梁 英

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司電氣化處，西安 710043)

大型鐵路客站雨棚設(shè)計(jì)中，將雨棚柱設(shè)置在線路中間，實(shí)現(xiàn)了站臺(tái)無結(jié)構(gòu)柱的理念［1］。接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)同樣需要打破以往在站臺(tái)上立軟橫跨或硬橫跨支柱的常規(guī)，以減少接觸懸掛對(duì)車站整體景觀效果的影響，股道間立柱懸掛接觸網(wǎng)成為目前大型鐵路客站接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的首選方案。

1 股道間立柱的影響因素

(1)是否通過超限貨物列車［2］，研究時(shí)要綜合考慮相鄰兩股道線路組合情況。

(2)線路等級(jí)，特別是鄰近股道的運(yùn)營速度。列車通過速度直接影響接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界及支持結(jié)構(gòu)(包括基礎(chǔ))等的設(shè)計(jì)方案。

(3)相鄰線路路基高差的影響。路基的高差會(huì)影響支柱高度的統(tǒng)一性和接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)安裝。

(4)股道間其他設(shè)施的干擾;如站場排水溝、電纜、客車上水栓、管道及信號(hào)機(jī)等設(shè)施的影響。(5)接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)及零部件的選用。(6)附加導(dǎo)線懸掛設(shè)計(jì)。

2 股道間立柱方案研究的基本原則

(1)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮股道的撥移。

(2)正線間盡量不設(shè)立柱。

(3)接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界要求:通過超限貨物列車的正線或站線最小限界為［Cx］=2.44 m［3］，不通行超限貨物列車的站線最小限界［Cx］=2.15 m［3］。曲線區(qū)段，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界》的規(guī)定加寬［4］。線間立柱支柱限界施工誤差按照±60 mm考慮［5］。

(4)站場內(nèi)兩線間滿足線間立柱的要求時(shí)則盡量采用股道間立腕臂柱。

3 股道間立柱方案

3.1 股道的線間距與支柱類型的匹配

通過超限貨物列車最小側(cè)面限界［Cx］=2.44 m［3］，不通過超級(jí)超限列車最小側(cè)面限界［Cx］=2.15 m，相鄰股道線間距與支柱類型匹配見表1。

表1 相鄰股道線間距與支柱類型匹配［6－8］

3.2 股道間立柱的腕臂安裝設(shè)計(jì)

3.2.1 中間柱安裝

(1)單腕臂安裝方式。接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)采用三角旋轉(zhuǎn)腕臂結(jié)構(gòu)，參見圖1中Ⅰ道安裝(正、反定位)，側(cè)面限界為2.44 m時(shí)，接觸網(wǎng)拉出值可正常布置。

圖1 單腕臂、雙肩挑安裝示意(單位:mm)

(2)雙肩挑腕臂安裝方式?？紤]雙線電氣化鐵路上下行分別停電檢修的要求，正線間不考慮立柱，雙肩挑的腕臂安裝方式適用于站線與正線間或站線間安裝。圖1中Ⅱ、3道采用雙肩挑方式懸掛接觸網(wǎng)。Ⅱ道2.44 m的限界接觸網(wǎng)拉出值可正常布置，3道由于安裝空間的限制，限界為2.15 m時(shí)正定位的拉出值a=0，反定位a=200～300 mm。

①直線區(qū)段典型中間柱安裝

圖2為股道間立柱單絕緣腕臂正、反定位安裝，滿足Cx=2.44 m及Cx=2.15 m安裝要求。零部件均可采用標(biāo)準(zhǔn)系列零件［9-10］，結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要零部件尺寸見表2。

圖3為雙重絕緣正、反定位安裝，當(dāng)Cx=2.15 m時(shí)，正定位處的定位器可采用帶有特殊定位支座的定位器，該種安裝形式可滿足受電弓(上下160 mm，左右250 mm)晃動(dòng)后瞬間安全距離(200 mm)要求，結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要零部件尺寸見表2。

表2 直線雙肩挑腕臂安裝結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要零部件尺寸

②曲線區(qū)段典型中間柱安裝(R-800 m)

圖2 單絕緣雙肩挑腕臂安裝(單位:mm)

圖3 雙絕緣雙肩挑腕臂安裝(單位:mm)

從圖4中可知，針對(duì)曲線半徑R=800 m情況，考慮外軌超高，非超限車通過時(shí)，最小側(cè)面限界Cx=2.205 m，只適合曲線內(nèi)側(cè)安裝。曲線外側(cè)安裝時(shí)因受電弓與腕臂絕緣子間距不能滿足瞬間距離困難值160 mm要求而不能實(shí)現(xiàn)。超限車通過時(shí)，最小側(cè)面限界Cx=2.495 m，曲線內(nèi)、外側(cè)安裝均可實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要零部件尺寸見表3。

圖4 曲線區(qū)段典型中間柱安裝(R=800)(單位:mm)

表3 R=800 m雙肩挑腕臂安裝結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要零部件尺寸

不同曲線半徑，腕臂安裝要求的支柱限界(計(jì)算值)見表4。

表4 不同曲線半徑腕臂安裝要求支柱限界

3.2.2 中心錨結(jié)

在站場內(nèi)一般情況下推薦采用防竄型中心錨結(jié)。采用防斷型中心錨結(jié)時(shí)，中心錨結(jié)相鄰兩柱打拉線，拉線基礎(chǔ)形式要綜合考慮線間是否有其他專業(yè)設(shè)施的影響。為了減少對(duì)車站整體美觀影響，建議車站內(nèi)不采用防斷中心錨結(jié)。

3.2.3 全補(bǔ)償下錨

(1)根據(jù)股道間距確定采用下錨補(bǔ)償方式。普通的補(bǔ)償下錨墜砣直徑為360 mm、墜砣限制架的固定角鋼為90 mm，限界需增加180 mm。股道間下錨時(shí)直線、曲線(最小半徑800 m)最小可能線間距要求，見表5。

表5 股道間下錨時(shí)直線、曲線(最小半徑800 m)最小可能線間距 m

(2)若線間距不能滿足以上要求，可采用其他補(bǔ)償方式，如彈簧補(bǔ)償器或進(jìn)行其他特殊設(shè)計(jì)。

(3)由于補(bǔ)償下錨要打拉線，影響車站景觀效果，建議平面布置設(shè)計(jì)時(shí)將補(bǔ)償下錨移設(shè)至咽喉區(qū)附近。

3.3 股道間支柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小基礎(chǔ)垂直線路方向的尺寸，加大順線路方向的尺寸來折減載荷。減小基礎(chǔ)垂直線路方向的尺寸可滿足小限界安裝，也可以減弱輪軌振動(dòng)對(duì)網(wǎng)柱基礎(chǔ)的影響。

(1)鉆孔樁基礎(chǔ)［11］

線間無信號(hào)設(shè)施、站場排水溝等設(shè)備時(shí)，H型鋼柱可采用鉆孔樁基礎(chǔ)(圖5)，鉆孔樁基礎(chǔ)直徑為700 mm，可滿足較小線間距情況下立柱的同時(shí)對(duì)兩線路的道床基底的破壞影響較小。

(2)杯口基礎(chǔ)(圖6)

線間無信號(hào)設(shè)施、站場排水溝時(shí)，時(shí)速160 km及以下混凝土圓桿采用直埋基礎(chǔ);時(shí)速200 km混凝土圓桿采用杯口基礎(chǔ)。

圖5 φ700 mm鉆孔樁基礎(chǔ)(單位:mm)

圖6 圓桿杯基

(3)剛性基礎(chǔ)(圖7)

線間有排水溝時(shí)根據(jù)線間距大小設(shè)計(jì)不同基礎(chǔ)形式，線間距大(一般有排水溝時(shí)線間距為6.5 m)則可以改移側(cè)溝繞過基礎(chǔ);改移側(cè)溝方案無法實(shí)施時(shí)可采用剛性基礎(chǔ)內(nèi)部穿管。根據(jù)排水量的大小設(shè)管徑。穿管后的剛性基礎(chǔ)須采取加強(qiáng)措施，盡量減小垂直線路方向的尺寸。

圖7 剛性基礎(chǔ)

(4)大站內(nèi)線間有上水栓及管道時(shí)，網(wǎng)桿布置時(shí)應(yīng)與相關(guān)專業(yè)結(jié)合，避免上水管道與接觸網(wǎng)基礎(chǔ)沖突。

(5)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)要綜合考慮所選用的支柱類型、線間距、線間設(shè)施等。

3.4 股道間立柱附加導(dǎo)線懸掛設(shè)計(jì)

3.4.1 直供加回流供電方式的附加導(dǎo)線懸掛設(shè)計(jì)

(1)NF、Gw線柱側(cè)安裝

NF、Gw、F 線同桿合架時(shí)，NF、Gw 線懸掛采用柱側(cè)架空安裝，F(xiàn)線柱頂安裝，如圖8所示。也可根據(jù)具體工況取消F線肩架(無合架F線)或Gw線肩架(混凝土支柱)。

(2)NF線柱頂安裝，Gw線柱側(cè)安裝

無合架的F線時(shí)，NF線可采用柱頂安裝方式，如圖9所示，混凝土支柱可取消Gw線肩架。

(3)NF線電纜敷設(shè)，支柱單獨(dú)接地

①為減少附加線懸掛對(duì)車站景觀的影響，回流線可采用電纜敷設(shè)方案。

②支柱接地

a.地線采用地埋扁鋼方式。地線沿支柱敷設(shè)，每排支柱均設(shè)預(yù)埋地線，支柱與預(yù)埋地線通過引接線連接后綜合接地;

圖8 NF、Gw、F線同桿合架 (單位:mm)

圖9 NF柱頂安裝

b.每個(gè)支柱單獨(dú)設(shè)置接地極。

3.4.2 AT供電方式的附加導(dǎo)線懸掛設(shè)計(jì)

(1)AF線、Pw線與F線合架

①單腕臂安裝

AF、F線采用棒式絕緣子懸掛，支柱可不加高，絕緣子須滿足抗彎強(qiáng)度要求，如圖10所示;AF線采用棒式絕緣子柱頂安裝，F(xiàn)線采用懸式絕緣子柱側(cè)安裝，支柱須加高以保證F線對(duì)地的安全距離要求，如圖11所示。

圖10 AF、Pw線與F線合架方式一(單位:mm)

②雙肩挑支柱

針對(duì)雙肩挑支柱，AF、F線可采用如圖12所示的安裝形式，該種安裝形式須采用增高肩架或加長支柱，且選用支柱容量時(shí)應(yīng)充分考慮附加導(dǎo)線荷載。

(2)AF線、Pw線的懸掛

圖11 AF線、Pw線與F線合架方式二(單位:mm)

圖12 雙肩挑支柱AF、Pw和F線合架(單位:mm)

圖13 AF線、Pw線的懸掛(單位:mm)

無合架的F線時(shí)，AF線可柱頂安裝，Pw線柱側(cè)安裝，支柱不必加高，如圖13所示。

4 結(jié)語

股道間立柱須綜合考慮線路因素、股道間距、線路通行列車形式、股道間設(shè)施等外部因素，同時(shí)滿足接觸網(wǎng)懸掛安裝的要求。本文提出的線間立柱方案，腕臂安裝、支柱基礎(chǔ)及附加導(dǎo)線安裝，為工程實(shí)踐提供一定參考作用。

［1］潘國華.無站臺(tái)柱雨棚設(shè)計(jì)若干問題的探討［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2008(6):113-117.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵運(yùn)［2007］62號(hào) 鐵路超限超重貨物運(yùn)輸規(guī)則［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.

［3］中鐵電氣化集團(tuán)有限公司，中鐵電氣化勘測設(shè)計(jì)院.TB10009—2005 鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

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［5］鐵道部電氣化工程局.TB10208—98 鐵路電力牽引供電施工規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，1999.

［6］中華人民共和國鐵道部.鐵路技術(shù)管理規(guī)程［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.

［7］中華人民共和國鐵道部.TB/T2921.3～4—2008 電氣化鐵路接觸網(wǎng)鋼支柱第3、4部分:鋼管支柱、H型支柱［S］.北京:中國鐵道出版社，2008.

［8］中華人民共和國鐵道部.TB/T2286.2—2008 電氣化鐵路接觸網(wǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土支柱第2部分:環(huán)形支柱［S］.北京:中國鐵道出版社，2008.

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［11］王玉環(huán).哈大鐵路客運(yùn)專線季節(jié)性凍土區(qū)段接觸網(wǎng)柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012(12):84-87.

［12］鐵道部電氣化工程局電氣化勘測設(shè)計(jì)處.接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:中國鐵道出版社，1988.