输的影响，尤其是对于“垂停”作业内容多、施工复杂的工程项目，达到了施工天窗的综合利用，具有较好的推广价值。

“V+垂”天窗设置方式主要用于解决“垂停”作业项目中涵盖大部分“V停”作业内容的施工，但对于不受“垂停”限制的接触网改造作业，应充分考虑申请“V停”天窗，以争取更多的施工时间;同时“V+垂”天窗方式对现场施工组织、停电接地等技术要求较高。

1.4 “V+垂”天窗施工注意事项

在运用这种天窗模式时，应当注意：必须针对现场线条的实际特点安排哪个“行别”先“V”。当该锚段主要为上行锚段时，应考虑先申请上行“V停”，然后再“垂停”;当该锚段下行停电工作量大时则应申请下行首先“V停”，在比较长的“V停”时间内将较多需要“V停”作业的内容基本完成，然后申请“垂停”。

运用“V+垂”施工天窗，首先施工单位在施工前应详细调查了解现场情况，结合实际提出既切合现场实际又满足相关铁路局集团要求的施工天窗计划，尤其要考虑“V停”、“垂停”天窗的综合、最大化利用。同时铁路局集团运输部门应该在审批施工计划及安排施工天窗时结合现场实际，将两个天窗时间有意识的安排重合，先安排V型天窗，后安排垂直天窗，安排垂直天窗时，让垂直天窗与V型天窗同步结束（重合）。

当使用“V+垂”施工天窗时，施工现场尤其要做好严格的安全把控，事前做好每种停电方式下的安全防护、接地方案、卡控措施，严格落实验电接地程序，尤其是“V停”工作临时结束“垂停”尚未开始前，施工现场必须统一指挥，做好可靠的安全防护和监控，严禁人员进入“V停”外的另一个行别。

2  结束语

“V+垂”天窗设置方式，不但可以应用于承导线更换作业，对于既有网改造过程中同时涉及上下行的作业同样适用。诸如涉及上下行的软横跨安装及更换、供电线跨越等作业，可利用“V停”首先完成停电侧的作业，并适当翻越“V停”股道，做好充足准备，待“垂停”到来后再翻越另一行别既有网，从而有效缩短“垂停”作业时间，同时也使接触网的改造工作在有限的图定天窗时间内得以顺利开展。

利用这种“天窗”模式，我们对京广线孟蒲段23个车站计63个该类型锚段进行改造作业，均在图定天窗时间内顺利完成工作任务。涉及上下行线的软横跨及供电线跨越也同步顺利推进。

同时建议，对后续新建电气化铁路施工图设计审查阶段，应尽可能将上、下行渡线独立设置锚段而不与侧线合并，尽可能的缩短渡线长度，以便于检修、更换作业，缩小事故范围。

参考文献：

[1] 中华人民共和国铁道部. 铁路营业线施工安全管理办法（铁运[2012]280号），2012.

[2] 游利平. 提高既有接触网施工天窗利用率的措施. 北京. 中国铁道科学研究院，2005.

作者介绍：胡安富.中铁武汉电气化局集团第一工程有限公司，高级工程师，武汉