关于铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台的相关研究

杜广志

【摘  要】为降低铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配施工难度，论文研究了一种接触网弓形腕臂预配平台，结合单线隧道内弓形腕臂数据精测技术及计算软件，精确测量预配，保证弓形腕臂的安装精度和质量，使弓形腕臂在现场施工中一次成优。论文结合实际，就某铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台作具体分析。

【Abstract】In order to reduce the difficulty of the pre-fabrication construction of the arched catenary cantilever in railway single track tunnel， this paper studies a kind of pre-fabrication platform of arched catenary cantilever. Combined with the data precision measurement technology and calculation software of arched cantilever in single track tunnel， the platform can accurately measure the pre-fabrication， ensure the installation accuracy and quality of arched cantilever， so that the arched cantilever can achieve the best quality at one time in the field construction. Combined with the actual situation， this paper makes a specific analysis on the pre-fabrication platform of arched catenary cantilever in a railway single track tunnel.

【關键词】单线隧道;接触网弓形腕臂预配平台;腕臂数据

【Keywords】single track tunnel; pre-fabrication platform of arched catenary cantilever; cantilever data

【中图分类号】U225.4                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）02-0180-02

1 引言

金台铁路为浙江省第一条自主建设的电气化铁路，正线为单线，隧道也以单线隧道为主，单线隧道最大特点为隧内净空面积小，所以接触网隧内悬挂形式为弓形腕臂悬挂，通过复合绝缘子和隧道壁或吊柱连接固定，整体呈150°向上倾斜，上端和轨面线平行安装承力索座，整体结构相对简单。弓形腕臂预配的数据要求更为严格，同时，国内外对弓形腕臂数据预配的研究较少，因此，在当前阶段研发出一种先进可靠的铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台具有重要意义[1]。

2 铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台关键技术

铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台对数据精度的要求非常高，因此，在对腕臂进行预配时，先利用专门的软件对相应数据进行计算，结合具体数据设置预配参数，并在预配过程中严格控制各项工艺，使预配结果精准可靠。在开展腕臂预配工作时主要需用到以下几种工具：新型测量工具尺、模块化固定卡具、红外线激光校准仪器（各仪器设备如图1～4所示）。由于铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配一定要实现高精度，因此，在正式预配之前要能按照相关要求对上述仪器设备进行检查与校准，确保各仪器设备的精度达到标准要求。

在正式开展铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台的建设时，有以下几项工艺参数应严格把控：弓形腕臂呈30°夹角，测量工具尺以夹角中心点为刻度零点，一端固定1.5m长正向钢直尺，另一端固定1m长反向钢直尺。测量时以夹角中心点为零点向腕臂两端进行测量，弓形腕臂直径60mm，腕臂长度均以腕臂中心测量为准，所以工具尺宽度为腕臂直径1/2，即30mm。为防止出现任何质量问题或安全问题，在具体建设过程中必须严格按照设计图纸规范操作，各项参数不能存有偏差，要确保铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台能满足使用要求[2]。

在操作过程中，对弓形腕臂预配模块，采用螺栓固定在预配平台上，为保证弓形腕臂垂直预配，预配模块选用10mm×5mm槽钢加工成矩形中心座，在中心座两端呈30°角焊接两根圆钢，长度12cm，外径46mm，圆钢穿向弓形腕臂管内对弓形腕臂管固定，弓形腕臂预配模块两侧可以同时开展两组弓形腕臂的预配工作。红外线激光校准仪垂直放置，投射红外线与弓形腕臂管中心相垂直，保证腕臂上安装的承力索底座和隧道定位环在工作状态时处在垂直位置。

在配置过程中密切观察螺栓、弓形壁管以及红外线激光校准仪等的位置。这是因为在具体操作时以上设备容易在力的影响下出现位移，从而导致铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台的稳固性、安全性达不到设计要求。为此，在具体操作过程中要密切观察并随时调整，确保相关构件以及设备的紧固程度、垂直程度等符合要求。此外，在预配时使用专用的测量尺显著提高弓形腕臂测量精度和工作效率，使用弓形腕臂预配模块保证腕臂上安装的承力索底座和隧道定位环在工作状态时处在垂直位置，同时，将弓形腕臂固定在预配人员适宜作业的高度和角度，便于操作，省时省力。

结束铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台配置作业后，结合图纸对成品详细检查，使弓形腕臂预配平台安全实用。经研究与实践证明，上述隧道接触网弓形腕臂预配平台技术先进、实用，有较高的可靠性以及较广的适用范围，能为铁路单线隧道的施工带来很大帮助。采用上述预配平台建设方法，可使腕臂预配数据的选取以及后期预配长度等均达到理想化目标，使弓形腕臂预配速度、效率以及质量等大大提高。

3 铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台其他方案

除了上述一套主要的技术方案外，还可采用以下技术方法来达到目的：将测量尺固定在平台上，制作成专用的弓形腕臂测量平台。将测量尺刻度设置在210°测，同样实现精确测量。可将弓形腕臂预配模块不限于使用螺栓连接的各种方式固定在各种形式的预配平台上，可以将弓形腕臂预配模块红外线激光校准仪不限于投射红色光线，红外线激光校准仪可以设置在模块的两侧或者上部，投射光线校准零件相对安装位置。

4 铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配平台应用效果

由中铁电气化局集团第一工程有限公司施工的金华至台州新建铁路电气化工程，在接触网单线隧道内弓形腕臂施工中运用了上述隧道接触网弓形腕臂预配平台，并取得了良好的应用效果。

4.1 节约施工成本

平台的应用有效节约了成本，提高了工程经济效益。在铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配施工中，若按照传统的施工思路与计划，参与施工的人员不能少于6名，且整个测量与施工速度相对缓慢，因而成本较高。但在这一技术体系下，人员数量由6名缩减到3名，人力成本投入大大减少，测量效率显著提升，在测量过程中投入的各项资源、时间等也明显减少，因而使工程整体的成本投入得以减少。经计算，若按照一条平均长度为3km隧道弓形腕臂测量、安装平均用时7天计算，应用弓形腕臂预配平台和精测技术用时2天即可完成，平均节约用时5天，金台铁路34个隧道共计节约时间约50天，按照300元/天/人标准，共计节约费用约5×50×300=75000。经过测算，节约车辆及燃油费用约25000元，共计节省施工成本约100000元。

4.2 減轻作业负担

对于工作人员来说，在投用新技术后，作业流程被大大简化，整个作业过程更加规范与高效，因而其作业负担也大大减轻。

4.3 提高技术水平

研发铁路接触网弓形腕臂数据精测技术平台并在行业内普遍推广应用，使公司在技术方面的经验更加丰富，同时，使得公司的外在形象得到优化，经济效益不断提升，综合实力显著增强，使公司有了更稳定的发展基础。

4.4 提高工程质量

铁路单线隧道接触网弓形腕臂预配施工具有较大难度，在施工过程中易受到人员、技术以及环境等因素影响而导致工程质量无法达标，使返工问题频繁出现。但在将新技术应用到工程中后，预配腕臂过程中的平斜腕臂管及定位管选用的准确性大大提高，工程质量得到保证，返工问题也得到有效解决。可以说，上述预配平台的研发与应用，使腕臂预配施工的选材以及后期预配的长度都达到了理想化的目标，从根本上提高了弓形腕臂预配速度，提高了工程施工效率与质量，同时，也在很大程度上保证了铁路隧道结构的安全性与稳定性，为工程项目的正常使用提供了保障。

5 结语

经工程实际应用，上述测量技术简单、实用、先进，理论与实际相结合，可操作性强。通过该测量技术在金台铁路弓形腕臂施工中的应用，保证了弓形腕臂的安装精度和质量，使全线的弓形腕臂在现场施工中一次成优;保证了预配腕臂过程中平斜腕臂管及定位管的选用准确性，有效节省了成本，保证了工作效率。由此可知，该技术在铁路电气化工程中应用具有很高的实用性和推广性。

【参考文献】

【1】刘强.接触网腕臂吊弦数控预配平台在轨道交通建设中的应用[J].电气化铁道，2020，31（S2）：213-214.

【2】符跃忠.既有高铁线路接触网双线腕臂支柱更换设计方案研究[J].中国建设信息化，2020（18）：58-59.