200km恒张力预留架设施工工法

1、200km/h接触网恒张力零预留架设施工工法中铁十一局集团电务工程XXX谢文艺 徐金平 叶志荣杨清太 夏谦云1、前言陇海铁路郑州至徐州段是我国首次进行 200km/h电气化改造的既有繁忙干 线，铁道部明确要求200km/h电气化铁路接触网必须采用国外的恒张力架线车 （图1-1）进行包张力架设施工，而当时国内有关包张力架设施工技术还是空白。 按照铁道部的要求，我们专门成立课题攻关小组对接触网包张力架设施工进行研 究。施工过程中针对控制张力的预设和线材初伸长的处理等核心技术进行攻关研 究，并对包张力架设线材预留长度过长的问题研究出了接触线延长接续架设施工 技术，成功实现了包张力零预留架设，既大大降

2、低了施工成本，也填补了国内该 施工技术领域的空白。接触网包张力架设施工技术同其它创新技术一并汇编成既有线改造 200km/h电气化接触网施工技术于2006年12月由湖北省科技厅组织鉴定居国 内领先水平，并获中国铁道建筑工程总公司一等奖， 该技术通过总结完善形成本 工法。图1-1意大利进口的泰斯美克恒张力放线车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2.2 针对性强，针对恒张力架设线材预留长度过长的问题研究制定出了接 触线延长接续架设施工技术方案，大大降低了施工成本。2.3 本工法有效地解决了小张力架设施工易产生硬弯、扭面以及线材初伸 长等方面的问题，保证

3、了接触网架设施工质量。3、适用范围本工法适用于新建和既有高速电气化铁路接触网改造架设施工。4、工艺原理4.1 预设张力选定原理预设张力选择的合理与否直接影响到放线质量。 张力预设过大（大于额定张 力）的话，一则直接构成线索的破坏张力，稍有不慎则对线索直接造成损伤；二 则由于张力过大，其通过线索对下锚处坠碇产生的拉力直接将坠碇拉起或来回窜 动。根据张力与接触线弛度的关系公式 fma=1.225*10-3gl2/T （fma最大弓度，g 一导线密度，l跨距，T接触线水平方向的张力）可知，如张力预设越小的话， 则接触网的架设弛度越大，接触线在悬挂点的弯曲度也越大，由于放线过程中张 力是波动的，导致接

4、触线在悬挂点处沿放线方向来回移动，从而形成不易矫正的波浪型硬弯和折弯，这违背了包张力的设计初衷。为此，为选择合理的预设张力 并保持其恒定，我们在学习研究德国、法国及日本等高速铁路发达国家有关包张 力放线资料的基础上，根据我们实际施工过程中摸索总结出的经验，对铜绞线和镁铜（银铜）合金等材料，放线的预设张力一般为：铜绞线为设计额定张力的 40-60%,镁铜（银铜）合金为设计额定张力的 60-80%在郑徐线施工中，承力 索架设采用8kN,导线采用10kN,张力选择合理，放线质量良好。4.2 新线初伸长处理原理关于新线初伸长的研究，各国都进行了大量的研究，而且对新线初伸长的处 理方法，各国都不尽相同。

5、美国采取在安装前以破断张力的 50%-70现行预拉、 人为地造成永久性伸长，从而避免线索在安装后产生伸长。 这种在我国既有电气 化改造施工中无法实施。德国、法国及日本采取的超拉方法主要如下表：法国德国日本承力索1.2倍额定张力额定张力自然伸长1.6倍额定张力72h4-8周10min接触线1.5倍额定张力额定张力自然伸长2.0倍额定张力1/n72h4-8周30 min结合我国既有线行车密度大、封锁时间短的特点，我们基本参照德国的方法 采取额定张力自然伸长的方法进行处理。4.3 接触网延长接续架设施工原理从上面工艺原理分析得知：线盘上的张力仅为控制张力的5%为此，我们研究出了接触线延长接续架设方案

6、即：准备一盘约为200米的承力索线盘专门用 作延长线，固定在放线平板上最远处的一个线盘支架上，待线盘上接触线即将展放完毕时，将接触线临时固定后断线，并利用滑靴连接器将线索和延长线相连， 连接牢靠后继续展放直至紧线下锚。5、施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程流程图如图5.1-1 :图5.1-1施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 施工准备（1） .根据平面图编制架线作业计划见表5.2.1-1架线作业计划表表5.2.1-1架 线 顺 序锚 段 号锚段长 m（ m线材规 格线盘 编R起 锚 杆 号占用轨 道和经 过道岔 号穿 线 情 况跨越（接近）电线路电 压等级位置、高度（距 离）和防护措

7、施临时紧线穿 线 情 况占用股 道和经 过道岔 号下 锚 杆 号备 注211.按路局规定，提前将架线要点要求及架线作业计划表提交路局运输科、调度所。.在曲线区段的每组腕臂上安装一处防偏移支撑，直线段每 4根支柱的腕 臂安装一处防偏移支撑。转换柱非工作支压管采用双腕臂支撑加固，将腕臂固定 在垂直线路位置。.用手拉荫产将坠碇用提起至下锚高度，将坠碇用用链条萌产和4.0铁线 绑在支柱上，防止放线时坠碇上下用动；.按下式确定坠碇高度b值。bx=bmin+n l 1k (tmax-t)(5.2.1-1)k 15.2.2 车组就位、起锚.封锁点开始后，架线车到达起锚柱，架线车平台上人员将大绳放下，起 锚人

8、员将补偿装置用大纯拴好，平台上人员将补偿装置拉上来与线索回头连接。 在连接过程中应防止补偿纯跳槽和绞合。连接完毕后施工负责人通知张力控制的 操作人员收线，直至坠碇刚好受力后停止操作，设定放线张力并进入自动放线模 式，开始放线。(图5.2.2-1 ).起锚需要穿线时，架线车停在需穿线位置然后穿线。穿线后起锚人员将 承力索拉至锚柱与补偿装置连接。前进方向311图5.2.2-1接触网起锚、架线示意图5.2.3 包张力放线放线过程中，车组应控制按5km/h的速度匀速前进，尽量不要停车和忽快忽 慢。架设承力索时，利用放线滑轮将承力索悬挂固定在腕臂上，为方面施工，我 们课题组开发加工了专门用于恒张力架设承

9、力索的放线滑轮，大大提高施工效 率。架设接触线时，直接利用“ S”钩+放线滑轮将接触线悬挂固定在承力索上， 在起、落锚两端的转换柱处由于线索的拐角较大，为避免接触线产生硬弯，我们 在两转换柱加挂滑轮悬挂固定，悬挂接触线时，每跨均匀悬挂3个“S”钩+放线滑轮。放线过程中张力控制操作人员应时刻监视张力情况并做好记录，遇有异常情况应立即通知司机停车进行处理。（图5.2.3-1）图5.2.3-1包张力放线过程中5.2.4 线索延长接续当线盘的线索接近放完时，线盘监视人员应提前通知施工负责人和司机，司机应注意控制车速直至停车。停车后，施工负责人通知张力控制人员关闭自动放 线程序，锁闭张力控制开关。并命令

10、线索接续人员将线索临时固定在线盘支架上 并断线。断线后，作业人员应迅速将准备好的延长线利用滑靴连接器和导线相连。连接牢固后松开临时固定并重新启动自动放线程序，继续放线。线索延长接续示意图见5.2.4-1:411滑靴连接器延长线一*一展放的线索图5.2.4-1线索延长接续示意图5.2.5 紧线下锚放线车组至终端锚柱时停车，利用包张力车上的紧线柱进行紧线。紧线开始 时，施工负责人应通知各作业人员注意观察， 尤其是起锚人员应注意观察坠碇的 情况。一旦坠碇受力后应通知负责人停止紧线。紧线完毕，作业人员应迅速利用 导链的产或滑轮组将线索和落锚柱的补偿装置连接，并逐渐将负载由紧线柱转向导链的产上。导链的产

11、完全受力后紧线柱卸载，断线并做终端回头（图5.2.5-1）手板式链条葫芦图5.2.5-1紧线下锚示意图5.2.6 中锚安装固定终端整理完毕应将起、落锚处的导链的产卸载，让坠碇完全受力。并拆除所 有导链的产。线索完全受力后，车组退回至中锚处，进行中锚安装，防止接触网 来回窜动。5.2.7 结束将各车上的所有设备复位到建筑限界以内，现场负责人要求防护员检查全锚511段的接触网状况，检查无问题后，架线结束6、机具设备6.1主要材料、设备（表6.1-1 ）表 6.1-1 i 名 称 I规格型号i单位I数量I备 注号！十*JF中 -UF !:UF rt F !F UF h - !F UF 甘 "

12、;:F F h": 中 hF h H hF H hF H M I1 接触线_按施工图定| Km i若干i与锚段长度相配套万，而秦我耳丽耳 l"""T""m"-'! 一一_200-_"-i> *-_* * _:« _ !£» U ，/> BI * - U 9. U_ * BjB ” BJB ！ l3 I接触线终端锚固线夹| 按施工图定j套|若干|每锚段2套"4 京式扇祈一而军工一圣一若不一得而-g至祚低；万一而折氐."5 "i'S

13、w""云王SE:一祚吾下族国不薮"按施工图定i按设计数量坠泥杆按施工图定F !承导每锚段各2件滑轮补偿装置i按施工图定9：坠泥限制架i承导每锚段各2套而i莪一2卷1按施工图定6.2工机具表（表6.2-1 ）表 6.2-1序号名称规格型号单位数量备注1恒张力放线车-组12放线滑轮闭口个80米月足后骨谿，数量植掘锚直增浪3断线钳把1落锚用4倒链葫卢3T个：1落锚布15钢丝套子个3起、落锚吊坠泥用6紧线器个1夹承导用7紧莪器套1夹补偿绳用8棕绳12X 10m条2传递线条用9棕绳20X 15m条2起、落锚各1条10滑靴连接器条2线索延长接续用11报话机台4r12安全帽顶有

14、1每人一顶i起落锚各1套，型号根据杆型定各2 i防护及行车指挥用*4 .胸.4 = + 品=*.|£ *4 0 4 3 *4B：Wli iBcfa B a Ji IJ 2 J妈范的差W一彳.至短“喜而面个kaII - I15 i防护旗14 *4 w a 上=+ =4 1 0 * an xaaaa *4 h n 占16 温度计18工具袋个219电工工具套i若叶每人一套20 J.I21喇叭钢卷尺或口笛5m个|2把i 3起落锚各1,作业车上122长钩子3m个1钩正腕臂用17 ：镀锌铁线611-JT24 <1. - a a -=- Mtuamu三一搬手375mm 22a.把2125导线

15、摧完弯器套126钢锯把1棉纱23Kg落锚用作征望想至福而一一 * ¥ !F* !F HI 断接触线终端锚固线夹若干！打回头7、劳动组织（表7-1 ）号 e7J指挥我人MB备注负责架线过程的全面指挥表7-1人 ! i i由队技术人员担任人 !4!作业车上3人，遥控抬拨线1人Tri,4： 起锚 ! 人 I 3；并负责看护200m的线索5防护 人34 i道口、桥等要害部位的看线防护6， 下锚 1 人 j 4 检查补偿、线索延长接续其中助手1人8、质量控制8.1 质量标准8.1.1 铁路电力牵引供电施工规范8.1.2 铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准8.1.3 铁路电力牵引供电施工技术安

16、全规则8.1.4 新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定8.1.5 新建客货共线铁路工程施工补充规定8.1.6 新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准8.2 质量控制8.2.1 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。8.2.2 架线时，张力控制在额定张力± 5%架线车架线时运行速度为5公里 /小时。8.2.3 挂线的放线滑轮应和承力索配套。8.2.4 补偿滑轮转动灵活，坠碇完整无损，排列整齐，缺口方向错开180。并保证坠碇不被支柱或其它物件卡滞。8.2.5 坠碇用重量与标准相差不超过 1%9、安全措施9.1 安全规程7/19.1.1

17、铁道部技术管理规程；9.1.2 铁道部轨道车管理规则；9.1.3 铁路电力牵引供电施工安全技术规程(TB10401-2003)。9.2 安全措施9.2.1 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。9.2.2 全体参加架线人员必须戴安全帽，持证上岗。9.2.3 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。9.2.4 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。9.2.5 张力机加载时速度一定要慢，禁止

18、突然加载。9.2.6 张力机卸载到等效张力后才能拆除起锚侧固定坠碇的链条的产和曲臂 式紧线器。9.2.7 加载过程中，看线防护人员应密切监视线索及支柱动态，如发现线索 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。9.2.8 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。9.2.9 架线车紧线装置开始松线时，线盘应减少制动力，以不使线盘上的承 力索受到张力。10环境保护措施10.1 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。10.2 环境保护措施10.2.1 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

19、达标后才能使用。10.2.2 所有瓷瓶包装物等应回收后集中处置，不得沿路抛洒。11、社会经济效益分析11.1 社会效益811通过高速接触网恒张力零预留架设施工技术的研究攻关，培养锻炼了技术管 理队伍，通过考察调研、收集资料、对比试验、分析总结，培养了技术人员用科 学方法、试验手段解决工程难题的能力，并且总结出一套完整的高速电气化铁路 接触网恒张力架设施工技术，并于2006年12月通过了湖北科技厅组织的科技成 果鉴定，鉴定为国内领先水平，填补了国内该施工技术领域的空白。陇海线郑徐 段的建成通车，为豫、皖、苏地区注入了巨大活力。它的成功建设，谱写了既有 繁忙复线电气化建设史的新篇章，开创了既有线时速200公里电气化改造施工的 新篇章。工程质量得到了业主、监理、设计和质量监督部门高度评价。工程施工 中和竣工运营后，得到了铁路、地方有关领导、新闻媒体和广大市民的广泛关注 和报道。取得了显著的社会效益11.2 经济效益。本工法的推广运用有效地解决了小张力架设施工易产生硬弯、扭面以及线材初伸长等方面的问