京滬高鐵柱頂安裝架空地線架設(shè)工藝研究

董榮彬 孔蘭

(中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司京滬高鐵維護(hù)管理公司, 北京 100045)

1 緒論

京滬高速鐵路途徑北京市、天津市、河北省、山東省、安徽省、江蘇省和上海市，沿線多為平原和低山丘陵地帶，地形平坦開闊，高架橋占線路全長的80%以上，接觸網(wǎng)離地面平均高度在18m以上。因此，相對普通鐵路而言，高鐵接觸網(wǎng)遭受雷擊的概率大大增加。京滬高速鐵路自聯(lián)調(diào)聯(lián)試以來，接觸網(wǎng)因雷雨天氣造成變電所跳閘的事件時有發(fā)生，所有雷擊跳閘均重合成功，未對正常行車造成影響，但因雷擊造成了部分絕緣子損壞，給鐵路運(yùn)輸帶來一定的安全隱患，同時更換絕緣子也加大了運(yùn)營維護(hù)的工作量。為防止雷害對京滬高鐵接觸網(wǎng)的侵害，有加強(qiáng)線區(qū)段，加強(qiáng)線暫時退出運(yùn)行兼作架空地線；無加強(qiáng)線區(qū)段，京滬高速鐵路接觸網(wǎng)支柱高度較低，路基和橋梁地段支柱高度一般分別為7.8m和7.6m，為對正饋線和接觸網(wǎng)形成有效的屏蔽，在支柱頂部設(shè)置高度為1m的架空地線肩架，新增一根架空地線（GW線），型號為鋁包鋼芯鋁絞線JL/LB1A-63-6/1，最大張力為650kg。如圖1所示。

圖1：新增架空地線安裝示意圖

2 架空地線架設(shè)現(xiàn)狀

2.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→線索展放→起錨→臨時下錨→馳度測量→正式下錨→線索固定→結(jié)束

2.2 施工準(zhǔn)備

①確認(rèn)架空地線架設(shè)錨段柱頂架空地線肩架、柱頂架空地線下錨底座全部安裝到位。

②對安裝作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底和安裝培訓(xùn)，使其清楚安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全注意事項。

③按所架設(shè)錨段，提取架空地線及起、落錨所用全部材料，并進(jìn)行外觀檢查。

④提報封閉點施工計劃。

⑤作業(yè)人員在封閉施工當(dāng)天提前40分鐘將架空地線架設(shè)所用工具、材料準(zhǔn)備到位。

2.3 線索展放

針對京滬高鐵為運(yùn)營線路，且沿線多為高架橋的實際情況，架空地線架設(shè)采用人工放線。

①封閉點前40分鐘，在高架橋下合適位置，將線盤支架及本錨段線盤等相關(guān)材料、工機(jī)具準(zhǔn)備到位，支好線盤。

②封閉點下達(dá)后，作業(yè)人員上橋進(jìn)行人工敷設(shè)線索，橋下留1人看護(hù)線盤。敷設(shè)過程中緩慢、勻速前行，沿線路進(jìn)行架空地線敷設(shè)直至下錨支柱處。

③在線索敷設(shè)過程中，每棵支柱由人工登桿進(jìn)行滑輪懸掛、穿線，滑輪固定牢固，線索放進(jìn)滑輪內(nèi)。

2.4 起錨

待架空地線敷設(shè)到位后，在起錨支柱處起錨人員做好架空地線起錨工作。

2.5 臨時下錨

待高空作業(yè)人員將線索全部放置在懸吊滑輪內(nèi)后，在下錨處進(jìn)行人工緊線，根據(jù)接觸網(wǎng)附加導(dǎo)線安裝數(shù)據(jù)表，使架空地線張力達(dá)到要求后，作業(yè)人員安裝緊線器，在鏈條葫蘆處串接拉力計，搖動鏈條葫蘆，當(dāng)拉力計顯示張力符合設(shè)計要求時，停止搖動鏈條葫蘆，做好架空地線臨時下錨，通知測量組人員進(jìn)行架空地線馳度測量。

2.6 馳度測量

測量組人員接到馳度測量通知后，分別在錨段1/3的位置處利用激光測量儀對線索馳度進(jìn)行測量，符合設(shè)計安裝曲線要求。

2.7 正式下錨

①馳度測量符合要求后，下錨人員測量斷線點，并在斷線點兩邊用膠帶綁扎后斷線。

②作業(yè)人員正式制作架空地線下錨終端。

③架空地線終端制作完成后，連接下錨零部件，完成正式落錨。拆除緊線器、鏈條葫蘆、拉力計。

2.8 線索固定

作業(yè)人員按照設(shè)計圖紙要求安裝好架空地線預(yù)絞式保護(hù)條及鋁包帶，并放入架空地線肩架軟母線固定金具內(nèi)，按力矩大小要求緊固螺栓，將架空地線固定牢靠。

2.9 作業(yè)結(jié)束

完成當(dāng)天作業(yè)任務(wù)后，收回工具及剩余材料，施工負(fù)責(zé)人填寫安裝記錄。

3 架空地線架設(shè)存在問題

架空地線架設(shè)施工過程中，由于各支柱懸吊滑輪安裝高度、安裝位置（田野側(cè)、線路側(cè)、曲內(nèi)、曲外等）不統(tǒng)一，錨段長度大，懸吊滑輪摩擦力等原因，導(dǎo)致架空地線馳度不均，局部馳度不符合規(guī)范要求等。

3.1 懸吊滑輪安裝高度對馳度的影響

懸吊滑輪的安裝高度，由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各作業(yè)人員安裝高度不一致，導(dǎo)致架空地線臨時懸掛點距離GW線固定金具的距離不一致。馳度h=（h1+h2）/2-h3，相鄰兩個懸掛點，距離偏差越大，對馳度的影響也越大。如圖2所示。

圖2：懸吊滑輪安裝高度不統(tǒng)一

架空地線落錨緊線后，如果1、3號支柱懸吊滑輪距離GW線固定金具過小，2號支柱懸吊滑輪距離GW線固定金具過大，將導(dǎo)致2號支柱懸掛點懸空，此時，懸吊滑輪安裝高度對線索馳度的影響最大。

3.2 懸吊滑輪安裝位置對馳度的影響

懸吊滑輪的安裝位置，由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，作業(yè)人員將懸吊滑輪隨意安裝在線路側(cè)或田野側(cè)，架空地線落錨緊線后，如果相鄰兩懸吊滑輪的安裝位置不在同一側(cè)，將導(dǎo)致線索馳度偏大。如圖3所示。

圖3：懸吊滑輪安裝位置不統(tǒng)一（主視圖）

直線區(qū)段，懸吊滑輪安裝時緊貼支柱，安裝位置不統(tǒng)一對線索馳度的影響相對較小，如圖4所示。

曲線區(qū)段，由于線索受曲線力的影響，懸吊滑輪臨時懸掛時，線索將遠(yuǎn)離支柱，懸吊滑輪安裝位置不統(tǒng)一對線索馳度的影響較大，如圖5所示。

圖4：直線區(qū)段懸吊滑輪安裝位置不統(tǒng)一(俯視圖)

圖5：曲線區(qū)段懸吊滑輪安裝位置不統(tǒng)一(俯視圖)

3.3 錨段長度過大對馳度的影響

京滬高鐵新增架空地線，錨段長度一般為1700米左右，最大錨段長度達(dá)到2050米，按照每個跨距50米計算，線索架設(shè)時，懸吊滑輪安裝數(shù)量為33個至39個，由于懸吊滑輪傳動時存在一定的摩擦力，錨段長度越大，懸吊滑輪安裝數(shù)量越多，摩擦力越大，滑輪傳動性能越差，對線索馳度的影響越大。在線索落錨緊線時，越靠近下錨支柱，線索張力越大，馳度越小；反之，越靠近起錨支柱，線索張力越小，馳度越大。

4 對策

4.1 統(tǒng)一懸吊滑輪的安裝高度

為避免懸吊滑輪安裝高度對架空地線馳度的影響，減小現(xiàn)場作業(yè)人員4.0鐵線套子和線索固定時的安裝難度，懸吊滑輪安裝時距離GW線固定金具的距離統(tǒng)一為30cm為宜。

4.2 統(tǒng)一懸吊滑輪的安裝位置

為避免懸吊滑輪安裝位置對架空地線馳度的影響，盡量減小作業(yè)人員安裝難度，經(jīng)分析與現(xiàn)場實踐證明：

a.直線區(qū)段和曲內(nèi)區(qū)段架空地線架設(shè)時，懸吊滑輪應(yīng)統(tǒng)一安裝在支柱的線路側(cè)，如圖6所示。

b.曲外區(qū)段架空地線架設(shè)時，懸吊滑輪應(yīng)統(tǒng)一安裝在支柱的田野側(cè)，如圖7所示。

圖6：直線和曲內(nèi)區(qū)段支柱懸吊滑輪統(tǒng)一安裝在線路側(cè)

圖7：曲外區(qū)段支柱懸吊滑輪統(tǒng)一安裝在田野側(cè)

4.3 等分點固定法克服長大錨段對線索馳度的影響

為克服架空地線錨段長度過大，懸吊滑輪安裝數(shù)量多，摩擦力大，高空作業(yè)人員統(tǒng)一從落錨側(cè)向起錨側(cè)進(jìn)行線索固定安裝等對線索馳度的影響，經(jīng)實踐證明，可采用線索等分點固定法。如：架空地線錨段長度1900米，懸吊滑輪數(shù)量36個，高空作業(yè)人員9人，在架空地線敷設(shè)到位之后，高空作業(yè)人員迅速到達(dá)4號支柱、8號支柱、12號支柱、16號支柱、20號支柱、24號支柱、28號支柱、32號支柱、36號支柱9個等分點位置，線索穩(wěn)定后，待架空地線臨時落錨安裝完畢之后，經(jīng)測量人員再次對線索進(jìn)行馳度測量，合格后線索正式落錨。9個高空作業(yè)人員同時登桿，9個等分點高空作業(yè)人員同時進(jìn)行線索固定安裝，以此類推。

5 結(jié)論及建議

5.1 結(jié)論

根據(jù)對京滬高鐵柱頂安裝架空地線架設(shè)施工現(xiàn)狀存在問題的分析以及解決問題對策的研究和實踐證明，可以得出如下結(jié)論：

a.柱頂架空地線架設(shè)施工前，技術(shù)人員必須根據(jù)不同的線路情況，對懸吊滑輪的安裝高度和安裝位置進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范。

b.柱頂架空地線架設(shè)施工前，施工負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)不同的錨段長度，懸吊滑輪數(shù)量等，對高空作業(yè)人員的架空地線安裝位置采用等分點固定法予以明確和指定。

5.2 建議

a.對于類似京滬高鐵加強(qiáng)線支柱絕緣子柱頂架設(shè)安裝、架空地線柱頂架設(shè)安裝的形式，由于線索安裝點剛性固定，線索順線路無法偏移，線索架設(shè)時必須嚴(yán)格控制馳度，杜絕由于受線索馳度影響導(dǎo)致柱頂絕緣子折斷、肩架損傷等現(xiàn)象的發(fā)生，為后續(xù)運(yùn)營消除安全隱患。

b.為避免附加導(dǎo)線馳度不符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，任何接觸網(wǎng)附加導(dǎo)線架設(shè)施工時，均可對懸吊滑輪的安裝高度和安裝位置予以統(tǒng)一，同時采用等分點固定法對線索進(jìn)行固定安裝。

[1] 高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn) TB 10758-2010 中華人民共和國鐵道

[2] 京滬高速鐵路接觸網(wǎng)附加導(dǎo)線安裝數(shù)據(jù) 中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司 2010

[3] 京滬高速鐵路接觸網(wǎng)防雷加強(qiáng)工程施工圖 中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司 2014