高速接触网支柱与基础

1、高速接触网支柱与基础1、高速接触网支柱支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。接触网支柱与基础的选型和设置不但要考虑支柱及基础的承载能力，还要综合的考虑路基、桥梁、隧道、大型高架候车室、跨线桥、干线通信电缆等专业的协调与配合。目前，在接触网工程中，特别是较大站场上，大量利用钢柱，钢支柱具有重量轻、容量大、耐磨耗、运输及安装方便等优点。但存在用钢量大、造价高、耐腐蚀性能差，需定期进行防腐处理，且有维修不便等缺点。钢支柱主要用于跨股道比较多、需要支柱高度较高、容量较大的软横跨、硬横梁支柱和作为桥梁墩台上安装的桥支柱。在接触网中，支柱完成的功能是不

2、相同的，根据其功能支柱可分为中间柱、转换柱、中心柱、下锚柱、定位柱、道岔柱、软横跨柱、硬横跨柱及桥梁柱等几种。中间柱广泛用于区间和站场上，承受工作支接触悬挂的垂直负荷和水平负荷：转换柱位于锚段关节内，紧邻锚柱，承受下锚支和工作支的垂直和水平负荷；中心柱位于四跨或五跨锚段关节中，承受两组接触悬挂（两组工作支）的垂直负荷和水平负荷；下锚柱位于锚段关节的两端或接触网需要下锚的其它地点，承受顺线路方向的下锚拉力和工作支的重力及水平力；定位柱主要用于站场道岔后曲线处或其它因拉出值超标需支柱定位的地方、它仅承受接触线水平负荷而不承受接触悬挂的重力负荷；道岔柱主要用于站场两端道岔处使线岔定位符合技术要求；软

3、横跨柱或硬横跨柱主要用于多股道站场，容量要求较大，一般采用钢支柱。各种支柱的安装位置如图21所示。图21 支柱分布位置示意图高速铁路对接触网支柱的要求是：强度高、质量轻、结构简单、材料经济合理、具有良好的耐腐蚀能力以及施工、运营维护方便。另外、从美学的角度考虑，高速铁路接触网支柱的选型除考虑技术性能外还应考虑与周围环境的协调，要美观和漂亮。在这里主要介绍目前国内高速铁路上常用的三种支柱类型及其基础形式。1.H形钢柱为了适应客运专线以桥代路的现况,并要满足占地小、自重轻、容量大、外形轻巧的要求。中国高速铁路接触网施工中大规模的使用H形钢柱。其具有断面尺寸小、制造和运输简单、安装方便，价格适中等优

4、点。不足的是单H形钢柱抗扭性能较差，做转换柱、中心柱和锚柱时要采用加强或更大容量的H形钢柱。在2006年9月武昌站无柱雨棚改造中,首次使用了接触网欧标H形钢柱，由于其占地小，外形漂亮齐整从而得到了业主和使用单位的好评。同时为了规范H形钢柱的制造和使用，中国铁道科学院铁道建筑研究所、中铁电化勘测设计研究院有限公司等单位的组织下在参照DIN 1025-2热轧工字钢及H形钢尺寸、质量及静态参数和DIN EN 10034工字钢及H形钢截面-形状及尺寸公差的基础上，于2008年初编写了电气化铁道接触网钢支柱第四部分：H形钢柱（TB/T 2921.4- 2008）并铁道部颁发实施。2008年4月由铁道部经

5、济规划研究院颁布的通用参考图客运专线铁路接触网H形钢柱(通化( 2008) 1301)进一步规范了接触网H形钢柱的使用及规格,H形钢柱剖面见图3，图中h表示H形钢柱截面高度，b表示截面宽度，t1表示腹板厚度，t2表示翼缘厚度。图3: H形钢柱剖面图H形钢柱代号：符合标准DIN 1025-2的H形钢柱用GH表示；符合标准DIN 1025-4的H形钢柱用GHT表示; 符合标准GB/T 11263-20的H形钢柱用GHs表示；X表示法兰盘型号（按照设计图纸确定，可为A、B、C、D、E）。A型法兰适用于柱底弯矩150KNm；B型法兰适用于150KNm柱底弯矩200KNm; C型法兰适用于200KNm柱

6、底弯矩240KNm。三种法兰型式如下，H形钢柱的规格见表3。A型法兰 B型法兰 C型法兰 钢柱规格截面尺寸hbt1t2支柱高度Lm标准检验弯矩 KN.m柱顶挠度检验弯矩 KN.m导高处挠度处检验矩 KN.m扭矩标准值 KN.m扭矩力臂 mmGH 260X/7.52602601017.57.515015092299GH 260X/88150140902105GH 260X/8.58.5150140872112GH 260X/98140130852127GH 260X/9.59.5140125632134GH 260X/1010140120622141GH260X/10.510.513011560

7、2160GH 260X/1111130110602168GH 280X/7.528028010.5187.5190190117278GH 280X/88180180113288GH 280X/8.58.5180180111293GH 280X/98180170110299GH 280X/9.59.5170160812110GH 280X/1010170155802116GH 280X/10.510.5160150802130GH 280X/1111160144782136GH 300X/7.530030011197.52302301514129GH 300X/882302301504137GH

8、 300X/8.58.52202201454153GH 300X/982202201434162GH 300X/9.59.52202101064171GH 300X/10102102001054189GH 300X/10.510.52101951024198GH 300X/11112001901024218GHT 240X/7.527024818327.524024014510308GHT 240X/8824024014410329GHT 240X/8.58.524022513910350GHT 240X/9823021513810387GHT 240X/9.59.52302051001040

9、9GHT 240X/101023019510010430GHT 240X/10.510.522018510010473GHT 240X/11112201809510495GHd 250X/8250250914810010063-GHd 250X/991009560-GHd 294X/82942008128606060-GHd 294X/99606060-GHd 294X/1011404040-GHd 300X/830030010158170170119-GHd 300X/99160160112-GHd 300X/101115015082-GHd 340X/8340250914814014012

10、4-GHd 340X/99130130117-GHd 340X/101111011085-GHd 390X/839030010168240240223-GHd 390X/99230230213-GHd 390X/1011200200150-GHs 300X/823001506.5981401408410564GHs 300X/991401258110636GHs 300X/10111401055710779GHs 294X/82294200812823021512810344GHs 294X/9923019512610387GHs 294X/10112201659010496支柱高度L9m时，

11、按导高6.15米校验；支柱高度L9m时，按导高7.25米校验。1.2 环形等径预应力混凝土柱我国的200250km/h的客运专线路基区段腕臂柱已开始使用离心式环形等径预应力混凝土柱，这种支柱是在专门的离心机上利用旋转产生离心力将混凝土在圆钢模中形成的圆柱而制造的。它与横腹杆式支柱相比，制造机械化程度较高，生产周期短，运输方便，损耗率低，制造长度较灵活。这种环形等径混凝土柱内的钢筋是沿着圆的周边布置排列，因此支柱的受力是无方向性，材料消耗量稍多，而且在攀登时较困难，而且维修也不方便，目前还未大量推广使用。现在生产有350mm和400mm两种直径的环形等径支柱，其规格见表2-2和表2-3。规格中有

12、关符号与横腹杆式预应力混凝土支柱相同。表2-2400环形等径预应力混凝土柱规格支柱规格容量(kNm)长度(m)杆径(mm)参考重量(kg/m)适用范围60/(11+3) 4006014400215腕臂柱80/(11+3) 4006014400215100/(11+3) 40010014400215锚柱60/(9+3) 4006012400215腕臂柱80/(9+3) 4008012400215锚柱表2-3350环形等径预应力混凝土柱规格支柱规格容量(kNm)长度(m)杆径(mm)参考重量(kg/m)适用范围40/(11+3) 3504014350190腕臂柱50/(11+3) 35050143

13、5019060/(11+3) 3506014350195锚柱40/(9+3) 3504012350190腕臂柱50/(9+3) 350501235019060/(9+3) 3506012350195锚住为了确保行车安全，支柱与线路或建筑物的距离是有一定要求的，它由支柱侧面限界来确定。支柱侧面限界是指在轨平面内支柱内缘（靠线路的一侧）至轨道线路中心线的距离。支柱侧面限界的确定要考虑列车宽度、线路条件等因素。1.3钢管支柱钢管支柱按照按外形分为锥形支柱(锥度为1:100)和等径支柱两类。与基础连接方式只有法兰盘连接一种。在这里就不对锥形钢管支进行介绍。等径钢管支柱目前在中国高速铁路接触网施工中使用

14、量小，其使用的优点是受力无方向性，抗扭强度高，质量稳定，占用空间小，制造简单，重量较轻并且承载力也能满足高速铁路接触网的要求等。但是由于其采用市场上管材（无缝钢管）加工，则在其选用上受到材料规格的限制较大。目前在中国高速铁路接触网施工中使用量小，其使用造价昂贵，大规模使用会造成接触网施工费用的大量增加（1根费用约等于2根H型钢柱；45根环形预应力混凝土支柱），等径钢管支柱外形见图2图2图中，L表示柱长；L1表示荷载点高度;L2表示梢端至荷载点距离;D表示根径或直径;& 表示壁厚。 等径钢管支柱的规格见表2表2：等径钢管支柱的规格支柱规格支柱高度Lm结构设计风速风偏设计风速标准检验弯矩 KN.m

15、柱顶挠度检验弯矩 KN.m导高6.35m挠度处检验弯矩 KN.m导高7.5m挠度处检验弯矩 KN.mGg 60/L 30081160563928Gg 80/L 30080724836Gg 100/L 300100805340Gg 120/L 300120966448Gg 140/L 3001401007051Gg 160/L 3001601107555Gg 60/L 35081160604736Gg 80/L 35080805442Gg 100/L 3501001006346Gg 120/L 3501201208056Gg 140/L 3501401409365Gg 160/L 3501601

16、6010775Gg 180/L 35018018011585注：表中支柱规格代号Gg 180/L 350，Gg表示等径钢管支柱；180表示垂直线路方向的标称容量，L表示等径钢柱支柱高度（m）；350表示等径钢柱支柱外径。支柱高度L9m时，按导高6.35米校验；支柱高度L9m时，按导高7.5米校验。2、高速接触网支柱基础1）钢筋混凝土支柱基础按照钢筋混凝土支柱基础的设置方法，这种支柱可分为整体式和独立基础两种理性。对于整体式支柱，其地下部分起到了基础的效能，埋置深度一般为3000mm左右。对于具有独立基础的钢筋混凝土支柱，要设置专门的混凝土基础，这种支柱，将会大大增加钢材的耗量，而且需分两个阶段进行作业，提高施工成本。目前中国使用的横腹式混凝土支柱多属于整体式支柱，等径圆支柱多需要制作杯行混凝土基础或法兰盘连接基础。2）钢支柱基础钢支柱是立在以钢筋混凝土浇成的基础之上的，基础用于稳定钢柱不侵斜及下沉。配合不同支柱类型及土壤性质，有不同基础类型以适应不同悬挂受力的要求。钢柱基础按外形分有：杯形、桩形、工字形、锥形、单阶梯形、多阶梯形（空心）等。钢支柱基础内预埋地脚螺栓，安装时将钢柱拧固于地脚螺栓上。钢柱安装后，在基础顶