嚴(yán)寒地區(qū)接觸網(wǎng)施工及維保關(guān)鍵部位技術(shù)研究

1 前言

濱洲鐵路從哈爾濱樞紐引出至齊齊哈爾，線路總長259.4km，途徑我國東北嚴(yán)寒地區(qū)。如何保證施工、維保過程線路運(yùn)行安全，確保嚴(yán)寒地區(qū)接觸網(wǎng)關(guān)鍵部位安全實(shí)施，是施工單位需要研究解決的問題[1]。本文通過接觸網(wǎng)施工關(guān)鍵部位，如基礎(chǔ)、支柱選型安裝、腕臂、低凈空橋、并行段施工、道岔定位，維保關(guān)鍵部位墜砣串高度、補(bǔ)償器AB值設(shè)定、墜砣限制導(dǎo)管、設(shè)備穩(wěn)定性等，并分別對其進(jìn)行了研究，進(jìn)而提出了相應(yīng)的保障措施。

2 施工過程關(guān)鍵部位技術(shù)研究

2.1 基礎(chǔ)施工

2.1.1 易塌方基坑處理。針對易塌方基坑，為保護(hù)線路道床穩(wěn)定，采用防護(hù)板防護(hù)措施，有水的基坑應(yīng)先排水后開挖。

2.1.2 凍土、次堅(jiān)石、次堅(jiān)石基坑處理。優(yōu)先采用風(fēng)鎬等機(jī)械開挖，有需要采用爆破的，必須經(jīng)相關(guān)部門的批準(zhǔn)后嚴(yán)格按操作規(guī)程，在相關(guān)人員監(jiān)督下進(jìn)行現(xiàn)場爆破作業(yè)。

2.1.3 濕地區(qū)段基坑處理。針對臥里屯至龍鳳區(qū)間、龍鳳站、龍鳳至大慶區(qū)間接觸網(wǎng)工程中，原設(shè)計(jì)龍鳳濕地段為直埋支柱安裝。該線路多次整修，路基填筑物雜亂，基坑開挖1m 左右出現(xiàn)涌水，塌方嚴(yán)重。濕地地段基坑開挖，無法確定完成時(shí)間，封閉點(diǎn)施工效率低?；娱_挖好，當(dāng)天如無法安裝支柱，基礎(chǔ)需回填，以滿足直埋支柱安裝要求。由于原方案無法施工，與設(shè)計(jì)、建設(shè)單位、監(jiān)理、接管單位溝通后，經(jīng)有關(guān)單位的批準(zhǔn)，將該濕地段的直埋支柱變更為基礎(chǔ)施工?；A(chǔ)施工方案后，基礎(chǔ)開挖好可以進(jìn)行混凝土澆筑，提高施工效率。全線505處濕地基礎(chǔ)，兩個(gè)月時(shí)間完成，保障了后續(xù)施工連貫和施工工期。

2.2 橋鋼柱安裝方式變更為頂面安裝

根據(jù)《橋上接觸網(wǎng)鋼柱安裝圖》（通化（2010）1002-I），在沒有預(yù)留錨柱托盤的既有橋上，采用墩帽或者墩身側(cè)面打孔灌注錨栓，鋼柱支架加直立鋼柱的形式。設(shè)計(jì)圖紙下錨拉線安裝在錨柱相鄰橋墩的支架上，在安裝過程中需要在橋墩側(cè)面安裝作業(yè)平臺；在錨栓打孔時(shí)，圓墩橋臺要鑿出平面，技術(shù)難度大、施工難度大、安全風(fēng)險(xiǎn)大。經(jīng)過設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家計(jì)算，在橋墩帽平臺上安裝橋鋼柱錨柱支架（伸出橋欄桿）加直立鋼柱形式和在鄰近橋墩臺面上安裝下錨支架的安裝形式要滿足規(guī)范要求，并經(jīng)有關(guān)單位批準(zhǔn)，完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更。所有橋鋼柱及橋拉線底座安裝全部實(shí)現(xiàn)了在橋墩臺平面上打孔灌注施工，大大降低了橋鋼柱施工的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高了施工效率，節(jié)約成本，縮短了施工工期[2]。

2.3 腕臂加固措施

接觸網(wǎng)腕臂安裝完成后，易受風(fēng)力等外力作用下出現(xiàn)腕臂絕緣子折斷掉落或整個(gè)腕臂掉落情況，嚴(yán)重威脅著既有線路的行車安全。腕臂安裝后，各部位力矩必須符合設(shè)計(jì)要求，并進(jìn)行加固處理，加固用的鐵線嚴(yán)禁捆綁在腕臂底座螺栓或螺桿上，具體要求如下。

2.3.1 腕臂采用雙股4.0 鐵線將斜腕臂和支柱捆綁加固，要求腕臂裝置密貼不擺動，不得出現(xiàn)腕臂擺動及鐵絲松動情況，仍有腕臂擺動時(shí)需對鐵絲進(jìn)行預(yù)絞式加固綁扎。

2.3.2 關(guān)節(jié)、道岔、分相等雙腕臂靠緊或交叉后，用雙股4.0 鐵線捆綁加固，不得出現(xiàn)雙腕臂松動情況。

2.3.3 腕臂加固后應(yīng)統(tǒng)一擺向車輛前進(jìn)方向，并用雙股4.0 鐵線與支柱綁扎牢固，避免因?yàn)轱L(fēng)擺造成絕緣子破損，腕臂掉落影響行車。

2.3.4 腕臂安裝區(qū)段需設(shè)專業(yè)巡線員，做好各項(xiàng)應(yīng)急搶險(xiǎn)準(zhǔn)備，對已安裝區(qū)段進(jìn)行每日安全巡查，及時(shí)上報(bào)發(fā)現(xiàn)的問題并立即處理。

2.4 哈齊并行段施工方案

濱洲鐵路大慶西站至讓胡路區(qū)間與哈齊客專并行段接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)為橫跨哈齊客專、濱洲鐵路的硬橫梁形式，由于哈齊客專已開通，其延長下錨上跨濱洲鐵路上下行，濱洲鐵路電化改造施工硬橫梁時(shí)需要濱洲鐵路、哈齊客專同時(shí)停電；哈齊客專為整體路基，客專所有施工均需在天窗點(diǎn)內(nèi)實(shí)施，硬橫梁調(diào)裝作業(yè)困難[3]。經(jīng)多方溝通及現(xiàn)場調(diào)查，將原方案變更為雙線路腕臂形式，解決了施工難題，保證了安全。

2.5 低凈空橋接觸網(wǎng)施工方案

哈東橋橫跨哈東站北岔區(qū)，橋凈空6.2m，橋?qū)?6.8m，橋下線路復(fù)雜，不具備接觸網(wǎng)正常施工的條件?，F(xiàn)場確定的施工方案為：

2.5.1 橋下承力索在橋外測1.5m處設(shè)置絕緣，承力索跨橋下沿距離控制在50～100mm。

2.5.2 接觸線高度按5700 調(diào)整，由于橋下不具備安裝吊弦的條件，保證橋下跨中導(dǎo)高不小于5650mm的情況下，調(diào)整接觸線高度。

2.5.3 由于承力索斷電，導(dǎo)致供電截面減小。在橋外側(cè)合適位置安裝電連線，使同一供電臂線索輔助供電。由于濱北上行線在哈東橋下只有一條線索通過，承力索設(shè)置絕緣后在接觸線上安裝一根電連接線，電連接兩端至絕緣子外側(cè)輔助供電?，F(xiàn)場測量橋底比兩端低60mm 左右。

2.5.4 承力索設(shè)置絕緣后形成中性段，中性段的接地方案是在哈東橋梁側(cè)邊架設(shè)一條架空地線橫跨線路，在每處中性段的位置連接一處跳線，實(shí)現(xiàn)中性段集中接地。

2.6 道岔定位

車站定位首先完成所有的道岔定位柱的位置確定，其余支柱定位在道岔定位柱間進(jìn)行填空式定位。除道岔定位外，重點(diǎn)注意側(cè)線涉及岔后曲線定位跨距不宜過太，參照300曲線進(jìn)行定位，跨距不宜大于35m。

軟橫跨定位時(shí)注意順線路距離要大于2m，特別是在有信號機(jī)的位置，支柱限界加大到3.5m，確保不遮擋信號顯示；信號機(jī)距支柱的距離不得小于5m，有信號機(jī)的2個(gè)接觸網(wǎng)支柱間不得為非支下錨；車站兩線間的高柱信號機(jī)涉及道岔定位及距相鄰線路中心的距離需要測量，在接觸網(wǎng)定位確定時(shí)需要考慮拉出值的方向，調(diào)整信號機(jī)或?qū)⑿盘枡C(jī)改成矮柱信號機(jī)。

2.7 車站和人行天橋、跨線橋、站臺和雨棚的整體布置

大慶西站由于有3條正線在高架候車室下通過，線間距不能滿足支柱的埋設(shè)，吊柱、高架候車室支撐柱無法定位中間正線，通過測量高架候車室的凈空、雨棚柱的上端高度，滿足軟橫跨上下部固定繩的安裝和距橫撐的最短距離，最后采用了軟橫跨的形式進(jìn)行了安裝。

跨線橋要注意橋的凈空和寬度，支柱的設(shè)置將跨線留在跨中，在跨線橋2個(gè)接觸網(wǎng)支柱間不得為非支下錨，如有必須，則延長下錨；站臺和雨棚處注意和車站、站前單位的溝通，確保預(yù)留和接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)高度和導(dǎo)高。

大型車站的雨棚處設(shè)計(jì)為軟橫跨，如雨棚兩端位置受限且為硬橫梁支柱，需將軟橫跨變更為硬橫梁，一是為了美觀，二是為了回流線、架空地線的懸掛固定方便。

3 運(yùn)營維保關(guān)鍵部位技術(shù)研究

3.1 墜砣串高度、補(bǔ)償器AB值設(shè)定

承力索和接觸線架設(shè)完畢后，通過補(bǔ)償器和墜砣串保持線索張力平衡；當(dāng)出現(xiàn)溫差時(shí)，線索受熱脹冷縮效應(yīng)使墜砣串上升和下降。當(dāng)墜砣串上下超限時(shí)，易出現(xiàn)墜砣串接地、墜砣桿耳環(huán)孔卡定滑輪槽造成補(bǔ)償失效現(xiàn)象。鐵道部頒發(fā)的《接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程》規(guī)定，補(bǔ)償器A、B值最小值不小于200mm。進(jìn)行接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)定A、B值不小于300mm。濱洲鐵路冬季處于嚴(yán)寒地帶，為確保補(bǔ)償器不失去補(bǔ)償作用，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)要求在最低溫度時(shí)，補(bǔ)償器A值應(yīng)大于0；最高溫度時(shí)，補(bǔ)償器B值應(yīng)大于0。特別是為了保證冬季行車、設(shè)備安全，要求承力索B值統(tǒng)一為1100mm，誤差值±100mm，墜砣限導(dǎo)管垂直安裝，限制架力矩符合設(shè)計(jì)要求。

3.2 墜砣限制導(dǎo)管脫落措施

在濱洲鐵路運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)墜砣限制導(dǎo)管與墜砣限制架角鋼連接處現(xiàn)場發(fā)生脫落現(xiàn)象，分析原因發(fā)現(xiàn)是由于連接螺栓長度不足、防松措施不完善造成的。長度不足造成人員在巡視過程中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)螺栓松脫的現(xiàn)象，防松措施的不完善造成螺栓有松脫的可能性出現(xiàn)。通過增長螺栓長度和彈墊或者螺栓固定膠等防松措施解決墜砣限制導(dǎo)管脫落問題。

3.3 無U型卡丁的定位線夾

濱洲鐵路采用的定位線夾為無U型卡丁自鎖功能的線夾，在招標(biāo)和廠家指導(dǎo)過程中均未能發(fā)現(xiàn)其有安全隱患。但在濱洲正線開通前，發(fā)現(xiàn)1處定位器脫落現(xiàn)象，經(jīng)全線排查有30 多處該類問題，通過增加U形卡丁消除該安全隱患。

3.4 桿號牌的固定方式

濱洲鐵路的桿號牌施工中和運(yùn)行中都存在掉落情況，尤其是大橋上的桿號牌，主要原因是桿號牌和托架角鋼連接處固定不牢固，經(jīng)過長時(shí)間的風(fēng)擺震動，先是螺栓脫落然后是桿號牌脫落。經(jīng)有關(guān)單位批準(zhǔn)，在橋上桿號牌與角鋼連接處增加扁鋼在桿號牌外側(cè)，減少震動，并通過增加彈墊或雙帽等防松措施，解決了桿號牌掉落問題。

4 結(jié)語

濱洲鐵路聯(lián)接了哈大線、東北西干線、濱綏線等干線路網(wǎng)，與兩端銜接的路網(wǎng)運(yùn)輸具有緊密的承接聯(lián)系，承擔(dān)了大量路網(wǎng)運(yùn)輸任務(wù)，是東北鐵路網(wǎng)主骨架的組成部分和快速客運(yùn)網(wǎng)的重要補(bǔ)充，也是亞歐大陸橋在國內(nèi)的主要通道。本文通過嚴(yán)寒地區(qū)接觸網(wǎng)施工、維保中關(guān)鍵部位技術(shù)研究，提出了相應(yīng)的技術(shù)保證措施，確保了濱洲鐵路在施工和運(yùn)營過程中的運(yùn)行安全。