恒張力放線車在高速電氣化鐵路施工中運(yùn)用技術(shù)的研究

蘇立新， 馬海軍

（中鐵武漢電氣化局集團(tuán)公司， 湖北 武漢 430074）

引言

接觸網(wǎng)架設(shè)施工是高速電氣化鐵路上部施工的主要工作。接觸網(wǎng)架設(shè)施工質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系著高速電氣化鐵路上部施工的質(zhì)量和電氣化施工的整體工程質(zhì)量，甚至關(guān)系著今后高速列車與接觸網(wǎng)的弓網(wǎng)關(guān)系和質(zhì)量。因此高速電氣化鐵路施工設(shè)計(jì)規(guī)范中明確要求接觸網(wǎng)架設(shè)施工必須采用恒張力放線車進(jìn)行放線，以確保接觸線的施工質(zhì)量。

1 恒張力放線車放線的優(yōu)點(diǎn)

鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（電氣化鐵路接觸網(wǎng)恒張力放線車（TB/T3272-2011）對(duì)恒張力裝置技術(shù)要求：恒張力放線車起步和停車時(shí)的張力誤差應(yīng)不超過設(shè)定值的±10%；勻速放線過程中張力誤差應(yīng)不超過設(shè)定值的5%。采用恒張力車放線有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）提高工程質(zhì)量。使用接觸網(wǎng)恒張力放線車并采用線面矯正器進(jìn)行額定張力放線線，導(dǎo)線平直度好，硬點(diǎn)少，不僅能保證接觸線面正確，無彎曲，而且能一次性保證接觸線的導(dǎo)高、拉出值在允許的偏差范圍之內(nèi)。

2）提高工效。可以根據(jù)需要，同時(shí)架設(shè)接觸線和承力索。特別是在既有線施工中可在有時(shí)間限制的“天窗”點(diǎn)內(nèi)同時(shí)完成接觸線和承力索的同時(shí)架設(shè)任務(wù)，做到一次到位，一次合格。

3）機(jī)械化程度高；利用抬拔線裝置可在放線時(shí)將接觸導(dǎo)線或承力索支撐到所需的高度，還可利用升降作業(yè)平臺(tái)或尾線卷揚(yáng)裝置進(jìn)行起錨或落錨。

2 恒張力放線車的基本結(jié)構(gòu)、工作過程及種類

2.1 恒張力放線車的基本結(jié)構(gòu)

恒張力放線車由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、走行系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車架懸掛系統(tǒng)、司機(jī)室、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、安全設(shè)備與事故預(yù)防裝置、作業(yè)裝置等組成。其中恒張力裝置是恒張力放線車的核心裝置，它包括了工業(yè)控制微機(jī)、彩色觸摸顯示屏、接口控制電路、張力機(jī)構(gòu)、張力測量傳感器、張力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)馬達(dá)以及減速機(jī)、線盤驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以及減速機(jī)等。

2.2 恒張力放線車的工作過程

1）在靜態(tài)檢查恒張力放線車各機(jī)構(gòu)、裝置正常后，啟動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，待發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行平穩(wěn)后進(jìn)行以下工作：第一，將線盤吊至線盤架上并按照要求裝好固定牢固。用繩索連接器連接接觸線或承力索后從張力機(jī)盤上繞5-6 圈后通過抬撥線裝置引至起錨桿的起錨裝置上。第二，依據(jù)工程施工圖紙和施工設(shè)計(jì)文件關(guān)于張力的要求，設(shè)置恒張力裝置放線時(shí)張力。不同的工程、張力要求也是不一樣的。第三，依據(jù)工程施工圖紙和施工設(shè)計(jì)文件技術(shù)關(guān)于接觸線或承力索導(dǎo)高的要求，將抬撥線裝置調(diào)整至規(guī)定高度。2）完成以上工作后，在施工指揮人員的統(tǒng)一指揮下，放線車開始起步，以2～5 km/h 的速度進(jìn)行勻速放線作業(yè)，在放線全過程中張力始終保持在誤差之內(nèi)

2.3 恒張力放線車的種類

1）按照是否本身帶動(dòng)力分類。分為本身自帶動(dòng)力，可以自走行單獨(dú)進(jìn)行放線的恒張力放線車和自身沒有動(dòng)力，自身不能進(jìn)行單獨(dú)放線，而需要依靠其它動(dòng)力車牽引才能放線的恒張力放線車。自帶動(dòng)力、自走行放線車的好處是：第一，不用進(jìn)行編組、靈活機(jī)動(dòng)；第二，少占用一臺(tái)動(dòng)力牽引機(jī)械，成本降低，效益成倍提升；第三，不受牽引車輛停車、起步的相互撞擊，放線質(zhì)量有保證。需要依靠其他動(dòng)力車牽引才能放線的恒張力放線車的好處是：第一，適合大坡度條件下放線；第二，方便跨區(qū)間施工放線；第三，布設(shè)吊鉉快捷和導(dǎo)線調(diào)整高效

2）按照是否可以同時(shí)放兩條線索分類。分為單線恒張力放線車和雙線恒張力放線車。雙線恒張力車可同時(shí)進(jìn)行承力索和接觸線放線作業(yè)，好處是施工效率高，適合既有線“天窗”點(diǎn)內(nèi)和新線長大區(qū)間放線作業(yè)。單線恒張力放線車只能單放一條接觸線或承力索，好處是機(jī)動(dòng)靈活，在應(yīng)急搶險(xiǎn)情況下放線或在復(fù)雜的車站內(nèi)放線作業(yè)比較適宜。

3 施工放線作業(yè)

3.1 施工放線作業(yè)程序圖（圖1）

圖1 施工放線作業(yè)程序圖

3.2 施工放線- 車輛編組、線索穿繞線盤

1）車輛編組；按照放線方向?qū)⒆鳂I(yè)車輛編組如下圖2 所示。

圖2 恒張力放線車+1 號(hào)接觸網(wǎng)作業(yè)車+2 號(hào)接觸網(wǎng)作業(yè)車

2）線索穿繞線盤；將接觸線或承力索線盤分別吊裝在線盤架上（吊裝時(shí)注意線頭方向，在帶電接觸網(wǎng)下吊裝時(shí)注意與接觸網(wǎng)的安全距離），線盤上的線頭拉出2～3 m 長，并用線索連接器與線頭處連接，用細(xì)鐵絲綁定，線頭穿至線索連接器的中部接頭處。

3）按照以上操作過程完成穿線和引線。

4）對(duì)放線錨段的現(xiàn)場情況進(jìn)行檢查，檢查支柱強(qiáng)度、拉線、墜砣以及棘輪補(bǔ)償?shù)仁欠襁_(dá)到要求。

5）核實(shí)承力索、接觸線材料、線盤種類及技術(shù)條件是否符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)要準(zhǔn)備好相關(guān)工具材料。

3.3 施工放線- 起錨

1）接到線路封鎖命令后，放線車組運(yùn)行至起錨桿位置。

2）2 號(hào)作業(yè)車施工作業(yè)人員上作業(yè)平臺(tái)組裝絕緣子等起錨零件，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)至起錨桿旁邊。起錨人員一人上桿，把補(bǔ)償滑輪遞給作業(yè)車上人員，施工作業(yè)人員連接好起錨零件，使墜砣固定牢靠，并使棘輪處于穩(wěn)定的狀態(tài)，作業(yè)車上人員應(yīng)根據(jù)放線計(jì)劃表看起錨是否穿線，按正確的穿線方式分別連接好起錨承導(dǎo)補(bǔ)償。

3）作業(yè)車平臺(tái)回正，起錨人員下桿，起錨完成。

3.4 施工放線- 放線

起錨完成后，在施工負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮下，張力控制人員選擇工作模式并按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)定放線張力，設(shè)置完成后，1 號(hào)接觸網(wǎng)作業(yè)車緩慢起步牽引恒張力放線車開始放線。

1）恒張力放線車駕駛?cè)藛T啟動(dòng)恒張力放線車以3～5 km/h 的速度勻速行駛，另一作業(yè)人員觀察線條的走向和1 號(hào)作業(yè)車施工人員的作業(yè)情況。

2）在放線過程中，1 號(hào)作業(yè)車的施工人員主要工作就是掛“S”鉤和滑輪并將線索倒在滑輪內(nèi)。

3）恒張力放線車和1 號(hào)作業(yè)車通過中錨柱后，2號(hào)作業(yè)車將中錨柱的承力索放入承力索座中，進(jìn)行承力索、接觸線中心錨結(jié)的安裝，恒張力放線車與1號(hào)作業(yè)車?yán)^續(xù)前行。2 號(hào)作業(yè)車中心錨結(jié)安裝完成后，返回起錨柱處，升轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)，拆除補(bǔ)償墜砣串，固定鐵線和鋼線卡子。

4）在放線過程中，起錨處自始至終要留一名作業(yè)人員，觀察起錨處棘輪、墜砣串的狀態(tài)，特別是在加大恒張力時(shí)一定要注意觀察，并及時(shí)向施工負(fù)責(zé)人報(bào)告。

5）當(dāng)恒張力放線車車體尾部與落錨桿對(duì)齊時(shí)，恒張力放線車操縱室張力控制人員將放線張力加大約100 kg，將張力輪鎖死，向前以1 km/h 速度緊線。這時(shí)施工負(fù)責(zé)人與起錨人員聯(lián)系，掌握起錨處的變化狀況。當(dāng)起錨處墜砣在支柱上的鐵線剛好不受力時(shí)，架線車停止前進(jìn)，由2 號(hào)作業(yè)車行至落錨桿進(jìn)行落錨。

3.5 施工放線- 落錨

1）導(dǎo)鏈葫蘆連接。1 號(hào)作業(yè)車施工作業(yè)人員按放線計(jì)劃表，確認(rèn)穿線方向后，打好緊線器，導(dǎo)鏈葫蘆鏈條應(yīng)放出4～5 m 長，然后將導(dǎo)鏈葫蘆與緊線器通過鋼絲套子連接好。

2）緊線。一邊張力操作人員在司機(jī)室操作釋放張力，一邊施工人員用力緊導(dǎo)鏈葫蘆，待起錨處的墜砣達(dá)到規(guī)定的高度（設(shè)計(jì)值）后并得到起錨處的施工人員通知后，停止緊線。

3）下錨補(bǔ)償裝置連接。將裝在承力索上的鍥型線夾或裝在接觸線上的終端錨固線夾通過絕緣子和下錨裝置進(jìn)行連接，經(jīng)檢查達(dá)到要求后，完成落錨全部工作。

4）如還有封鎖時(shí)間，后續(xù)施工人員可繼續(xù)將吊弦、電連接器等安裝完畢或開始架設(shè)另一錨段線。

3.6 放線施工- 注意事項(xiàng)

1）放線作作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁非施工作業(yè)人員上車。

2）嚴(yán)禁非作業(yè)人員，隨意操作恒張力車的按鈕、操作手柄以及開關(guān)。

3）在曲線區(qū)段放作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁接觸網(wǎng)作業(yè)車平臺(tái)作業(yè)人員站在線索曲線內(nèi)側(cè)作業(yè)，嚴(yán)禁作業(yè)人員站在腕臂導(dǎo)線固定點(diǎn)“之字值”內(nèi)側(cè)作業(yè)。

4）起錨后恒張力放線車組以3～5 km/h 的速度進(jìn)行放線；恒張力放線車最高車速不得高于5 km/h。

5）作業(yè)完畢，各撥線機(jī)構(gòu)以及平臺(tái)應(yīng)回復(fù)到中位或水平位置且降低至最低位置后鎖定。

4 恒張力放線車放線作業(yè)技術(shù)控制點(diǎn)

4.1 張力的確定

張力應(yīng)依據(jù)工程施工圖紙和施工設(shè)計(jì)文件設(shè)定。但是任何情況下，設(shè)置的放線張力不能超過設(shè)備本身產(chǎn)品的張力。

恒張力放線車產(chǎn)品性能張力如下：

放線模式（放線）；張力15～30 kN，勻速狀態(tài)下張力誤差≦±2.5%；加減速狀態(tài)下張力誤差≦±5%; 緊急剎車或從手動(dòng)模式切換至自動(dòng)模式的瞬間張力誤差≦±10%。

收線模式（收線）張力30 kN，張力誤差≦2.5%。

4.2 恒張力放線車平穩(wěn)性的控制

恒張力放線車走行系統(tǒng)的平穩(wěn)性直接影響恒張力放線車的精度。在使用恒張力放線車時(shí)要盡可能做到：放線過程保持勻速行駛；緩慢起步和緩慢停車；盡可能不用急停按鈕和急停裝置，以確保對(duì)恒張力放線車的平穩(wěn)性進(jìn)行控制。

5 總結(jié)及展望

武漢電氣化局有國產(chǎn)和進(jìn)口各種型號(hào)的恒張力放線車6 臺(tái)，先后參加了京滬、滬昆、海西、哈牡、梅汕、黔張長、漢十等高速電氣化鐵路的施工。在這些高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的施工中，均采用了恒張力放線車放線，不僅質(zhì)量全部達(dá)到了質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，而且在安全、進(jìn)度、環(huán)保方面也達(dá)到了建設(shè)單位的要求，取得了質(zhì)量、效益的雙豐收，為打造國內(nèi)一流、世界知名的一流企業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

恒張力放線車放線車在高速電氣化鐵路施工中運(yùn)用技術(shù)，經(jīng)過不斷總結(jié)、不斷完善、不斷改進(jìn)和優(yōu)化，現(xiàn)運(yùn)用技術(shù)基本成熟，但是在特殊的高速電氣化鐵路施工環(huán)境下（比如川藏高鐵具有惡劣的環(huán)境溫度、地質(zhì)條件、作業(yè)條件等）恒張力放線車放線的運(yùn)用技術(shù)，還需要做進(jìn)一步的探討和研究，將來，在全天候下恒張力放線車在高速電氣化鐵路施工中的運(yùn)用技術(shù)會(huì)越來越成熟，其作用也會(huì)越來越突出。