（电气工程专业论文）月山电气化枢纽亿吨扩能改造接触网施工研究.pdf

西南交通大学工程硕士学位论文第l 页 摘要 论文首先介绍了月山电气化枢纽扩能改造工程的建设背景、工程特点，分 析了电气化铁路扩能改造工程与新建电气化工程在施工组织、施工管理、施工 环境、施工流程和物资配送等诸多方面的差异。在此基础上，论文提出了月山 枢纽接触网改造工程的施工组织方案，并对施工关键技术，如：换线程序与工 艺、恒张力换线、腕臂装配计算、吊弦计算与安装、施工安全与防护，施工误 差控制等内容进行了深入的理论分析。对既有线接触网改造工程的换线程序和 工艺、接触网过渡施工工艺、软横跨吊装工艺进行了优化设置。对“v 停条 件下的施工防触电技术的安全距离进行了理论计算和仿真，得出了接地线的最 佳设置距离。 论文最后对扩能改造工程在施工安全管理、物流配送方面的经验和教训进 行了总结。 论文取得的研究成果对既有线接触网扩能改造工程具有一定的参考价值。 关键词：电气化铁路：接触网：扩能改造 西南交通大学工程硕士学位论文第1 i 页 a b s t r a c t f i r s tc o n s t r u c t i o nb a c k g r o u n d 、e n g i n e e r i n gf e a t u r eo ft h ep r o j e c to fc a p a c i t y e x p a n s i o no fy u e s h a ne l e c t r i f i e dt e r m i n a li si n t r o d u c e d ，a n dd i f f e r e n c e sb e t w e e n c a p a c i t ye x p a n s i o no fe l e c t r i f i e dr a i l w a ya n dn e wl i n e s i nt e c h n i c a lf e a t u r e s 、 r e a l i z i n gp r o c e s sa n dk e yt e c h n o l o g i e si nc o n s t r u c t i o no fc a p a c i t ye x p a n s i o no f y u e s h a ne l e c t r i f i e dt e r m i n a li sa n a l y z e d o nt h eb a s i s ，t h ec o n s t r u c t i o no r g a n i z a t i o n p l a ni ss e tu pa n dk e yt e c h n o l o g i e si nc o n s t r u c t i o no fc a p a c i t ye x p a n s i o n o fy u e s h a n e l e c t r i f i e dt e r m i n a li sa n a l y z e d ，s u c ha sp r o c e s sa n dt e c h n o l o g yo fe x c h a n g i n gl i n e s 、 c o n s t a n tt e n s i o ne x c h a n g i n gl i n e s 、a s s e m b l i n ga n dc a l c u l a t i o no fc a n t i l e v e r 、 c a l c u l a t i o na n di i l s u a l m go fd r o p p e r 、s a f e t ya n dp r o t e c t i o no fc o n s t r u c t i o n 、e n 0 r c o n t r o lo fc o n s t r u c t i o n p r o c e s sa n dt e c h n o l o g yo fe x c h a n g i n gl i n e s 、t r a n s i t i o n a l c o n s t r u c t i o n 、l i f t i n gt e c h n o l o g yo fh e a d s p a n i n c a p a c i t ye x p a n s i o no fe x i s t i n g r a i l w a yl i n e si so p t i m i z e d t h es a f e t yd i s t a n c ei sc a l c u l a t e du n d e rt h ec o n d i t i o no f v o u t a g ec a l c u l a t e d ，t h eb e s ts a f ed i s t a n c eo fg r o u n d i n gl i n ei sd e r i v e d a tl a s te x p e r i e n c e so fs a f e t ya n dm a n a g e m e n to fc o n s t r u c t i o na n dl o g i s t i c s d e l i v e r yi ss u m m a r i z e di nt h i sp a p e r t h i sp a p e ri sv a l u a b l et oe n i g e e r st h a tw o k i n g0 1 1c a p a c i t ye x p a n s i o no f e l e c t r i f i e dr a i l w a ya n dn e wl i n e s k e yw o r d s ：e l e c t r i f i c a t i o no fr a i l w a y ；o v e r h e a dc o n t a c ts y s t e m ；c o n s t r u c t i o n ； c a p a c i t ye x p a n s i o n ； 作省学号鲤q 墨墨q ! 呈 西南交通大学学位论文使用授权书 旦出生氢丝壑纽丝堕芷丝堕造缝熊幽照工型f 氲系本人在两南交通大学攻读f i 贞十学位 期| 日j 。t - 2 q q 璺年j l 月往导师的指导下完成的学位论文。本人完全了解“两南交通大 学图i s 馆关丁保存、使用学何论文的规定”，同意： ( 1 ) 按照学校要求提交学何论文的印刷版和电子版本。 ( 2 ) 图 5 馆按规定保存所提交论文的印刷版和电子版。 ( 3 ) 本人授权西南交通大学图 5 馆可以采用影印、缩印或其他复制t - 段保存沦文。授权 两南交通大学图 5 馆为教学和科研的目的，可以将公开的学何论文( 包括解密后的学何论 文) 作为资料在我校图牿馆、资料窒等场所或本校的校冈嗍以及部分和我校存在馆际合作 关系的高校的用户进行阅读和浏览。 作者签名：苤3 冤龟 指导教师签名 2 0 d g 1 2 宫 说明：本授权书由研究生在办理离校下续时交到图书馆 ( 育密级要求的需提供学校相关部门的定密审杳结沦，在解密后遵守此规定) 西南交通大学学位论文创新性声明 本认让重中明：所* 交的学位论文，是本人在导师指导卜独立进行研究所得的成 果，除文中已经注明引川的内容外，本文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的研究成果。对本文的研究做山贡献的个人和集体，均已往文中作了明确的说明。 本人完全意识剑本申明的法律结果由本人承担。 本论文的创新性包括以卜内容： 本文主要研究了结合月山电气化枢纽扩能改造i ：稗，详细研究了扩能改造的f ：稗 特点、技术要求、施i ：组织、芙键技术、安全管理等相关内容。根据既有线扩能改造 接触网i ：程的特点，对施i ：方面的关键技术。对“v ”停条件卜的施l ：防触电技术的 安全距离进行了理论计算和仿真，得剑了接地线布置的最佳方案。为类似i ：程施i ：提 供一个可借鉴的范例。 学何论文作者签名：纠愆 日期：溯年f 月g 日 西南交通大学工程硕士学位论文第1 页 1 1 论文的研究背景 1 。1 1 工程背景 第1 章绪论 月山枢纽地处侯月、新月、焦柳、太焦线的交汇点，是晋煤外运的咽喉要 道。为完成铁路部提出的候月线及新月线要增运5 0 0 0 万吨，使两线的年输送能 力达到l 亿吨，并有一定运量增长的预留能力的目标，候月及新月线扩能亿吨 通道改造施工的配套工程月山枢纽扩能接触网改造工程正式出炉。 月山枢纽接触网扩能改造工程包括直通场改造、上行到发场改造，月山站 改造，直通场东西咽喉改造及新建东西联线，直通场新增1 9 、2 0 道。这项工程 是在原有月山、九府坟两站东西近邻的基础上，经劈山填沟，将原月山站西伸 与九府坟站结合为一起，改造成为一个二级四场的大型铁路站场，建成后将成 为连接太焦、焦枝、侯月、新月铁路的重要枢纽，同时也将成为山西省东南部 煤炭外运的黄金通道【l 】。 月山枢纽接触网扩能改造工程完成后，将提高该地区的路网整体布局质量、 优化路网结构、降低运营成本、减少环境污染，更好地为华东及华南地区的经 济建设服务，进一步促进沿线工农业生产和国民经济的发展等方面均具有重要 作用和深远意义。 1 1 2 月山枢纽改造前后的经济运量及行车组织 1 、客流及货流密度 ( i )区段旅客列车对数( 见表1 1 ) 西南交通大学工程硕士学位论文第2 页 表1 - 1区段旅客列车对数表 单位：对日 区段 2 0 0 5 焦 2 0 1 0 年 侯马北一月山 4 5 月山新乡 8 9 ( 2 ) 货流密度 候月线1 9 9 9 年运输量1 1 4 8 万吨，到2 0 0 3 年增至2 5 7 6 万吨，2 0 0 4 年增至 3 9 0 0 万吨，5 年间增长了2 5 倍，年均增长率约2 8 。 在侯月线线经济运量辐射范围，内煤炭资源充足，预测设计年度运量如表 1 2 。 表1 - 2区段货流密度表单位：1 0 4 吨，年 2 0 0 5 年近期( 2 0 l o 年) 区段 上行下行上行 下行 侯马北月山 9 0 0 06 0 01 2 0 0 08 0 0 月山新乡 l 1 0 0 07 5 01 4 6 0 08 4 7 ( 3 ) 输送能力 初期输送能力为1 0 0 0 0 1 0 4 吨，近期年输送能力为1 5 0 0 0 1 0 4 吨。 3 、通过能力及利用率 本线运营特征为客货混运，目前线路最高运行速度为6 0 l o o k m h ，通过能 力利用率达7 5 。侯月线平行运行通过能力1 6 6 对，日，新月线1 6 2 对，日。 4 、改建目标 经过技术改造，本段最高运行速度以l o o k m h 为主，部分区段保留8 0 k m h 。 通过实施扩能改造，追踪列车间隔按8 、6 m i n 设计，初、近期运输能力分别为 1 2 0 0 0 万吨、1 4 8 0 0 万吨。 西南交通大学工程硕士学位论文第3 页 1 2 月山枢纽站场的站前改造工程 1 、改造前 原月山站场为一级二场，月山站信号楼控制到发线1 0 条、编发线2 条、编 组线1 5 条，东设土驼峰。西驼峰为7 0 2 1 型电气集中联锁，月山直通场信号楼 控制北直通场5 条到发线、南直通场9 条到发线。月山电化改造是在现有月山、 九府坟两站的基础上经劈山填沟，将原有月山站西延同九府坟结合为一体，形 成纵向二级四场。 2 、改造后 改造后为二级四场。i 场：直通场在原直通场中间地带增加峰前到达场， 改造后北直通场5 条到发线，并在西区新设机车出入库线。南直通场7 条到发 线，峰前到达场6 条线，以上三场在同一个信号楼内控制。 i i 场：下行到发场由原月山站l 7 道改建而成，并在上行线出岔修建机车 出入库线。 场：上行到发场在月山站( 2 4 ) ( 2 7 ) 道基础上改建而成，新建外包 线至柏山站，共设5 条上行到发线，外包线上出岔与车辆段东区联络。 场：为编组场，共1 6 股道。2 条推峰线，2 条牵出线，分二束上下半场。 编组场头部设微机半自动控制，调速设备为点连式，即第三制动位加减速项。 编组场尾部设微机联锁，单钩溜放。尾部设自动停车器，编尾头部设机车出入 库线l 条，且上行到发场和编尾在同一楼内采用微机联锁控制。 1 3 月山枢纽扩能改造接触网工程概述 1 3 1 接触网改建范围 原月山站区有上、下行到发场，南北直通场和峰前到达场五个场及机务段 和机务折返段均是电化区段( 见图1 1 ) 。九府坟车站为已电化货运车站。本次 改建新月线亿吨运煤通道月山技改施工直通场改造包含上行到发场改造，月山 西南交通大学工程硕士学位论文第4 页 站改造，直通场东西咽喉改造及新建东西联线，直通场新增1 9 、2 0 道。 1 3 2 月山枢纽站场接触网扩能改造的内容 按照设计要求，既有接触网从支柱到线条全部拆除，重新安装接触网设备， 供电制式为直供+ 回流线方式。合架回流线的支柱全部采用双重绝缘的接地方 式，经接地跳线与回流线连接。未合架回流线的成排支柱采用架空地线集中接 地方式。零散支柱采取打接地极接地方式。接触网采用全补偿简单链形悬挂。 正线接触线在跨中设0 5 l 的预留弛度，承力索采用耐腐蚀能力强、抗拉强度 高的铜合金绞线。接触网导线高度为6 4 5 0 m m ，结构高度为1 4 0 0 m m 。接触网吊弦 均采用铜合金整体吊弦。腕臂支柱全部采用平腕臂支撑结构。具体内容如表1 - 3 和表卜4 所示。 1 3 3 月山枢纽站场接触网扩能改造的进度安排 接触网改建的施工进度以先期站场改造方案和进度安排为大前提，采取平 行交叉施工。根据设计单位所做的过渡和改造方案并结合月山站现状，制定出 接触网进度安排( 实施中，部分项目施工进度可做调整，满足建设单位的要求) ， 共分8 大步7 2 小步进行要点施工作业，接触网才能按时到位完成。接触网改造 工期总体安排如下： 2 0 0 4 年1 2 月2 0 日开始进行建点、备料、职工培训等施工准备工作。 2 0 0 4 年1 2 月2 5 日正式开工，至2 0 0 5 年3 月2 0 日完成上行到发场全部工 程。 2 0 0 5 年2 月1 日起，根据站场改造进度，集中进行直通场施工，采取交桩 测量方式进行，2 0 0 5 年3 月底完成主要的下部工程，从3 月1 日起，进行直通 场接触网上部架线、安装、调整工作。 4 月1 日起进行东南联线接触网施工，2 0 0 5 年5 月底底达到开通交付程度。 2 0 0 5 年5 月2 2 日5 月3 1 日，进行全站检测、克服缺陷和交付工作，2 0 0 5 年5 月底工程峻工，如表1 - 5 所示。 西南交通大学工程硕士学位论文第5 页 表1 3 接触网改造前后主要技术参数对照表 类型 名 称规格额定张力( 1 ) 改造后铜合金绞线 1 f l j 1 5 01 6 6 6 正线承力索 改造前铝包钢绞线l b g u 一1 2 01 4 7 改造后铜合金绞线t h j 7 01 4 7 站线承力索 改造前铝包钢绞线l b g u 7 0 1 4 7 改造后铜银合金接触线c m l 5 01 4 7 正线接触线 改造前铜接触线 t c g 1 l o 9 8 改造后铜银合金接触线( 1 h a 8 58 3 3 站线接触线 改造前铜接触线t c g 8 58 3 4 改造后钢芯铝绞线l g j 1 8 5 1 2 7 4 ( 最大) 供电线 改造前钢芯铝绞线 l g j 1 5 0 不详 改造后钢芯铝绞线l g j 1 8 51 2 7 4 ( 最大) 回流线 改造前钢芯铝绞线 u o j 1 5 0 不详 改造后钢芯铝绞线u g j 7 06 3 7 5 1 6 5 0 ( 最大) 架空线 改造前钢芯铝绞线l g j 5 0不详 1 4 月山接触网扩能改造工程中的突出矛盾 接触网工程可分为一次新建电气化工程，既有线电化工程，既有线电气化 扩能改造工程。一次新建电气化工程一般没有什么较大的施工干扰，施工作业 劳动强度大，施工难度不是很大。既有线电化工程在既有线上施工，施工作业 劳动强度大，施工过程中临线有行车( 双线) ，安全风险大，施工难度大。既有 线电气化扩能改造工程是指对既有电气化铁路运营的接触网进行改造、扩容等 施工。这类工程项目一般是没有新增电气化营业里程、大都安排在部件的更新 改造项目，而不纳入大中型基建项目内。这种施工项目不但存在行车干扰，而 且还受停电配合、施工“要点、过渡、迁改和接口部位的改造配合等诸多因素 西南交通大学工程硕士学位论文第6 页 影响，施工作业劳动强度大，停电时间短，人员密集，v 停作业安全风险极大， 较之其他电气化工程，是接触网工程中施工难度最大的，其突出矛盾表现在以 下几个方面。 表1 _ 4 改造前后接触网的线材规格及张力 改造项目改造前改造后 供电方式直供+ 回流线供电直供+ 回流线供电 悬挂类型全补偿简单链形悬挂全补偿简单直链形悬挂 合架回流线的支柱全部采用双重绝缘的 接地跳线与回流线相连接，接地方式，经接地跳线与回流线连接。未 支柱接地方式 零散支柱经火花间隙接钢合架回流线的成排支柱采用架空地线集 轨 中接地方式。零散支柱采取打接地极接地 方式 支柱绝缘方式双重绝缘的接地方式双重绝缘的接地方式 导高结构高度( 姗)6 0 0 0 i3 0 06 4 5 0 m 1 4 0 0 支柱装配形式斜腕臂+ 水平拉杆( 压管)平腕臂 防雷措施中雷区未设防防雷措旄中雷区未设防防雷措施 吊弦类型环节吊弦整体吊弦( 铜质) 表卜5开交工时间表 序号 工程项目开始时间结束时间 l 上行到发场 2 0 0 4 1 2 2 5 2 0 0 5 3 3 l 2 直通场 2 0 0 5 2 12 0 0 5 5 3 l 3东南联线2 0 0 5 4 12 0 0 5 5 3l 1 、多专业交叉 在既有电气化铁路改造施工，干扰因素众多，涉及各个专业如： ( 1 ) 站前技术改造工程，包括站场股道的增加及有效长度的延长和区间小 曲线半径改造等工程。新线一次电气化工程没有此项内容。 西南交通大学工程硕士学位论文第7 页 ( 2 ) 通信工程，包括电缆工程和相应的通信站、区段、地区通信、无线列 调等工程。 ( 3 ) 信号工程，包括电气集中、自动闭塞、调度集中、机车信号等各项室 内外电缆及设备安装工程。 ( 4 ) 电力工程，包括自闭、贯通电力线、站场电力、配电所、电源引入、 桥隧电力等各项工程。 ( 5 ) 接触网工程，包括接触网、供电线等工程。 ( 6 ) 牵引变电工程，包括变电所、分区亭、开闭所和远动系统等工程。 ( 7 ) 机务供电工程，包括电力机务段、折返段、供电段等工程。 ( 8 ) 安装电气化设备的配套房建工程。 上述各项工程相互干扰。新建的通信、信号、电力电缆径路，大多在同一 路肩和站台、隧道和桥梁上通过，与接触网支柱与有干扰；在有些情况下，无 线列调电缆、电力贯通线与接触网同杆架设；既有线上的通信、信号、电力设 备及管线路也干扰着工程施工。接触网、通信、信号、电力设施之间的安全距 离，彼此依存又相互制约，工序间有着密切的关联。这么多的专业工程，形成 了各专业交叉施工的特点，施工管理中必须加强各专业接口的协调。各专业间 必须紧密协调，统一指挥，采用先重点、多专业、多工点平行作业为主的施工 方法。在组织施工生产时，要尽量压缩战线，突出重点，照顾整体，讲究经济 效益脚。 月山枢纽站场接触网扩能改造中，需拆除旧杆塔4 0 0 处，旧接触网5 4 条公 里，新建各类杆塔7 1 3 处，新建接触网8 2 条公里。接触网改造随线路改造同步 进行，改造施工的同时，需保证新月线、月山枢纽、太焦线、焦枝线的正常运 营。改造中，大部分既有网杆占用新设计线路，北直通场东咽喉5 0 个，西咽喉 4 1 个，月山站东咽喉2 5 个，西咽喉4 6 个，全站合计1 6 2 处；部分既有线路占 用接触网支柱位置，主要为月山站8 道、咽喉区部分线路、编组场西端、2 3 道、 西牵线、既有3 2 # 道岔以东直股线路等，影响支柱数量，上行到发场6 0 处，下 行到发场6 6 处，直通场1 2 0 处。 线路改造和电气化改造相互交错干扰，施工过程相当复杂，难度极大。整 个月山地区电化改造的原则是，新建接触网到位后，再将旧网及有关支柱逐步 西南交通大学工程硕士学位论文第8 页 拆除，新建无法到位处，采取临时过渡。 月山枢纽改造工程不仅规模大、工期紧、专业性强、过渡次数多，而且由 于编组场1 6 股道要全部进行抬道调坡作业，上有接触网、下有信号电缆，安全 隐患多、风险大，工程施工和铁路运营之间的矛盾十分突出。这样的工作量必 然造成与工务、电务等专业交叉施工干扰多，施工程序复杂，施工外部条件多 变等，这使得既有接触网的改扩建施工管理难度远远超过新线一次电化施工， 在多专业配合上存在大量问题。 2 、作业内容多施工时间短 月山枢纽是晋煤外运的咽喉区运输不可中断。接触网改扩建施工只能利用 维修天窗进行施工作业。每次施工作业必须在6 0 - - 9 0 m i n 内全部完工，并保证 安全通车。 所有接触网上部作业施工均要停电，由于九府坟变电所位于枢纽中区，进 出馈线多合架于接触网支柱上，站场接触网电分段也多，每次停电范围均在两 个供电臂以上，南直通场东西咽喉施工最多时停电了六个供电臂。因此停电时 间又显得更加的困难。 线路改造与接触网改造同步进行，必然要采用大量的过渡施工方案，但原 则在保障运营的前提下利用旧接触网支柱、线条延伸接长保证线路改造。在条 件许可的情况下尽量利用新建接触网减少过渡，新建无法到位处，采取临时过 渡。所有施工均在每日有限的停电天窗时间内，整个施工过程共用天窗点2 5 2 个，总停电时间3 3 4 小时。月山为混合牵引区段，施工中停电不停车，同时月 山地区总共有8 个供电臂纵横交错，停电时间不能保持同步，给接触网改造造 成了更为困难的施工环境。 3 、问题多无经验 国内既有线电气化铁路改造始于1 9 8 6 年的京秦线( 燕郊等六站) ，规模较 小。1 9 9 6 年，中国第一条电气化铁路宝成线进行电气化改造和增建第二线电化 工程施工后，才有规模较大的既有线改造工程。对于既有线电气化改造工程面 临着既无国外的经验可借鉴，国内又没有指导和规范嘲。 西南交通大学工程硕士学位论文第9 页 因此，探索出一套适合中国既有电气化铁路接触网改扩建施工的工艺和技 术，如：恒张力换线、自动过分相改造等工艺，高精度测量工具等。这些工艺 和技术不但能减小施工偏差，提高施工精度。而且还能提高工效，一次到位， 避免返工，降低成本，减少材料的浪费。在月山接触网扩能改造工程中对此做 了有益尝试，取得了较好的经济效益和社会效益，是非常具有实际工程意义的。 5 论文的主要工作及研究内容 论主主要研究是结合月山电气化枢纽扩能改造工程，详细研究了扩能改造 的工程特点、技术要求、施工组织、关键技术、安全管理等相关内容。首先介 绍了月山电气化枢纽扩能改造工程的建设背景，工程特点，在此基础上提出了 解决既有线施工的组织方案，较好地解决了电化施工与线路运输的矛盾。根据 既有线扩能改造接触网工程的特点，对施工方面的关键技术，如：换线程序与 工艺、恒张力换线、腕臂装配计算、吊弦计算与安装、施工安全距离与防护， 施工误差控制等内容进行了深入的理论分析，提出了相应的措施和工艺，并在 工程中得到实施和验证。同时也提高了施工效率，使施工生产能在很短的天窗 时间内完成。论文还研究了施工中的物流技术，提出了相应的采购标准，管理 技术，配送技术。 论文对月山枢纽改造工程进行了总结，为今后既有线接触网扩能改造工程 积累了一定经验。 匦坦艟惰脚举餐rtl叹i-_匝 暇o i - 锨 仪继掣扑书蹬驰h扑k暇似榧陋 西南交通大学工程硕士学位论文第1 1 页 表1 6 主要工程数量表 序号名称类型单位数量备注 1 接触线 c t h a 一1 5 0 米 4 1 1 8 2 接触线 c i h a 8 5 米 9 8 3 7 3 承力索唧9 5 米4 1 1 8 4承力索唧7 0米9 8 3 7 5 供电线l b g j 一1 8 5 米2 9 2 0 6回流线 l b g j 。1 8 5 米5 2 5 0 7 架空地线l b g j - 7 0米 5 1 5 0 8支柱h 6 0 根 3 8 4 9 支柱h 7 0 h 17 0 2 5 0根1 5 1 0 支柱g s 2 0 0 13根 1 1 1 支柱 ( ；2 5 0 1 5 根 1 0 4 1 2 支柱g 2 5 0 2 5 0 1 5根 1 6 1 3支柱6 3 0 0 1 5根1 7 1 4 支柱( ；3 5 0 2 5 0 1 5根 2 0 1 5 支柱 g 4 5 0 1 5 根 1 3 1 6 支柱 g 4 5 0 1 5 根 1 4 1 7 支柱 ( ；5 5 5 0 1 5 根 6 1 8 基础 j 1 3 。1 5 个 1 0 1 9 基础j 1 3 1 6 个5 0 2 0 基础j 1 3 。1 7个 3 4 2 1 基础j 1 3 一1 8 个6 2 西南交通大学工程硕士学位论文第12 页 第2 章月山接触网扩能改造施工组织 2 1 多专业配合施工内容及其特征 2 1 1 多专业交叉施工的生产组织 扩能改造工程必须要安排好各项工程的时间衔接，并在比较准确的预测时 间衔接点的基础上，根据各项工程的工作量及本身的规律，比较实际的控制各项 工程的进度。作好人力、物力的综合平衡，尽可能组织各项工程的均衡生产。 时间上的衔接点，就是指在多项相互之间有制约的工程中，某项工程做到为另 一项工程创造施工条件所需要的时间点。这一时间点不是指在某一项工程完成 后另一项工程再开始施工的时间点，而是指另一项工程进程中的一个时间点。 只要在时间配合上安排好，各项工程就可以合理的安排施工进度，而不会因相 互制约而影响其中一项工程的进展。既有电气化工程均是在运输繁忙干线上展 开的，其施工生产活动十分复杂，要解决和处理的矛盾更为繁多。月山枢纽改 造整体施工设计直接决定整个工程进展情况，是施工的先行因素，施工前必须 对施工方案进行优劣评估，需要经过多次讨论，甚至反复论证“1 。 月山枢纽改造的施工思路如图2 1 所示，具体实施措施如下： 第一咽喉区交桩定测 确定新建基础及软横跨的位置，这是首先要做的工作，在此步工作完成后， 可能会有三种情况出现，一、岔区有新建支柱位置时，则可安装新软横跨及有 关定位柱；二、既有线路影响时，需要工务对线路提前改造，让出新建位置。 待位置让出时，则可安装新软横跨及有关定位柱。三、既有线路影响且难以避 让时，需要确定临时定位支柱位置，并安装临时支柱及软横跨。下一步，就是拆 除影响线下施工的网杆，并将旧线临时固定，保证运营。架设临时渡线并对接 触网采取拨移、接长等过渡措施。按设计要求架设新承力索及接触线，新接触 网悬挂调整到位，拆除旧网，检查调整、竣工开通。 西南交通大学工程硕士学位论文第13 页 第二站场交桩测量 进行新建基础浇制、立钢柱并安装新软横跨( 月山站施工时，要求工务对 8 道、2 3 道提前拨移，让出基础位置；上行到发场西端延长部分和峰前到达场 的路基应提前做好，满足基坑开挖条件。) 然后就是按设计架设新建承力索及接 触线，新建接触网悬挂调整到位，拆除旧网，检查调整、竣工开通。 第三无1 日网区段改造 和工务改造配合，进行新建支柱安装、支持结构安装等。按设计架设新建 承力索及接触线。新建接触网悬挂调整到位。检查调整、竣工开通。 蠹暖h蠼蜊祭跫踊若r11叹一太匦 瞰= 胀 仪袋覃朴神瞪驰h朴k暇似侄陋 西南交通大学工程硕士学位论文第15 页 2 1 2 月山枢纽接触网改造内容 根据确定的改造思路和施工依据，对改造内容进行如下安排。 1 ：五线桥地区改建 五线桥地区改建是月山站场改造的第一步，计划施工时，接触网施工图尚 未到位，一切改造均按照原既有线进行拨移接长，接触网全部为过渡工程。 五线桥原有五股道自南向北依次为下行线、上行线、机l 、机2 牵出线， 线间距为5 3 m ，5 o m ，5 o m ，6 5 m 。下行线、上行线、机1 、机2 挂网。根据 新月电化工程总体设计，该桥需换梁加宽，并在牵出线北侧增加一股道外包线 变为六线桥，线路自南向北依次变更为下行线、上行线、牵l 、牵2 、机走线、 外包线，线间距依次改为5 3 m ，6 5 m ，6 5 m ，6 5 m ，5 o m 。原下行线、上行线 位置不变，仅在换梁后复位，且在牵出线2 与机走线之间增设交叉渡线。 2 接触网改造 针对线路改造的现状，接触网进行过渡施工，供浇制基础6 处，拆除旧软 横跨4 组，旧支柱1 5 根，架设临时接触网2 0 0 米，配合工务调整拨移旧接触网 1 0 0 0 米，完成线路改造任务。 3 月山基础浇制 抓住利时机进行基础浇制、支柱安装、软横跨安装等施工，浇制完成除线 路影响外的所有基础，并进行了部分接触网线条架设任务。 4 直通场西咽喉拆除旧网杆 为配合工务改造，接触网必须提前拆除占用新线路的旧支柱6 0 根，利用 新支柱定位旧线以保证拆除旧支持设备最终达到拆除支柱的目的。接触网共要 点4 0 次，倒换定位装置3 0 5 处。旧下锚临时倒换3 0 处，安装临时软横跨3 组，临时支柱装配8 处，拆除旧软横跨5 0 组，旧支柱1 2 0 根。排除了线路干 扰。 西南交通大学工程硕士学位论文第16 页 5 西牵线拆除 月山原西牵线占用直通场东咽喉新建线路及1 5 个接触网基础，严重影响直 通场改建。所以编制改造方案时将其排在前位。西牵线向北拨移4 米，停用煤 专线。接触网开始进行基础浇制，此时距直通场计划开通时间不足3 个月。接 触网尚有8 0 根旧支柱未拆除，2 0 组软横跨未安装，3 0 条公里接触网新线未架 设调整。所有施工必须在每日不足9 0 分钟的停电天窗内进行，任务极为艰巨。 6 月山西咽喉改建 月山西咽喉新增道岔9 组，拆除旧道岔4 组，利用旧道岔4 组。原1 、2 、 3 、7 道延长。新铺道岔9 组，拆除旧道岔4 组。其中利用新铺2 1 0 2 1 2 代( 1 0 ) ( 1 2 ) 道岔，其余道岔开通直股。新设计2 1 0 2 1 2 渡线为下行7 道新架线，由 于下行改建线路改造影响工期滞后，因此架设临时接触网保证运营。 7 直通场改建 直通场改建分为东咽喉改造、西咽喉改造两大部。线路新铺电化区段道岔 6 7 组，拆除道岔2 3 组，新建峰前到达场4 股道。大多道岔新旧位置交错，需 同一点内完成拆铺任务，为此项目部及时调整施组，抽调精干施工人员进场施 工，同时方案上作出调整，结合线路改造来确定接触网施工顺序，顺利开通了 直通场。其间除完成新建接触网线条3 0 公里外，另进行了以下过渡工程：北直 通场( 1 0 ) ( 1 4 ) 道西咽喉，l o 道和区间下锚既有网分别接长i 0 0 米和1 5 0 米，东咽喉l o 1 4 道既有网共接长1 0 0 0 米，立临时定位支柱5 根，( 1 3 ) 道拨 道及( 1 4 ) 道换轨抬高，接触网调整3 0 0 0 米；该场新旧软横跨倒换、调整3 0 组。折返段西走行线和南直通场西端处改造，既有拉线影响挖坑和立新杆塔， 对既有网做倒锚1 2 处，接长6 处共9 0 0 米，为缩小停电范围安装临时电分段l 处，供电线回流线拆旧装新改造1 5 0 0 米，该处新旧软横跨倒换调整1 0 组，线 岔调整2 0 处。折返段东走行线和南直通场东咽喉处改造，架临时接触网j 1 4 一j 1 5 道岔间3 0 0 米，j 1 4 5 1 7 - 5 1 3 - 5 0 9 道岔间6 0 0 米，旧3 4 3 道岔处架临网3 0 0 米， 原西牵线架临时接触网1 5 0 0 米并安装电分段1 处，西牵线网立临时支柱1 5 根， 直通场开通7 、8 、9 道，对既有网接长共1 0 0 0 米；该处需大量拆除影响工务的 旧杆塔2 5 根，新旧软横跨倒换调整1 5 组，既有网下锚倒换1 0 处。 西南交通大学工程硕士学位论文第17 页 8 上行到发场及外包线改建 上下到发场为新建，经线下劈山填沟建成。接触网基础新设计在月山2 3 2 4 道间，原线间距为5 米，改造后2 3 道向南拨移1 5 米。根据改造方案于封 锁2 3 道及两端岔区，接触网开始基础浇制。该场为新建，交叉施工问题非常突 出，线路满足接触网进场立杆、架线条件。克服困难敢攻坚，成了上行场从下 到上部接触网全部施工任务开通了上行场。中间还穿插拆除影响工务施工的杆 塔8 根，既有网倒锚3 处，接长下锚1 处1 6 0 米，机务段出口临时渡线架设临 时网3 0 0 米。原机务段j 1 道岔上旧网接长4 0 0 米。该处新旧软横跨倒换调整8 组。 9 下行到发场改建 下行场改建是月山枢纽改造接触网改造的最后一仗，新设计基础在月山原 ( 7 ) ( 8 ) 道间，( 8 ) 道向北拨移1 5 米后方可进行新基础浇制。由于咽喉 区线路改造影响及运输的需要，根据这种情况，项目部合理安排施工，不等不 靠，见缝插针，利用旧软横跨及临时下锚等施工方案组织施工，完成了施工任 务，还拆除了影响线路调车场改建的就支柱7 2 根。 1 0 供电制式换装 月山枢纽旧供电制式为九府坟变电所2 、4 、6 、8 馈线分别为南直通场( 1 ) ( 9 ) 道，北直通场( 1 0 ) ( 1 4 ) 道及机务折返段，月山站( 1 ) ( 1 6 ) 道， 机务段供电。月山改造工程中新增加峰前到达场1 0 1 3 道暂时由2 # 馈线，上 下到发场及外包线由4 # 馈线兼供。改为由新建月山开闭所分别向下行到发场， 机务段，上行到发场及外包线供电。完成了月山改造接触网施工的最后一步。 2 2 新旧接触网过渡 2 2 1 新旧接触网过渡施工流程与工艺 按照设计要求，原月山站既有接触网全部拆除，重新安装接触网设备， 西南交通大学工程硕士学位论文第1 8 页 建造一个新的枢纽。整个工程需拆除旧杆塔4 0 0 处，旧接触网5 4 条公里，新 建各类杆塔7 1 3 处，新建接触网8 2 条公里。接触网改造与线路改造同步进行， 同时保证新月线、月山枢纽、太焦线、焦枝线正常运营。根据改造方案大部 分既有网杆占用新设计线路，北直通场东咽喉5 0 个，西咽喉4 1 个，月山站 东咽喉2 5 个，西咽喉4 6 个，全站合计1 6 2 处；部分既有线路占用新设计接 触网支柱位置，主要为月山站8 道、咽喉区部分线路、编组场西端、2 3 道、 西牵线、既有3 2 3 道岔以东直股线路等；影响支柱数量，上行到发场6 0 处， 下行到发场6 6 处，直通场1 2 0 处。线路改造和电气化改造相互交错干扰，施 工过程相当复杂，难度极大。站场两端道岔区改造尤为复杂，新旧道岔横纵 向坐标位置发生很大变化，拆除旧道岔定位支柱的同时需要用新支柱过渡定 位既有道岔保障不间断的行车，另外还有原曲线拨移等改造，都需要接触网 支柱提前移位拆除。根据工程的这些特点，确定以下施工方式及施工原则。 1 、尽可能利用新接触网设备进行过渡； 2 、立临时道岔支柱定位旧道岔此方法适用于现场两线间距离能够 满足支柱安装需要时； 3 、立临时支柱安装双线路腕臂定位旧道岔此方法适用于道岔相邻线 间距满足支柱安装需要时； 4 、安装临时软横跨定位既有道岔，此方法又分两种形式：一种方法是一 端安装临时支柱，另一端利用原有支柱进行旧软横跨接长安装适用于原 软横跨一面支柱需拆除时采用。另一种方法是安装两根过渡软横跨支柱，只 安装软横跨固定绳进行道岔定位，接触网由新建正式位置软横跨悬挂适 用于原旧软横跨两端支柱均需拆除； 5 、在新支柱侧面安装临时固定绳充当临时支柱安装单拉手定位曲线 适应于线路曲线改直线时接触网临时定位。 过渡方法的选用是随现场的具体情况灵活选用，原则是保证良好的运营状 态的同时尽量采用新设计设备，减少过渡用支柱及材料，节约投资【5 】。 西南交通大学工程硕士学位论文第19 页 2 2 2 接触网支柱装配过渡 新旧线交叉换边处施工时，要求既有接触网支柱提前拆除。如何解决既有 接触网支柱拆除后，在投入最少的情况下，既保证既有接触网能正常使用，又 能保证新架设的接触网悬挂安全可靠，月山工程采用了以下支柱过度模式。 l 、直线区段 既有接触网支柱取消后，单独新立过渡支柱又没有位置，可考虑既有接触 网与新接触网在新支柱上同时悬挂，支柱装配计算和安装均按平头腕臂考虑， 用新接触线吊高，来维持既有线正常运营。 2 、曲线外侧 新线接触网支柱设立于曲线外侧，而新线悬挂又暂不能带电，为实现对既 有线定位，新线腕臂安装完成后，在其腕臂上适当位置安装两套套管铰环，分别 用巾4 0 镀锌铁线铰合中间串入硅橡胶绝缘子并配以夹环和软定位器来实现 对既有接触网定位。 3 、曲线内侧 在曲线内侧，因既有线影响新线接触网支柱暂不能在设计位置安装，而既 有线接触网支柱又影响新线铺轨需拆除时，新接触网和既有接触网可在既有 线内侧设独立过渡支柱进行悬挂，安装时要采用大限界底座框架，以便悬挂新 接触网。利用既有软横跨支柱安装双线腕臂过渡在站场改造时，既有软横跨 上、下行未设电分段，封锁上行或下行股道施工时，必须拆除既有软横跨， 同时还必须保证既有软横跨定位的道岔正常工作。此时可利用未封锁侧既有 软横跨支柱安装临时双线腕臂悬挂接触网保证运营。所谓过渡，是为了确保 既有线能正常运营和不间断地运营，同时为了加快建设进度，尽可能地减少 运输与施工之间的相互干扰和相互影响。在采用支柱装配方式过渡时，应考 虑支柱容量问题，可在原设计基础上选用高一级容量支柱。根据：铁路电力 牵引供电设计规范( t b j 9 - 9 8 ) 第4 5 3 条混凝土结构构件的强度设计安全系 西南交通大学工程硕士学位论文第2 0 页 数允许为2 6 5 ，一般取2 5 0 ，实际上设计容量就可满足过渡装配要求。从施 工实践得知，直线上h 3 8 支柱可同时承受2 组悬挂，曲线上最好选用h 7 8 支 柱及套管腕臂。以上五种过渡方式，比较安全实用，同时也比其它过渡方式 经济。总之，过渡方式的采用要因地制宣，区别不同情况，以可靠、方便、 实用为前提哺1 。 2 2 3 接触悬挂过渡方案 1 、承力索架设的过渡方案 月山站改建时，正线承力索架设需要多次穿线，占用线路时间较长( 2 3 小时) ，为解决在运营紧张的既有线路天窗时间，将正线承力索分为2 个半 锚分开架设。在中心锚结附近设2 根临时过渡锚柱。承力索架设完毕后进行 对接，最后拆除临时过渡锚柱，可大大缩短施工停电天窗时间。 2 、接触网线延长的过渡方案 月山站站线延长较长，且无法利用既有接触网，新架设接触网，封锁拨 接点内将新旧接触网对接，并对拨接区段接触网进行调整，最后拆除部分既 有接触网。对于可利用既有站线接触网时，在拨接封锁点内平行拉移既有接 触网至设计线路中心位置作临时过渡。 3 、道岔改造过渡方案 月山站改需要延长站线有效长度，咽喉区需要插入新建道岔，部分既有 道岔需要拆除，部分线路中心需要拨移，因此，咽喉区的改造需进行大量接 触网过渡。 新增道岔由于既有线路或施工影响无法施工设计定位柱，且站改是需同 时开通的道岔采用单根混凝土支柱加长平腕臂作过渡：对于大限界道岔，需 采用临时软横跨或双线路腕臂作过渡。 为保证线下铺轨工程施工，部分接触网支柱需提前拆除皂单侧软横跨支 柱需拆除时，采用单侧增大限界设置过渡软横跨支柱，与另一侧既有软横跨 西南交通大学工程硕士学位论文第2 1 页 支柱组成临时软横跨支柱，并采用加长既有固定绳方式固定；单支柱需拆除 时，可考虑利用既有或新建软横跨增设阶石，临时悬挂新建接触网。 当既有接触网拉线影响新建支柱立杆时，改移既有拉线下锚角度，但偏 角不得超过3 0 ，否则改变下锚位置。利用既有锚柱、新建支柱或设临时锚柱 进行临锚，可适当调整锚支下锚角度( 锚支下锚转角不超过6 0 ) 。当既有接触 网锚支或中锚与新设支柱绝缘距离不够时，在下锚绳或中锚绳安装绝缘子串 或将锚支绝缘子前移进行电分段。 新架设的接触网与既有接触网相交叉时，采用“道岔”方式( 按交叉渡 线线岔) 进行调整作过渡，并安装线岔和电连接，保证行车安全。特殊地段， 如受地理位置影响，不能一次过渡到位时，可根据站改方案和岔改顺序，考 虑二次过渡或多次过渡口1 。 西南交通大学工程硕士学位论文第2 2 页 第3 章关键技术及主要工艺 在既有线扩能改造工程中，由于有许多的既有设备的干扰，新建接触网工 程中的很多工艺和技术在接触网改造施工中难以得到充分应用。必须采用适合 工程特点的施工工艺，本章对在接触网改造施工中的一些关键点进行阐述。 3 1 接触网施工测量与定位 接触网施工测量与定位的主要任务是把设计图纸上的内容和线路具体情 况结合起来，将施工图纸上支柱、基础等接触网建筑物的位置落实到施工地 点。施工测量包括纵向测量和横向测量，纵向测量的主要任务是将接触网平 面图中有关支柱跨距的设计尺寸通过测量放到线路上去，它决定着各个支柱 之间的相互位置。测量顺序是：首先由主管技术员根据设计图复诵跨距长度， 拉链人员则从测量起点根据跨距值依次丈量，并在每一杆位处的钢轨腰部 进行标记。书写标记前应先用钢丝刷子对轨腰除锈，用抹布将锈迹擦干净， 然后用白油漆书写，字体要端正醒目。当支柱或基础纵向测量定位后，还必 须进行横向定位测量。横向测量的主要目的是依据纵向测量的中心线标记来 确定支柱或基础的基坑位置。测量方法是：区间使用丁字尺，根据支柱侧面 限界，确定支柱基坑的位置。接触网基坑分为钢筋混凝土支柱坑、基础坑和 拉线坑循1 。 3 2 特殊基坑开挖和隧道打灌 在流沙地带开挖基坑时，采用混凝土预制井圈做防护。开挖时，要注意 四周均匀取土使圈均匀下沉，沉下一层再加一层。坚石地带的基坑必须用爆 破法开挖，由专门受过训练的炮工操作，且必须做好防护工作，爆破后应检 查铁路有无损坏及妨碍行车的物体，要保证铁路及通信线路畅通，若出观瞎 西南交通大学工程硕士学位论文第2 3 页 炮必须由炮工处理。在混凝土工程中，钢柱基础混凝土的浇注，目前均采用 挖大坑搭模型板和挖小坑就地浇注两