宋新南
(中鐵建電氣化局集團(tuán)第四工程有限公司 湖南長沙 410116)
在既有線改造過程中,會(huì)涉及很多接觸網(wǎng)過渡施工。其中,既有接觸網(wǎng)對于線路改造施工的影響較大,同時(shí)也會(huì)影響新建接觸網(wǎng)支柱的組立。為了保障接觸網(wǎng)和線路能夠同時(shí)投入運(yùn)行,弱化施工對于運(yùn)輸?shù)挠绊?,就需要對新建接觸網(wǎng)進(jìn)行過渡定位。線路起道或者是臨時(shí)改線過渡開通階段,接觸網(wǎng)就可以開始過渡調(diào)整,在必要時(shí)刻就要架設(shè)臨時(shí)接觸網(wǎng),從而保證鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
接觸網(wǎng)是電氣化鐵路工程建筑的重要組成部分,也是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾獦屑~。接觸網(wǎng)是設(shè)在鐵路沿線的高空中為電力機(jī)車提供電力,呈之字形的特殊供電線路。接觸網(wǎng)有不同的供電方式,不同的施工程序,而且接觸網(wǎng)的供電要確保長期穩(wěn)定供應(yīng)電力,無論是在刮風(fēng)下雨還是冰雹雨雪的情況下都要保持供電狀態(tài)良好,所以這樣對接觸網(wǎng)的施工要求就比較高而且要嚴(yán)謹(jǐn),確保供電平穩(wěn)。接觸網(wǎng)主要由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)這五部分構(gòu)成。接觸懸掛是由接觸線、吊弦、承力索和連接零件構(gòu)成。支持裝置就是作為支點(diǎn)承受力量。而定位裝置主要用途在于固定接觸線,其確保接觸線在使用過程中不脫離受電弓,并且能夠?qū)⑺截?fù)荷傳個(gè)支撐點(diǎn)也就是支柱。最后是支柱與基礎(chǔ),主要是用來承受全部的負(fù)重。在我國多用鋼筋混凝土作為支柱的主要材料。無論什么建筑,基礎(chǔ)都是十分重要的,打好基礎(chǔ)才會(huì)有平穩(wěn)的上層建筑,所以在支柱和基礎(chǔ)部分是十分重要的,需要十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ひ?guī)范的操作流程工作。
在電氣化鐵路改造工程建設(shè)中,接觸網(wǎng)的過渡對于工程整體來說具有十分重要的意義。在一些鐵路軌道改變的同時(shí),接觸網(wǎng)也要有相應(yīng)的改變。而在接觸網(wǎng)施工的過程中一般不能長期影響到鐵道正常的運(yùn)行,所以接觸網(wǎng)過渡工程需要建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位制定詳細(xì)周密的安排部署。
某鐵路車站2、3站臺(tái)間原為有電氣化硬橫梁懸掛結(jié)構(gòu),從左至右依次為6、4、Ⅱ、I、3、5道。硬橫跨位于與新建站房結(jié)構(gòu)范圍內(nèi),部分站房柱位于既有硬橫跨基礎(chǔ)位置,右側(cè)支柱位于新建線路敷設(shè),為保證新建客站的美觀,完工后的接觸網(wǎng)懸掛于線間雨棚柱上,因此新建站房施工前需要對2、3站臺(tái)范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)硬橫梁進(jìn)行過渡拆除。
股道3、5道之間需要進(jìn)行雨棚柱施工,雨棚柱上方有回流線,因此需要對回流線進(jìn)行遷改,針對2、4站臺(tái)外側(cè)的架空回流線和架空地線采用沿股道間直埋電纜將回流線導(dǎo)通,將硬橫梁上回流線進(jìn)行拆除。
本站線間距最小僅5.2m,又處于曲線區(qū)段,施工過程中稍有不慎就會(huì)造成侵限,因此過渡方案采用H鋼柱懸掛,不采用臨時(shí)格構(gòu)式鋼柱,減小限界需求。計(jì)劃在I、Ⅱ線間和4、6線間及3、5線間組立H鋼柱,其中重點(diǎn)工作是在限界有限的線間進(jìn)行基坑開挖及澆筑施工,在本工程中采用人工挖孔樁護(hù)壁基礎(chǔ)施工技術(shù),將土建專業(yè)的施工工藝成功運(yùn)用到接觸網(wǎng)專業(yè)施工中。
基礎(chǔ)施工封鎖時(shí)間僅3h,基礎(chǔ)邊沿距枕木端僅50cm,要保證線路的正常運(yùn)營,只能采用線間人工挖孔樁形式進(jìn)行施工,每個(gè)天窗完成1節(jié)護(hù)壁,連續(xù)4個(gè)天窗完成1個(gè)基礎(chǔ)施工,常規(guī)開挖回填方式及沉井開挖方式均不能有效保證路基安全。
線間基礎(chǔ)施工的控制重點(diǎn)是限界,常說的建筑限界基本尺寸是在水平直道上制定的,當(dāng)列車通過曲線時(shí),車體會(huì)產(chǎn)生幾何偏移和超高傾斜,所以必須對曲線上的建筑限界進(jìn)行加寬,限界為基本建筑限界+曲線加寬。
曲線內(nèi)側(cè)限界加寬(mm):
曲線外側(cè)限界加寬(mm):
式中:R-曲線半徑(m);h-曲線外軌超高(mm);H-限界上計(jì)算點(diǎn)至軌面的高度(mm)。
線間基礎(chǔ)施工完成后組立H鋼柱,安裝支持懸掛裝置,倒換既有懸掛。
(1)先對3、5道接觸網(wǎng)進(jìn)行過渡,在3、5道間組立H鋼柱并安裝支持裝置,將硬橫跨上的接觸網(wǎng)懸掛倒換至H鋼柱,如圖1所示。
圖1 線間基礎(chǔ)施工示意圖
(2)再對4、6道接觸網(wǎng)進(jìn)行過渡,與站房建設(shè)工程配合,將施工區(qū)域與站前單位協(xié)調(diào)進(jìn)行,過渡時(shí)候同步配合4道撥移進(jìn)行,避免重復(fù)過渡。將4、6道的硬橫跨懸掛倒換至H型鋼柱。
(3)對Ⅰ、Ⅱ線接觸網(wǎng)進(jìn)行過渡,完成后也將硬橫跨懸掛倒換至H型鋼柱,為下一步拆除硬橫跨做準(zhǔn)備,如圖2所示。
圖2 H鋼柱懸掛示意圖
(4)由于站房施工位于接觸網(wǎng)上方,最近處距離僅1m,因此必須對承力索安裝絕緣護(hù)套進(jìn)行絕緣保護(hù),防止站房施工其他掉落異物引起接觸網(wǎng)短路,影響行車造成事故。
由于工期要求非常緊張,接觸網(wǎng)過渡施工與站房雨棚柱施工交叉進(jìn)行,優(yōu)先拆除影響站房柱和雨棚柱下部基礎(chǔ)施工的硬橫梁,后拆除影響組立站房柱的硬橫梁。在將所有硬橫跨上吊柱懸掛全部轉(zhuǎn)換到H型鋼柱上后,在雨棚柱豎立前拆除硬橫跨,一旦雨棚柱組立完成后,接觸網(wǎng)上部空間將非常狹小,無法拆除硬橫梁。拆除時(shí)利用軌道吊停于3道,選好站位后支腿,將吊臂沿本道抬高伸長,跨過I道承力索后轉(zhuǎn)向,調(diào)整臂長和高度,至硬橫梁的幾何重心上方。收緊吊索,硬橫梁受吊力后,即可拆除硬橫梁與支柱的連接螺栓,如遇螺栓銹蝕無法拆卸時(shí),利用氧氣切割快速切斷。利用纜索使硬橫梁轉(zhuǎn)向90°后沿股道接觸網(wǎng)之間空隙降落。該項(xiàng)工作一定要“慢、穩(wěn)、準(zhǔn)”,不得與既有接觸網(wǎng)刮碰,損傷接觸網(wǎng)。每個(gè)天窗可以完成3~4組硬橫梁拆除工作。
站房柱施工完成后,正式接觸網(wǎng)為與鋼管柱合架方式,因此需要倒換接觸懸掛,拆除過渡工程施工的過渡懸掛。在雨棚柱設(shè)計(jì)標(biāo)高上安裝腕臂底座,結(jié)合站房柱涂刷防銹漆后安裝腕臂支持裝置,將原承力索倒換入新支持裝置,拆除H鋼柱臨時(shí)懸掛,對懸掛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,滿足運(yùn)營要求,如圖3所示。
圖3 過渡完成后示意圖
綜上所述,接觸網(wǎng)過渡施工對于技術(shù)的要求較高,需要工作人員謹(jǐn)慎對待,這是電氣化鐵路工程中最為主要的組成部分。接觸網(wǎng)過渡施工需要各個(gè)專業(yè)部門相互合作,并且施工人員需具備較高的職業(yè)素養(yǎng)以及技術(shù)水平,在施工過程中稍有不慎就會(huì)對整體施工中造成很大的影響。因此,在進(jìn)行電氣化鐵路工程施工中,需要對人為因素進(jìn)行嚴(yán)格控制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣化鐵路工程的接觸網(wǎng)過渡施工設(shè)備以及技術(shù)會(huì)不斷進(jìn)步和發(fā)展,希望相關(guān)的專家學(xué)者加大研究力度,施工單位在實(shí)踐中總結(jié)優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),使得施工技術(shù)更為成熟。
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