韓寶劍
(中國(guó)鐵建電氣化局北方工程有限公司,山西太原 030024)
獲鹿線路所接觸網(wǎng)接口及過(guò)渡工程位于石太線獲鹿線路所,是當(dāng)時(shí)北京鐵路局首例客專改造過(guò)渡工程。工程工期緊,任務(wù)重,而工程是否在指定工期內(nèi)完成直接關(guān)系到石太直通線整體線路鋪設(shè)、接觸網(wǎng)架線調(diào)整以及開(kāi)通,在當(dāng)時(shí)受到了北京鐵路局的高度重視,對(duì)此鐵路局進(jìn)行了3次方案會(huì)審:1)支柱組立及橫梁架設(shè);2)過(guò)渡工程;3)接口工程。
在工期緊張的情況下,接口也自然成為了整個(gè)工程的關(guān)鍵工序。石太直通線采用350 km/h的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),石太客專采用250 km/h建設(shè)標(biāo)準(zhǔn);石太直通線從石太客專的兩線間插入,客專的上下行兩線還需向內(nèi)撥移0 m~2.1 m,以保證石太直通在插入點(diǎn)是直線。施工現(xiàn)場(chǎng)一側(cè)是山坡,一側(cè)是高護(hù)坡和建筑,施工現(xiàn)場(chǎng)狹小,安全隱患多,因此,接口方案的確定成為影響工程是否成功的關(guān)鍵(見(jiàn)圖1)。
圖1 獲鹿線路所接口示意圖
在線路的交匯處,鋼軌的撥移量最大為2.1 m;采用6組軟橫跨和12組加長(zhǎng)腕臂過(guò)渡,先澆筑軟橫跨基礎(chǔ),在線路撥移結(jié)束后,澆筑8個(gè)腕臂柱基礎(chǔ),采用兩組硬橫梁和8組雙腕臂柱、12組加長(zhǎng)腕臂。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,硬橫梁支柱的組立可以采用地面吊車,腕臂柱可以采用軟橫跨柱。
該方案設(shè)備成型后簡(jiǎn)單,利于維護(hù),設(shè)備管理單位比較認(rèn)可。但施工程序復(fù)雜,軌道吊車組占用時(shí)間要少2個(gè)封鎖點(diǎn),成本低廉,操作簡(jiǎn)易,但獲鹿線路所的過(guò)渡工程影響整個(gè)石太直通線的鋼軌鋪設(shè)及接觸網(wǎng)整個(gè)上部的施工,此時(shí)離原定的8月底開(kāi)通不過(guò)4個(gè)月的時(shí)間;進(jìn)度問(wèn)題成了第一要素。況且設(shè)計(jì)既定后還有設(shè)備及材料的采購(gòu)還需要時(shí)間。起初設(shè)計(jì)單位也是采用此方案,但在工期條件方面,不是最優(yōu)方案,故此方案否決。
線路撥移量小于1.0 m的采用加長(zhǎng)腕臂,撥移量大于1.0 m的采用硬橫梁加吊柱形式,采用6組硬橫梁和12組加長(zhǎng)腕臂;獲鹿線路所屬于客專線路,機(jī)械設(shè)備不好進(jìn)場(chǎng),使用設(shè)備多兩個(gè)封鎖點(diǎn)。最長(zhǎng)一組梁為29 m,軌道吊占用其中一股道組立硬橫梁,軌道吊距橫梁中心11.5 m,加上起升高度,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算和設(shè)備廠家提供的資料,軌道吊車要使用25 t以上的,才可保證安全。
該方案具有操作內(nèi)容簡(jiǎn)單,一次框架成型的優(yōu)點(diǎn),但成本更高,設(shè)備要求也高,軌道吊車組占用時(shí)間也要多2個(gè)封鎖點(diǎn),但少個(gè)基礎(chǔ)澆筑及養(yǎng)護(hù)周期,在當(dāng)時(shí)時(shí)間緊迫的情況下有利于工期要求,故決定采用此方案。
1)嚴(yán)格按工期計(jì)劃完成定測(cè)及材料設(shè)備的采購(gòu),定測(cè)硬橫梁不僅需要長(zhǎng)度的準(zhǔn)確,基礎(chǔ)對(duì)于軸線的扭角也要測(cè)量,廠家在生產(chǎn)時(shí)可以克服基礎(chǔ)不規(guī)范帶來(lái)的梁與支柱不密貼等質(zhì)量缺陷。2)嚴(yán)格按工期計(jì)劃完成材料的復(fù)核、驗(yàn)收及報(bào)檢。3)軌行設(shè)備的選用,并調(diào)入獲鹿站。4)吊裝帶的選用,過(guò)渡腕臂計(jì)算并預(yù)配、復(fù)核。5)可調(diào)吊弦預(yù)配1.2 m~2.0 m共600根。6)吊裝方案、施工細(xì)化方案已經(jīng)批復(fù)并辦理相關(guān)封鎖要點(diǎn)手續(xù)。7)施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備作業(yè)梯車14臺(tái)。
除了4個(gè)支柱可以采用大型地面吊車組立外,其余支柱及橫梁都需要軌道吊車作業(yè);獲鹿線路所無(wú)法存放,采用軌道吊車在獲鹿站裝車,點(diǎn)內(nèi)運(yùn)輸?shù)将@鹿線路所施工。橫梁先拼裝成不大于15 m,采用13 m的2個(gè)平板:
1)解決梁的長(zhǎng)度問(wèn)題不會(huì)過(guò)于短;2)2個(gè)平板運(yùn)輸?shù)臋M梁才能滿足施工需要。運(yùn)輸中的安全措施是最重要的,支柱及橫梁需采用兩根鋼絲繩固定好。
1)橫梁兩頭寬,無(wú)法在平板上拼裝,需用垂停封鎖點(diǎn)(可單獨(dú)要點(diǎn)),占用另一股道,鋪設(shè)鋼管,在吊車的配合下進(jìn)行橫梁拼裝,拼裝好,采用兩根吊裝帶吊裝,兩吊裝帶間的夾角不能大于120°(重大安全隱患)。
2)起吊時(shí),兩端各用兩根繩索拉著,起保護(hù)和調(diào)整作用。起吊時(shí)順線路從兩線間吊起,至超過(guò)承力索后,轉(zhuǎn)到垂直線路與支柱連接。連接時(shí)螺栓不能一次緊到位,要兩邊同步,最后緊固。
3)吊車的選用,吊車要滿足起升高度和伸臂長(zhǎng)度的條件,在滿足上述條件下的額定載荷(見(jiàn)表1),載荷應(yīng)有30%以上的載荷余量,滿足安全條件。
表1 額定起重量表kg
1)線索的延長(zhǎng)長(zhǎng)度計(jì)算,線索延長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng),超過(guò)30 cm靠補(bǔ)償?shù)难由遣粔虻?,需更換補(bǔ)償滑輪前的杵環(huán)桿;硬錨下錨直接在硬錨處更換。
2)根據(jù)線路撥移資料和曲線資料(原線路曲線半徑為6 000 m,撥移后線路曲線半徑為1 100 m),各個(gè)錨段線材變化量見(jiàn)表2。
3)腕臂預(yù)配:在過(guò)渡階段,腕臂為曲線外側(cè)關(guān)節(jié)式,而正線接入后腕臂為1/18道岔腕臂,此時(shí)需拆除的13-1,14-1錨段依然順既有客專線下錨,此時(shí)腕臂用關(guān)節(jié)式腕臂較安全。
4)線索導(dǎo)移:在曲線段,線索導(dǎo)移從硬錨側(cè)或中心錨節(jié)側(cè)往下錨方向?qū)б?,保證腕臂偏移一次到位。
表2 各錨段線材變化量 m
1)補(bǔ)償匹配:接口段的接觸網(wǎng)下錨一段在石太客專線(既有線)上,另一端在石太直通線上。既有線下錨采用的是接觸線25 kN(1∶4),承力索20 kN(1∶3)的補(bǔ)償滑輪下錨;石太直通線采用的棘輪補(bǔ)償下錨接觸線30 kN、承力索25 kN(1∶3)。若石太客專也改為使用棘輪補(bǔ)償,存在的問(wèn)題是與其在道岔處相關(guān)的另外一支的補(bǔ)償方式不一致。結(jié)合施工方案的操作,宜使用13,14錨段石太直通下錨與客專下錨匹配。
2)承力索接入:承力索采用人工架設(shè),在下錨絕緣前與既有承力索并聯(lián),起錨張力不受力,并聯(lián)連接要緊固,腕臂處要有電氣連接。
3)接觸線接入:接觸線架設(shè)需用恒張力架線車,接觸線下錨用既有接觸線的下錨,既有接觸線和承力索拆除。中錨制作,吊弦導(dǎo)移及布設(shè)。關(guān)節(jié)處保證側(cè)線列車通過(guò)。
4)道岔成型:道岔處的A柱B柱C柱腕臂更換,進(jìn)行道岔調(diào)整,形成無(wú)交叉道岔,若道岔A柱誤差超過(guò)1 m,拉出值將超標(biāo)。
5)吊弦更換:可調(diào)式吊弦更換成壓接吊弦,線路移交。獲鹿線路所改造其中還涉及供電方式的改變,既有石太采用的直供加回流的方式供電,新建石太直通采用AT供電方式,獲鹿線路所在供電臂的末端,下行是上坡路段,有加強(qiáng)線。
客專線路改造及接口的施工難點(diǎn)就在于如何采取一套行之有效的施工方案,來(lái)保證線路供電及行車安全。本文工程實(shí)例中,現(xiàn)場(chǎng)交通工具不能到達(dá)施工范圍,施工工藝標(biāo)準(zhǔn)又高,在同類工程中具有典型的代表性。而在該工程的施工過(guò)程中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,通過(guò)嚴(yán)密的精確計(jì)算,采用先過(guò)渡后接口,按標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一置換吊弦的施工方法,降低了施工風(fēng)險(xiǎn),成功地完成了接觸網(wǎng)的改造施工,取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,從而為工程實(shí)現(xiàn)最后工期目標(biāo)贏得了時(shí)間。
[1] 于萬(wàn)聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2002.
[2] 李 偉.接觸網(wǎng)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2000.
[3] 趙印軍.京滬高速鐵路懸掛選擇分析[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2003(2):10-11.