關(guān)鍵詞:電氣化;鐵路;接觸網(wǎng);施工技術(shù)
中圖法分類號(hào):U225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
鐵路運(yùn)輸屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中支柱型經(jīng)濟(jì)類型,近年來在先進(jìn)科技的影響下取得了較好成果。然而,這一行業(yè)中也存在部分發(fā)展不足問題,不能有效解決建設(shè)中的問題將影響高速鐵路的運(yùn)行質(zhì)量,不利于鐵路運(yùn)輸長(zhǎng)期穩(wěn)定的健康發(fā)展。接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)是鐵路交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要包括設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)和裝配等諸多施工流程,影響其作業(yè)效果的最關(guān)鍵因素便是技術(shù)。部分施工單位雖然意識(shí)到先進(jìn)施工技術(shù)對(duì)鐵路接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的重大意義,但實(shí)施成效卻并不理想,故研究電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn),做好接觸網(wǎng)施工質(zhì)量控制工作十分必要。
1電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)
1.1澆筑施工技術(shù)
鋼柱、拉線、杯形基礎(chǔ)屬于電氣化鐵路接觸網(wǎng)中基礎(chǔ)澆筑技術(shù)類型。電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工之前,要準(zhǔn)確完成前期準(zhǔn)備工作任務(wù),檢驗(yàn)基坑尺寸后安裝外模,將水泥澆筑到基礎(chǔ)底部位置,完成墊層作業(yè)任務(wù)。安裝校正內(nèi)膜再對(duì)其進(jìn)行采樣,確保采樣合格后抹面并拆模。另外,施工人員還需做好施工記錄和隱蔽工程記錄,關(guān)注基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)和維修作業(yè)任務(wù)。澆筑施工技術(shù)落實(shí)時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注以下施工環(huán)節(jié)。
(1)在鋪設(shè)外鋼板之前,技術(shù)工作人員應(yīng)分析地基的頂面點(diǎn)數(shù)與水平基準(zhǔn)點(diǎn),在地基上進(jìn)行外模施工作業(yè),使外?;A(chǔ)與裝連線的水平距離保持一致。在判斷出后方情況后,再采用多維方式定位外模,澆筑施工時(shí)以防止位移情況發(fā)生。
(2)基礎(chǔ)墊層混凝土澆筑要以國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為最根本依據(jù),嚴(yán)格把控好地面墊層厚度,計(jì)算墊層和混凝土用量。嚴(yán)格按照混凝土攪拌標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范攪拌次數(shù),提高澆筑作業(yè)效率的同時(shí),減少材料損耗,合理降低澆筑成本。
(3)內(nèi)膜校正和安裝過程中,要確定好脫模劑用量?;炷帘韺油克⒚撃?,確保脫模劑用量足夠。安裝內(nèi)模后要做好內(nèi)膜標(biāo)注,確保定位樁與所標(biāo)注位置相符。一旦出現(xiàn)偏移問題,適當(dāng)調(diào)整內(nèi)膜位置。
(4)在施工前期和施工過程中要著重關(guān)注施工效率問題,避免在施工中出現(xiàn)的缺陷情況,改善混凝土平面光滑性和均勻性,強(qiáng)化養(yǎng)護(hù)工作。盡可能提升養(yǎng)護(hù)方法的合理性,控制好養(yǎng)護(hù)時(shí)間,盡可能減少澆筑后的養(yǎng)護(hù)問題。要保持混凝土表層濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間要保證在1周以上。
1.2支柱施工技術(shù)
電氣化鐵路剛性接觸網(wǎng)支柱與基礎(chǔ)的主要作用就是承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷,將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上,并通過水平拉桿、平、斜腕臂等支持裝置,實(shí)現(xiàn)支持電氣化鐵路剛性接觸網(wǎng)懸掛負(fù)荷的作用。接觸網(wǎng)懸掛裝置使用的支柱形式主要包括橫腹桿式鋼筋混凝土支柱、環(huán)形等徑預(yù)應(yīng)力混凝土支柱、金屬構(gòu)架式鋼柱3種。以支柱功能為劃分方式,能夠分為中間柱、轉(zhuǎn)換柱、中心柱、錨柱、道岔柱、定位柱、軟橫跨柱等。支柱的組立分為3個(gè)部分,依次是立桿、回填和整正。其中的立桿要保證混凝土墊層強(qiáng)度高于自身75%,提升后續(xù)工程施工效果。支柱整正要選擇適當(dāng)工具強(qiáng)化施工效果。其中,常見施工工具為支柱整桿器和手板葫蘆。具體而言,支柱回填環(huán)節(jié)中要滿足以下幾點(diǎn)內(nèi)容。
(1)科學(xué)地配置水泥中水和灰的占比,達(dá)成較高強(qiáng)度的同時(shí),減少混凝土使用總量,避免因水化熱問題而造成水泥表面出現(xiàn)裂紋,對(duì)整個(gè)電氣化鐵路的剛性接觸網(wǎng)造成不良影響。(2)采用電動(dòng)搗固棒夯實(shí)混凝土,采用分級(jí)夯實(shí)的方法提高了混凝土質(zhì)量,使各個(gè)階段混凝土厚度的間隔在25 cm以內(nèi)。支柱回填時(shí)如發(fā)生鋼筋凝結(jié)問題,便需要拆除以增加其穩(wěn)定性的木楔結(jié)構(gòu)。(3)在完成以上作業(yè)后,便需要對(duì)支柱杯口抹平處理。
1.3腕臂安裝技術(shù)
腕臂的安裝方式多樣,在安裝腕臂前必須合理調(diào)整預(yù)配、計(jì)算、檢測(cè)和裝配等過程,以提高裝配精度。在安裝好底座結(jié)構(gòu)之前,應(yīng)先通過鋼尺或計(jì)算軟件計(jì)算程序?qū)Φ鬃M(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,在標(biāo)記出高度的具體位置之后安裝好底座槽鋼。正式安裝結(jié)束后,施工作業(yè)人員要對(duì)底座進(jìn)行調(diào)平和擰緊固定處理。使用平臺(tái)水平尺檢測(cè)安裝質(zhì)量。作業(yè)車輛要圍繞支柱附近,利用作業(yè)車檢修平臺(tái)更好地完成施工作業(yè)任務(wù)。在底座中插入棒式絕緣子,穿好底座螺栓銷,開口銷子掰開120°,底座與腕臂保持在同一水平線上,避免出現(xiàn)高空墜物,保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全,安裝腕臂的過程中,檢查腕臂底座與腕臂棒瓷的銜接牢固度和效果,使之符合施工規(guī)定。上述操作完成后要認(rèn)真填寫施工記錄。
1.4吊弦施工技術(shù)
(1)使用梯車在梯車上安裝吊弦,施工過程需要多名工作人員配合。專門配置1名工作人員同梯車上作業(yè)人員配合,4名人員推扶梯車,避免梯車運(yùn)行對(duì)施工造成不良影響。(2)在承力索上通過線墜垂直接觸線位置,以校正吊弦安裝位置的垂直角度。在吊弦安裝作業(yè)中,先安裝承力索上的吊弦線夾,再安裝接觸線上的吊弦線夾,將吊弦穿過吊弦心形環(huán),將六角螺栓穿過線鼻子及防松墊片的孔,帶上六角螺母,并擰緊螺栓,并按要求將防松墊片的長(zhǎng)短片折彎,將止動(dòng)墊片揋到位,應(yīng)使導(dǎo)流環(huán)的方向與列車行走方向一致。(3)一個(gè)錨段的吊弦全部安裝完畢后,應(yīng)逐懸掛點(diǎn)、吊弦點(diǎn)檢測(cè)接觸線下緣距軌面的高度,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判定吊弦長(zhǎng)度是否合格,提出處理意見,安裝人員根據(jù)意見處理達(dá)標(biāo)。整體吊弦及安裝流程與上述施工步驟大體一致。
1.5軟橫跨施工技術(shù)
(1)施工防護(hù)措施設(shè)置完成后,要系統(tǒng)測(cè)量接觸網(wǎng)支柱標(biāo)高和支柱界限等數(shù)據(jù),并結(jié)合施工情況,制定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。(2)在傳統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,使用電氣化鐵路接觸網(wǎng)專用軟橫跨計(jì)算軟件,通過現(xiàn)場(chǎng)情況、數(shù)據(jù)信息和零件尺寸等資料有效計(jì)算軟橫跨數(shù)據(jù)。(3)安裝軟橫跨的過程中,應(yīng)結(jié)合圖紙情況和計(jì)算的信息進(jìn)行軟橫跨的予配。在軟橫跨予配完成后,工作人員應(yīng)將其橫穿至另一側(cè)支柱,完成安裝作業(yè)任務(wù)。
2電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工要點(diǎn)
2.1控制技術(shù)參數(shù)
受工程本身特殊性影響,項(xiàng)目橋梁和鐵路基礎(chǔ)、支柱構(gòu)成部分需要先期投入運(yùn)營(yíng),在實(shí)施中需要合理調(diào)配橋面施工、道路預(yù)制結(jié)構(gòu)和其他實(shí)施項(xiàng)目所需要的參數(shù)信息,確保參數(shù)掌握在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。這些數(shù)據(jù)管理方法對(duì)實(shí)施條件造成的一些限制,使得鐵路的設(shè)計(jì)以及其他實(shí)施操作項(xiàng)目中,技術(shù)性要求逐漸增加。高速鐵路在進(jìn)行工程建設(shè)中,精準(zhǔn)檢測(cè)的級(jí)別已經(jīng)被分為3個(gè)部分,分別為cp1,cp2,cp3三個(gè)級(jí)別。按照以上的3個(gè)級(jí)別能夠有效提升鐵路施工建設(shè)過程中的數(shù)值準(zhǔn)確程度。其中的1級(jí)和2級(jí)精準(zhǔn)測(cè)量主要負(fù)責(zé)鐵路接觸網(wǎng)測(cè)量.3級(jí)測(cè)量負(fù)責(zé)測(cè)量無砟軌道的具體內(nèi)容。有效利用3級(jí)精準(zhǔn)測(cè)量網(wǎng)獲取鐵路施工中接觸網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù),要求施工工作人員以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),科學(xué)調(diào)整鐵路接觸網(wǎng)施工作業(yè)信息,保證以上數(shù)據(jù)信息穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。
2.2應(yīng)用整體吊弦技術(shù)
整體吊弦技術(shù)要求相對(duì)較高,選擇傳統(tǒng)人力測(cè)量的方式獲得吊弦數(shù)據(jù)無法達(dá)成整體吊弦技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)。要選擇精準(zhǔn)程度較高的測(cè)量工具高效測(cè)量數(shù)據(jù)信息,為后續(xù)數(shù)據(jù)中科學(xué)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成計(jì)算任務(wù)奠定基礎(chǔ)。后續(xù)計(jì)算使用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提升整個(gè)吊弦計(jì)算效果,使得計(jì)算準(zhǔn)確性和高效性均得到顯著提升。吊弦技術(shù)具體施工環(huán)節(jié)如下。
(1)獲取原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集人員要合理應(yīng)用經(jīng)緯儀、激光測(cè)距儀等精準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備,采用科學(xué)方法獲取準(zhǔn)確初始數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)整理并編程獲取的數(shù)據(jù)信息。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中錄入相關(guān)計(jì)算公式,得出精準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果。(2)根據(jù)獲取的計(jì)算數(shù)據(jù)信息加工制作整體吊弦,保證數(shù)據(jù)誤差被有效控制在1.5 mm范圍內(nèi)。制作結(jié)束后相關(guān)人員將進(jìn)行全部檢查作業(yè),經(jīng)審核通過后打包作業(yè)。由安裝人員按照標(biāo)準(zhǔn)工藝程序,在特定預(yù)配車間獲取吊弦。專業(yè)施工安裝整體吊弦,在吊弦安裝完畢后要認(rèn)真檢查施工情況,以提高施工結(jié)論的正確性。(3)在整體吊弦裝配施工中,應(yīng)合理調(diào)節(jié)整體吊弦中的承力索與接觸線。在一跨范圍內(nèi)時(shí)整體吊弦接觸線間的長(zhǎng)度偏差應(yīng)保持在10 mm以內(nèi),且接觸線的最大值要符合工藝要求,誤差也要控制在30mm上下范圍內(nèi)。
2.3布置岔區(qū)平面
岔區(qū)平面定位準(zhǔn)確程度會(huì)直接作用于接觸網(wǎng)運(yùn)行效果,鐵路運(yùn)行過程中,接觸網(wǎng)有概率出現(xiàn)弓網(wǎng)事故。高速鐵路建設(shè)過程中,選擇科學(xué)的建設(shè)方法布置岔區(qū)平面,提升岔區(qū)平面的穩(wěn)定性,可以顯著改善剛性接觸網(wǎng)線路運(yùn)營(yíng)效率,使接觸網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全與可靠性得以提高?,F(xiàn)階段,全國(guó)采用的最普遍的道岔確定方式是導(dǎo)線無交叉式的道岔定位。在確定好道岔設(shè)備后,工作人員要把正線也是最高速線設(shè)置為350km/h,測(cè)線導(dǎo)線數(shù)值也要設(shè)定為不低于100 km/h。在保證弓網(wǎng)穩(wěn)定性能的前提下,電力機(jī)車從側(cè)線進(jìn)入正線或從正線進(jìn)入側(cè)線時(shí),受電弓能在側(cè)線與正線接觸線之間實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡,不發(fā)生剮弓現(xiàn)象。電力機(jī)車從正線上通過道岔時(shí),其受電弓在任何情況下不與側(cè)線接觸線相接觸,防止其對(duì)側(cè)線和線路產(chǎn)生不良影響。在實(shí)際工作流程中,由于正線參數(shù)具有一定穩(wěn)定性特征、側(cè)線數(shù)值會(huì)隨著運(yùn)行流程受正線受電弓影響,受電弓中心距相鄰一支接觸線的距離600~1050 mm范圍為無線夾區(qū),無線夾區(qū)內(nèi)不得安裝任何線夾,要綜合考慮全部受電弓方向影響的因素。
2.4檢測(cè)工作
接觸網(wǎng)架設(shè)工程施工作業(yè)完成后,工作人員將按照接觸網(wǎng)架設(shè)的作業(yè)要求對(duì)設(shè)備實(shí)施精準(zhǔn)檢測(cè)。測(cè)試內(nèi)容分別可被界定為靜態(tài)測(cè)試與動(dòng)態(tài)測(cè)量2種作業(yè)內(nèi)容。其中,靜態(tài)測(cè)試內(nèi)容還需要在接觸網(wǎng)安裝工作完成后,獲得進(jìn)行測(cè)試的必要信息。技術(shù)人員還必須在靜態(tài)條件下,檢測(cè)接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的電力特性和位置情況。具體來說,觀察接觸網(wǎng)的定位器坡度是否在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi),支柱傾角范圍是否適當(dāng)以及電纜高度、平直度數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo)等。動(dòng)態(tài)檢測(cè)工作結(jié)束后,應(yīng)使用專門測(cè)量?jī)x器測(cè)試動(dòng)態(tài)接觸網(wǎng),在測(cè)試過程,檢測(cè)儀器要以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn),保證接觸網(wǎng)檢測(cè)準(zhǔn)確性。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容分別是接觸網(wǎng)中接觸線高度、弓網(wǎng)接觸電壓、弓網(wǎng)彈性、車體震動(dòng)程度和不同速度前提下,接觸網(wǎng)遭受沖擊的具體數(shù)值。開展系統(tǒng)檢測(cè)工作時(shí),檢測(cè)人員要選擇從低速到高速逐級(jí)調(diào)整策略,調(diào)整到設(shè)計(jì)速度后正式開展檢測(cè)工作。
3電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工措施
3.1澆筑施工
電氣化鐵路接觸網(wǎng)正式施工時(shí),要對(duì)拉線、鋼柱、杯形這類基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)澆筑施工。施工前期提升準(zhǔn)備工作的全面性和準(zhǔn)確性,多次檢查基坑的尺寸是否符合規(guī)定,安裝好外模后將混凝土澆筑到基礎(chǔ)底部。上述工作環(huán)節(jié)中,為提升基礎(chǔ)墊層效果,安裝校正后的內(nèi)膜零件,通常會(huì)在最后施工環(huán)節(jié)中進(jìn)行取樣作業(yè)。保證取樣檢測(cè)達(dá)標(biāo)后,開展抹面、拆模處理工作。正式澆筑階段,要格外關(guān)注以下幾方面內(nèi)容。
(1)安裝外鋼板時(shí),要求施工技術(shù)工作人員對(duì)水平基準(zhǔn)點(diǎn)和基礎(chǔ)頂面之間高程與規(guī)格上存在的差異進(jìn)行深度研究,強(qiáng)化外模固定施工效果,降低澆筑環(huán)節(jié)移位問題出現(xiàn)的概率。(2)澆筑墊層和低端水泥時(shí),要提升對(duì)墊層厚度的控制效果,以工況為基礎(chǔ)測(cè)量墊層和水泥構(gòu)件數(shù)量,按照定量數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行攪拌作業(yè),維護(hù)工程建設(shè)整體效果,節(jié)省工程造價(jià),避免不良問題的出現(xiàn),有效節(jié)約工程施工成本支出。(3)校正和安裝內(nèi)膜過程中,準(zhǔn)確做好脫模劑數(shù)量規(guī)劃,使其用量充足的同時(shí),避免浪費(fèi)問題出現(xiàn)。對(duì)內(nèi)膜位置做出特殊標(biāo)記,保證定位樁和標(biāo)記中心處于一條直線上。(4)養(yǎng)護(hù)劑涂抹過程中,要重視混凝土澆筑效果檢查任務(wù),確?;炷翝仓淮嬖诿黠@缺陷,混凝土表層相對(duì)光滑。綜合施工現(xiàn)場(chǎng)氣候和地理環(huán)境特點(diǎn),設(shè)計(jì)合理的施工方案提升水泥表層濕潤(rùn)程度。
3.2支柱施工
支撐裝置的前提是利用支柱的作用,腕臂底座、拉桿底座、水平腕臂與支柱密貼,有效地支撐接觸網(wǎng)符合。技術(shù)層次上來看,支柱可以被分類為錨柱、轉(zhuǎn)換柱和中間支柱等。支柱的技術(shù)重點(diǎn)內(nèi)容主要體現(xiàn)在如下幾方面。
(1)立桿施工過程中,支柱強(qiáng)度要高出混凝土強(qiáng)度的75%。保證這一前提才能開展后續(xù)施工作業(yè)工作。(2)選擇有效的輔助工具。例如,支柱整桿器、手扳葫蘆。(3)回填時(shí)要規(guī)劃水泥中灰與水的占比,使其強(qiáng)度能夠滿足工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),降低水泥投用總量。(4)選擇電動(dòng)搗固棒夯實(shí)各層混凝土,混凝土之間要?jiǎng)澐?5 cm的間隔距離。
3.3安裝腕臂
當(dāng)前鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)時(shí)期,可供選擇的安裝腕臂類型多樣,實(shí)際安裝過程中要做好以下技術(shù)控制。(1)安裝底座時(shí)要預(yù)先檢查方位是否與底座規(guī)格適配,明確標(biāo)示后根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安裝好腕臂底座,使穿釘螺母力矩符合規(guī)定。(2)選擇水平尺固定和調(diào)平底座,檢查構(gòu)件安裝效果和整體質(zhì)量。(3)在底座中安插腕臂,底座與腕臂保持在同一水平線上,再進(jìn)行螺栓的安裝作業(yè)。
3.4吊弦施工
吊弦施工時(shí)的常用技術(shù)便是調(diào)載流技術(shù),這一技術(shù)在使用時(shí)要求電氣化鐵路接觸網(wǎng)錨段兩側(cè)張力保持穩(wěn)定,施工時(shí)盡可能一次安裝到位。借助激光測(cè)距和經(jīng)緯儀獲取初始信息,得出數(shù)據(jù)庫內(nèi)容,編輯有效施工流程達(dá)成信息傳遞目標(biāo)。系統(tǒng)分析測(cè)算信息后,將信息打印成報(bào)告形式。施工單位在梯車上進(jìn)行吊弦安裝施工時(shí),挑選具有較足經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和在梯車上的技術(shù)人員協(xié)同開展工作,并選定一個(gè)專門人員控制梯車的運(yùn)行,以防止對(duì)吊弦施工產(chǎn)生不良影響。規(guī)范線墜使用流程,將承力索的前端方向和吊弦方向投影,并按照接觸網(wǎng)線路施工的規(guī)定程序設(shè)置好承力索吊弦線夾機(jī)構(gòu),安裝好吊弦線夾設(shè)施,保證其與軌面連線垂直角度。在安裝吊弦時(shí)導(dǎo)流環(huán)布置方向與列車行走方向一致,并按照規(guī)定程序逐次貫穿于吊弦線夾螺栓。安裝緊固螺母提升整體安裝效果,做好收尾工作。
4結(jié)束語
電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)復(fù)雜性和專業(yè)性特征明顯。電氣化鐵路施工水平會(huì)對(duì)我國(guó)鐵路運(yùn)行效果造成直接影響,鐵路部門已經(jīng)提升了鐵路系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)工作人員也應(yīng)在施工環(huán)節(jié)中增強(qiáng)新技術(shù)使用效果,提升接觸網(wǎng)質(zhì)量建設(shè)水平。技術(shù)工作人員要秉持與時(shí)俱進(jìn)的職業(yè)發(fā)展觀,加大對(duì)接觸網(wǎng)研究的力度,減少故障發(fā)生的概率,保證鐵路事業(yè)穩(wěn)定高效發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介:
衛(wèi)建松(1972—),本科,工程師,研究方向:電氣化鐵路鐵道供電。