优秀工法示范---350kmph客运专线额定恒张力接触线架设施工工法

1、350km/h客运专线额定恒张力架设接触线施工工法中铁建电气化局集团有限公司李凯 郭志光 张汉波 刘实1、前言在350km/h客运专线电气化铁道工程建设中，接触线架设是接触网施工的重要组成部分之一，接触线的平直度是决定电力机车受流质量的关键。350km/h客运专线接触线一般采用镁铜合金接触线(截面为150mm2)，该接触线电阻率小，抗拉强度高，拉断力高，这些特性均适用于350kn/h客运专线接触网；但是，该接触线硬度非常高，接触线架设的周期也非常的短，要在短时间内平直的完成接触线的架设，对工艺流程、车辆设备的要求都非常高。这就要求根据现场施工的具体情况，来引进先进的机械设备或改良传统的机械设备

2、，总结出科学可行的施工工法，来满足客运专线接触线平直架设的施工的要求。为此，在研究引用国外先进恒张力放线设备（泰斯美克）的基础上，中铁建电气化局集团（联合体）郑西客专指挥部在对额定张力架设接触线的机械原理及安全性进行了探讨、分析计算，并在中铁建电气化局集团有限公司（联合体）郑西客专一公司项目部进行了现场试验验证，放线过程中安全措施得力，人员操作规范，机械设备运转良好，采用额定恒张力完成接触线架设。经过Balfour Beatty公司督导及检查工程师的精心检查分析，鉴定结果为接触线无扭面，接触线无波浪弯，平直度满足高速运行要求要求。从客运专线额定恒张力架设接触线的摸索试验，到郑西客专全部采用额定

3、恒张力架设接触线施工，再到大面积的推广使用。在分析了恒张力放线设备机械特点，现场额定恒张力架设施工方法的不断总结改善，从中总结出额定恒张力架设接触线施工的工序流程及其新工艺，并与传统接触线架设方式进行了经济技术条件的比较。总结出一套适合客运专线接触线架设的最优的工法。2、工法特点2.1 本工法科技含量高，智能化程度高，施工组织和操作均按程序化作业，可操作性强；2.2 采用额定恒张力架设接触线，接触线平直度比采用恒定的小张力（12KN）架设的接触线好，并且克服恒定小张力架设因接触线内应力造成的接触线扭面的问题，有效的保证了高速铁路接触线的架设质量；2.3 采用恒定小张力架设克服接触线的延伸时间较

4、长，而采用额定恒张力架设的接触线克服新线蠕变时间较短，更有利于工期较短的高速铁路接触网施工，为现代化高速铁路施工节约了时间。3、适用范围本工法适用于新建350km/h高速电气化铁路接触线架设施工。4、工艺原理4.1 机械原理本次引进的泰斯美克恒张力放线车，最大工作恒定张力为30KN,工作张力大，从而有效的保证了额定恒张力架设接触线顺利实施。泰斯美克恒张力放线车各组成部分和功能如下：（1）动力车主要是为放线平板车提供牵引动力，动力车带有低速自动走行功能。在车组进行恒张力放线时，将动力系统置为低速自动走行档，利用其低速自动走行系统为放线车组提供一个平稳的速度；在车组正常运行时则置为运行档。在低速自

5、动走行时，司机既可以在驾驶室操作控制，也可以在作业平台上操作控制，为便于观察，更好地配合好挂线作业人员的施工，规定司机在作业平台操作控制。（2）放线平板车放线平板主要用来安装固定整个放线装置，是整个恒张力放线车组的核心部分。放线装置由线盘支架、导向轮、张力盘、张力控制装置等几个部分组成。线盘支架主要是用来固定放线线盘，线盘支架安装了直流电机，保证线盘和张力盘同一转速转动，并使张力盘和线盘之间的线索张力恒定（此张力一般为放线预设张力的10%）。泰斯米克的优点就在于两个线盘支架始终和张力盘在一条直线上，没有拐角，避免线索在展放过程中的扭转和硬弯。而普拉塞尔虽然自动化程度高，但每次只能架设一个锚段的

6、接触线，施工效率低。吉斯玛线盘支架较多，但由于线盘支架和张力盘之间拐角较大，易产生硬弯和扭转。导向轮主要是用来线盘和张力盘、张力盘和抬拨线柱之间线索的走向，避免接触线因角度过大产生折弯和硬弯。张力盘和张力控制装置是恒张力技术的核心部分。张力盘是将张力控制装置给定的张力值传递至接触线，保证接触线的展放过程中的张力，从而保证了接触线的平直度； （3）挂线车挂线车主要是将展放出来的承力索和接触线固定在支持结构上，挂线车上安装有一抬拨线柱，主要用来调整接触线展放过程中的方向，便于接触线的安装固定。通过恒张力放线车的组成及主要作用的说明，总结出额定恒张力放线的机械原理是：根据接触线的额定张力，恒张力放线

7、前，预先给张力控制装置设置接触线的额定张力的控制张力，控制张力采用张力盘来实现，架线前将接触线在张力盘上缠绕6圈，在线盘上缠绕后穿过抬拨线柱进行展放。张力盘采用微机控制，架线过程中，通过张力盘控制系统中的CMOS系统每隔15秒自动对线索的张力检测一次，并根据检测结果，微机及时进行自动调节，进行对比分析、纠偏补偿，使输出数据始终和输入数据保持相对的一致恒定，从而实现恒张力放线。通过上述原理分析，和传统的恒定小张力放线相比，额定恒张力具有以下优点：1、通过设置一个接触线额定的张力（此张力远大于小张力放线时的张力），保证接触线的平直度，避免接触线架设时产生的硬弯或扭转等缺陷。2、可以利用低速自动走行

8、系统，给放线车组提供小于5km/h的平稳匀速行走。4.2 工艺操作原理在进行额定恒张力架设接触线之前，必须对机械设备情况进行详细的检查，并对放线锚段的现场情况进行调查，制定相关的安全保证措施及应急预案，确保接触线架设施工的顺利实施，在放线的过程中，严格按照施工作业流程进行，并注重每一步的工艺实施，具体详见第5部分施工工艺流程及操作要点。5、施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图架线准备起锚接触线展放落锚结束图1 接触线架设工序流程5.2 操作方法（1） 架线准备、所架设接触线锚段的承力索已架设，根据温度腕臂偏移完成，承力索倒入承力索支撑线夹内，承力索中锚已正确安装。接触线补偿装置已安装正确，

9、并且检查补偿装置安全防护措施是否完成。、检查放线机械、工具及材料的质量及数量是否符合作业要求，并将工具和材料装在架线车上。、接触线架设前应向架线人员进行技术交底培训，经考核合格者上岗，使每个作业人员均为合格的操作者。、起锚人员提前到达现场，检查支柱强度及拉线、坠砣及棘轮补偿等是否达到要求。在支柱合适位置安装固定抱箍，把坠砣提到设计位置后，固定在临时抱箍上（或用尼龙套固定在限制框架合适位置上），使坠砣串基本保持在该位置。、架线车编组顺序为：动力车（头车）+恒张力架线车+作业车（挂线车），其中恒张力架线装置示意图如图2所示。、按设计图纸提前做好接触线架设施工计划及流程示意图，发给恒张力装置负责人、

10、防护联络人和施工负责人每人一份。、提前将架线封闭线路要点的架线作业计划提交给线路临管单位运输部门调度，以便安排作业封闭点计划。、施工前应将架线车组停放在需架线区间的邻近车站，将所放锚段的线盘装在车上，架线当天，架线人员全体人员应在封闭点前一个小时到达车站，并上车准备。 、检查线盘号与锚段号是否符合，打开线盘注意线头方向是否正确。（2）起锚、架线作业人员人工转动线盘,将线盘支架上的接触线通过导向轮、张力盘、拨线柱，最后拉至起锚处。、司机按程序操作，将立柱升到工作高度，同时将立柱张力轮托起。、恒张力放线车司机遥控操作，旋转并升作业平台靠近锚柱补偿装置位置处。起锚人员一人登上锚柱，配合架线车上人员做

11、补偿连接件，采用放线紧线器连接接触线与补偿装置，连接时注意接触线的线面与放线紧线器卡线槽匹配，并检查补偿绳是否在棘轮槽内平顺缠绕、平衡轮位置处平衡绳是否平顺，坠砣提升高度是否满足设计要求，使坠砣固定牢靠，并使棘轮处于稳定的状态，适宜于额定恒张力接触线架设要求。、司机遥控操作，使架线平台归位。起锚人员下杆，起锚完成。图2 泰斯美克恒张力放线车布置图（3） 接触线展放、在起锚前，将恒张力装置放线张力调至12kN，行车速度35km/h，在行车过关节后，将恒张力装置放线张力调整至额定放线张力，控制行车速度为匀速3 km/h，在放线过程中恒张力车动力车静止停车，直至到下锚处。、在防线过程中，起锚处设置一

12、个观察人员，观察起锚处棘轮、坠砣串的状态，特别是在加大恒张力时一定要注意观察，并及时向作业负责人报告。、在放线过程中，作业负责人负责观察线条的走向，并负责指挥司机和作业人员操作，1人准备“S”钩和滑轮，两人挂“S” 钩 和滑轮，架线车边走边挂，每跨不少于4个，“S” 钩上部挂在承力索上，下部挂滑轮，再将接触线倒在滑轮内。、架线车上的作业平台基本接近下锚柱时停止展线，指挥人员与起锚人员联系，掌握起锚处的变化状况，并根据此情况指挥司机和架线人员使架线车停止前进，准备进行落锚。（4） 落锚、落锚施工人员在接触线和下锚连线的适当位置安装放线紧线器，用链条葫芦加力，在紧链条葫芦的同时，起、落锚人员观察坠

13、砣串及b值，当b值符合设计要求时，通知紧线作业人员停止紧线，并用放线紧线器把补偿装置与接触线可靠连接，操作人员逐渐降低恒张力装置的张力，待接触线张力全部过渡到落锚处且张力稳定后，使用接触线断线钳剪断接触线，并采用恒张力装置收线到放线线盘上，这时落锚基本完成。、紧线操作人员缓慢松链条葫芦，拆除链条葫芦，架线车归位，即完成正式落锚连接。架线车司机操作使作业平台及车体归位到正常位置。、如封闭时间还可架线，施工负责人指挥架线人员吊装线盘，重复上述（1）、（2）、（3）（4）程序架设另一锚段线。（5） 结束、在一个锚段找35个跨距用接触线波浪弯靠尺及塞尺检查所放锚段接触线平直度是否符合要求，并检查接触线

14、从起锚处至落锚处是否扭面。、现场负责人要求架线人员检查全锚段的接触网状况，人员机具、材料全部撤除施工现场，检查无问题后，架线车在封闭点内返回车站。、施工负责人填写施工记录。5.3劳动组织序号项 目单位数量备 注1组 长人1负责架线全过程的全面指挥工作2副组长人1由作业队技术人员担任3起锚人员人24落锚人员人25作业人员人66司助人员人4动力车2人，架线车1人，恒张力装置1人7防护人员人3车组1人，现场2人6、材料与设备6.1、工机具序号名 称规格型号单位数量备 注1恒张力放线车进口泰斯美克组12平板车辆1装备用线盘3放线滑轮个80采用尼龙滑轮4S钩个80钩上套塑料套5液压断线钳德国进口把1落锚

15、用6链条葫芦3t个1落锚用7紧线器德国进口个2接触线起、落锚用8棕 绳12×10m条2传递线条用9棕 绳20×15m条2起、落锚各1条10安全帽顶若干每人一顶11安全带条212脚 扣套2起落锚各1套， 13防护用具套3防护人员使用14接触网波浪弯靠尺德国进口套1检查接触线平直度15塞尺德国进口套1检查接触线平直度16线温检查温度计摄氏个2起落锚各117钢丝套 个5起落锚临时固定坠砣及下锚18工具袋个219个人施工配备工具套若干每人一套20喇 叭或口笛个221报话机台423钢卷尺5m把3起落锚各1，作业车上124临时固定抱箍套2固定棘轮装置2、材料与设备序号名 称规格型号单位

16、数量备 注1接触线按施工图定km若干与锚段相配套2接触线锥套式终端锚固线夹按施工图定套若干每锚段2套3复合绝缘子按施工图定套若干每锚段2套7、质量控制7.1 采用的质量标准71.1铁路电力牵引供电施工规范7.1.2铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准7.1.3铁路电力牵引供电施工技术安全规则7.1.4客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准7.2 施工现场质量控制7.2.1编制架线作业计划表应把各工序需要时间编入计划，以利掌握施工总时间。7.2.2补偿滑轮转动灵活，坠砣完整无损，排列整齐，缺口方向错开180°并保证坠砣不被支柱或其它物件卡滞。坠砣串重量与标准相差不超过1%。7

17、.2.3在架线过程中，严禁停止牵引车，在匀速运行过程中，张力控制在额定张力±1%以内；在落锚处停车，停车时恒张力装置的张力变化率不得大于±5%。架线车架线时运行速度为3km/h。控制张力变化从而控制接触线的放线质量。7.2.4悬挂用临时吊弦应采用两种长度，在悬挂点两端和跨中长度不一样，确保接触线临时悬挂的平直度。7.2.5在一个锚段找35个跨距用接触线平直度检测尺检测所放锚段接触线平直度是否符合要求，确保波幅必须在0.1mm以下。7.2.6对接触线端（落锚和起锚处）实际张力进行测量。采用线材张力测量仪对接触线实际张力进行测量，确保张力值达到设计要求。8、安全措施8.1 采用

18、的安全规程8.1.1铁道部技术管理规程；8.1.2铁道部轨道车管理规则；8.1.3铁路电力牵引供电施工安全技术规程（TB104012003）。8.2 施工安全控制措施8.2.1作业前检查作业平台升降、转动正常，各部照明设备齐全，作业台与司机的通讯联络通畅，线盘制动器可靠，紧线装置正常。8.2.2全体参加架线人员必须戴安全帽，持证上岗。8.2.3架线车运行时，作业平台无特殊情况不得任意升降。在隧道内及低净空跨线桥地段，适当降低作业车平台高度。8.2.4架线车运行过程中，作业平台上的操作人员不得探出栏杆外面，不得爬上、爬下，曲线段作业台上的人员应尽量站在曲线外测。8.2.5张力加载过程中，起锚端防

19、护人员应密切监视线索及支柱动态，如发现起锚柱存在异常；发现线索在滑轮中卡滞或从滑轮中脱落等情况，立即通报指挥人员，并采取措施防止事故发生。8.2.6紧线时，架线车要保持原位不动，长大坡道处紧线时，架线车应用铁鞋制动。8.2.7 应急预案要彻底落实，相关人员及设备必须到位，确保施工顺利进行。9、环保措施9.1 环境保护规程铁路环境保护指标考核及考核监测技术规范。9.2 环境保护措施9.2.1所有施工用机械、动力设备应经地方环保部门的检测，噪音、废气排放等指标达标后才能使用。9.2.2所有瓷瓶包装物等应回收后集中处置，不得沿路抛洒。10、效益分析本工法的推广运用有效地保证了施工质量、安全及工期。采用额定恒张力架设接触线，接触线平直度比采用恒定的小张力（12KN）架设的接触线好，并且克服恒定小张力架设因接触线内应力造成的接触线扭面的问题；采用恒定小张力架设克服接触线的延伸时间较长，而采用额定恒张力架设的接触线克服接触线的延伸时间较短，更有利于工期较短的高速铁路接触网施工。在保证了工程质量的同时，又节约了大量的人力、物力。初步估算，对每条公里接触线，额定恒张力架设接触线在人力、物力等方面要比传统的放线施工方法节约1500余元，就郑西客专而言，全线1140.44条公里