邱友偉
(中鐵武漢電氣化局集團有限公司成都分公司,成都 610091)
隨著中國高速鐵路項目的大規(guī)模建設(shè),在施工過程中已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗和技術(shù)。但在施工過程中仍然存在諸多遺留問題,其中存在相當(dāng)比例的設(shè)備缺陷,為后期的高鐵接觸網(wǎng)運營檢修造成隱患。高鐵接觸網(wǎng)的設(shè)計、施工和運行檢修是密不可分的整體。良好的設(shè)計施工質(zhì)量是保障接觸網(wǎng)檢修從周期修過渡到狀態(tài)修的基礎(chǔ)[1-3]。歐洲主要國家的高速接觸網(wǎng)已過渡到狀態(tài)修,緣于其完善的高速接觸網(wǎng)建設(shè)模式[4-5]。而從國內(nèi)情況看,高鐵接觸網(wǎng)普遍存在施工遺留問題多、設(shè)備故障多等問題,難以從周期修和故障修過渡到狀態(tài)修[6]。因此,如何提高接觸網(wǎng)施工檢調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)化程度,進(jìn)一步完善高鐵接觸網(wǎng)施工的一次質(zhì)量,成為今后高鐵接觸網(wǎng)施工的發(fā)展方向。
杭州至長沙鐵路客運專線是中國高鐵“四縱四橫”之一的滬昆高鐵的重要組成部分,設(shè)計速度為350km/h,采用電力牽引動車組雙線運營模式,接觸網(wǎng)采用彈性鏈形懸掛模式。本文針對杭長客專施工過程中存在的設(shè)備問題進(jìn)行分類平推整治,分析重點設(shè)備的具體整治方法,對于提高排查設(shè)備安全隱患,提高施工質(zhì)量起到重要的作用。
杭長客專接觸網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化平推整治共計13 個大項,分為A、B、C 三大類。A 類平推項目共計6 項:終端錨固線夾、補償裝置、分段絕緣器、電連接、開關(guān)引線、吊柱。B 類平推項目共計5 項:腕臂結(jié)構(gòu)、中心錨結(jié)、接觸懸掛、錨段關(guān)節(jié)及線岔、附加線(含電纜上網(wǎng))。C 類平推項目共計2 項:隔離開關(guān)及避雷器、接地及回流系統(tǒng)。
A 類平推項目利用梯車無法檢查到位,因此該類項目均需要利用作業(yè)車進(jìn)行全面細(xì)致檢查。B 類平推項目使用作業(yè)車或利用梯車及攀爬支柱進(jìn)行檢查。C 類平推項目徒步及攀爬支柱進(jìn)行檢查。
A 類平推項目主要包括終端錨固線夾、補償裝置、分段絕緣器、電連接、開關(guān)引線、吊柱等。本文主要對其中的終端錨固線夾和補償裝置的檢查方法和整治標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。
終端錨固線夾檢查用到的工具包括目測,5m 鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、力矩扳手。檢查方法與標(biāo)準(zhǔn)如下:①檢查承力索終端錨固線夾標(biāo)記位置無變化,螺紋錐套外露螺紋是否在8~9mm 正常范圍。如有變化需使用力矩扳手檢查力矩是否為80N·m。檢查測量接觸線終端錨固線夾接觸線露出錐套15mm 長度及標(biāo)記有無變化,如圖1所示;②檢查各連接件是否牢固可靠、銷釘由上向下穿,并且絕緣子兩端銷釘穿向一致,開口銷雙支掰開角度是否為120°;③檢查連接件、終端線夾有無裂紋或其他缺陷。
圖1 接觸線外露
1)檢查棘輪垂直度
目測棘輪沒有明顯的偏斜現(xiàn)象,小輪補償繩與大輪兩外沿基本等距。如出現(xiàn)明顯偏斜現(xiàn)象,使用水平尺進(jìn)一步檢測棘輪垂直度,上輪沿與下輪沿偏差控制在5mm 以內(nèi)。如超標(biāo)可調(diào)整下底座的調(diào)節(jié)板長孔,對超標(biāo)較大,一次調(diào)整不到位的可同時調(diào)整底座上的調(diào)節(jié)孔,使棘輪鉛垂。棘輪垂直度檢查及調(diào)整如圖2所示。
2)檢查補償a、b 值是否正確
a 值測量平衡輪中心至小輪中心的距離,b 值測量墜砣底部距支柱基礎(chǔ)面的距離,棘輪補償裝置安裝曲線如圖3所示。a、b 值偏差不大于200mm,承力索與接觸線墜砣頂部高度一致。所測數(shù)據(jù)如與與當(dāng)天溫度變化曲線值相差較大,小輪補償繩纏繞圈數(shù)肯定不正確,大輪除檢查纏繞圈數(shù)外,還應(yīng)檢查回頭預(yù)留是否正確。對a、b 值不滿足大小輪纏繞圈數(shù)表的予以調(diào)整。
圖2 棘輪垂直度檢查及調(diào)整
圖3 棘輪補償安裝曲線
3)檢查平衡輪水平狀態(tài)
對于棘輪補償?shù)钠胶廨啓z查,先通過目測平衡輪水平狀態(tài),如存在偏斜,用角度尺或激光測距儀檢測偏斜角度,超過15°即為不合格。
首先檢查棘輪是否垂直,嚴(yán)重的偏斜也是導(dǎo)致平衡輪不水平的原因。如果是補償繩自身扭力的問題,可通過卸載將平衡輪與線索分離后,卸開小輪輪體上的楔形線夾后,將補償繩的自身扭力放散,重新纏繞后消除。如果是終端線夾安裝時與正常導(dǎo)線線面不符,在安裝定位器和吊弦后導(dǎo)線線面正確后,平衡輪出現(xiàn)不水平,應(yīng)使用手板葫蘆,重新落錨,將終端線夾拆卸后,按照導(dǎo)線面重新安裝線夾。檢查平衡輪螺栓銷螺母是否緊固的過緊,影響平衡輪轉(zhuǎn)動,會導(dǎo)致小輪補償繩兩邊不平衡,平衡輪也隨之偏斜。對過緊的螺母必須松卸,確保平衡輪能夠正常轉(zhuǎn)動。輕度平衡輪不水平,可通過扭轉(zhuǎn)接觸線面達(dá)到平衡輪水平,扭面要根據(jù)現(xiàn)場實際情況,不可盲目扭轉(zhuǎn),并不得超過原線面的45°。平衡輪平衡狀態(tài)檢查及調(diào)整如圖4所示。
圖4 平衡輪平衡狀態(tài)檢查及調(diào)整
B 類平推項目主要包括腕臂結(jié)構(gòu)、中心錨結(jié)、接觸懸掛、錨段關(guān)節(jié)及線岔、附加線(含電纜上網(wǎng)),其中接觸懸掛和無交叉線岔是該部分平推檢查的重點。
對于接觸懸掛,檢查工具包括力矩扳手、線墜、鋼卷尺、激光測量儀。具體的檢查方法與標(biāo)準(zhǔn)如下:
1)整體吊弦
高鐵接觸網(wǎng)中已經(jīng)用整體載流吊弦代替了傳統(tǒng)的環(huán)節(jié)吊弦。在檢查過程中,先檢查線夾本體有無變形、裂紋等不良狀態(tài),吊弦線有無散股、斷股扭絞現(xiàn)象,壓接部位有無漏壓或壓接不到位、不規(guī)范現(xiàn)象。吊弦在任何溫度下均垂直安裝,承力索與接觸線吊弦線夾在垂直方向的允許偏差±20mm。整體吊弦出現(xiàn)松弛不受力及過緊受力過大現(xiàn)象時應(yīng)分析原因,查清是吊弦本身長度問題,還是安裝位置偏差問題后再進(jìn)行整改。接觸線吊弦線夾與接觸線溝槽密貼。
2)彈性吊索
對于彈性鏈形懸掛,彈性吊索的安裝和檢調(diào)是施工中的核心項目,彈吊線夾與承力索及吊索之間夾持應(yīng)牢固,且無滑動現(xiàn)象,檢查線夾是否垂直、防松止動墊片應(yīng)全部掰向螺母側(cè)。用力矩扳手檢查線夾緊固力矩,其緊固力矩為23N·m。檢查彈性吊索中心位置與腕臂中心位置的偏差是否符合標(biāo)準(zhǔn),允許偏差20mm。彈吊端頭與線夾外露中錨側(cè)為30mm,下錨側(cè)為170mm。
3)接觸懸掛高度
對于接觸懸掛高度,先復(fù)核定位點拉出值是否正確,施工誤差±20mm,如超出范圍應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。用激光測量儀檢查懸掛點接觸線高度,同時對中錨線夾、電連接線夾等處進(jìn)行重點測量、檢查。兩個彈吊吊弦懸掛點與定位懸掛點接觸線高度為等高,相對該定位點的接觸線高度±5mm,但不得有“V”字形存在,如圖5所示。彈性吊索吊弦與跨中第一吊弦的高度差必須小于10mm,一般小于5mm。相鄰吊弦處接觸線高差不應(yīng)大于5mm。相鄰定位點處接觸線高差不大于10mm。接觸線高度符合標(biāo)準(zhǔn),誤差為±20mm。
圖5 接觸懸掛高度檢查
杭長客專主要采用18 號道岔,對應(yīng)的線岔為雙支無交叉線岔。其設(shè)計原則是正線高速通車時不受側(cè)線影響,同時保證受電弓在正線和側(cè)線間的順利、安全、平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。在檢調(diào)過程中用激光測量儀檢測吊弦懸掛點兩接觸線的高度及高差是否符合設(shè)計要求,無交叉線岔的檢調(diào)如圖6所示。正線按正常接觸線高度5300mm 檢測,側(cè)線從定位點向始觸區(qū)方向的三根吊弦點的高度依次為5360mm、5330mm、5320mm。由高到低以拋物線的形式過渡。保證定位點側(cè)線抬高60~80mm。導(dǎo)高偏差控制在5mm。同時確保從側(cè)線至正線時始觸點(側(cè)線受電弓中心距離正線接觸線距離1050mm 處)兩支導(dǎo)線高差不大于40mm。當(dāng)動車組從正線通過時,側(cè)線均在始觸點以外。
圖6 無交叉線岔的檢調(diào)
C 類平推項目包括隔離開關(guān)及避雷器、接地及回流系統(tǒng)。其中,接地和回流對于高鐵線路的安全運行具有重大作用。
接地的好壞對于軌道電路等設(shè)備的安全運行會產(chǎn)生重大影響。檢查接地連接的接地方式、安裝位置、數(shù)量是否符合設(shè)計要求。有無漏接誤裝現(xiàn)象。檢查地線接線端子是否采用壓接方式,壓接是否規(guī)范,連接電纜與線夾接觸應(yīng)良好,并涂有電力復(fù)合脂。不同材質(zhì)接地體連接面應(yīng)采取過渡連接措施,并進(jìn)行防腐處理。接地線宜短捷、平直,排列整齊,固定可靠。連接點螺栓緊固力矩應(yīng)符合設(shè)計要求。接地線不得與控制電纜、信號電纜、電力電纜貼近并行或交叉布置。獨立接地極的接地電阻應(yīng)使用接地電阻測量儀測量,所測結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求。
1)防雷接地避雷器的工作接地通過35mm2軟銅絞線引至計數(shù)器,計數(shù)器托架與接地體連接采用2 根接地銅纜,在路基區(qū)段通過電纜溝手孔引出分別與不同接地極引接,接地電阻不大于10Ω,橋梁區(qū)段2 根分別連接到橋墩墩臺上的預(yù)留接地端子上。與橋墩接地端子連接時要把與橋梁連接的連接線斷開,形成獨立接地體,如圖7所示。
圖7 防雷接地
2)支柱接地
路基區(qū)段上下行每隔一根支柱與支柱基礎(chǔ)預(yù)留綜合地線接地端子連接一次。橋梁區(qū)段每隔300~500m 可靠接地一次,接入電纜槽內(nèi)預(yù)留的綜合接地端子。站內(nèi)零散支柱接地如站前未預(yù)留端子,應(yīng)就近采用電纜方式埋設(shè)與綜合接地連接。
檢查回流吸上線安裝位置、數(shù)量規(guī)格、回流電纜與PW 線、扼流箱、集中接地箱連接方式符合設(shè)計要求,檢查回流電纜與PW 線連接的銅鋁過渡并勾線夾緊固力矩、與扼流箱連接的接線端子壓接牢固,緊固力矩符合要求,若連接電纜過多,應(yīng)應(yīng)設(shè)置T 形或L 形連接板,保證電纜連接可靠。中性點連接的端子不得與兩側(cè)接鋼軌的端子短接,電纜端部需采用乙烯絕緣膠帶纏繞包扎?;亓麟娎|應(yīng)采用非磁性材料卡具沿支柱固定牢固,回流纜在支柱上、隧道壁應(yīng)順直美觀,固定牢固。接地及回流線與隧道連接采用M12 的化學(xué)錨栓固定,固定點間距不大于1m。
高鐵接觸網(wǎng)的施工是一項系統(tǒng)、復(fù)雜、長期的工程,其中包括大量的設(shè)備與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)間的聯(lián)系和接口,完善接觸網(wǎng)施工質(zhì)量、實現(xiàn)高質(zhì)量的接觸網(wǎng)工程只能依靠標(biāo)準(zhǔn)化的施工和檢調(diào)。通過對杭長客專接觸網(wǎng)的平推檢查項目整治標(biāo)準(zhǔn)的分析、設(shè)計與實現(xiàn),對于提高接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量,保障杭長客專的工程性能具有重要的工程實踐意義。
[1] 于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都: 西南交通大學(xué)出版社,2003.
[2] 董昭德.接觸網(wǎng)[M].北京: 中國鐵道出版社,2010.
[3] 吳積欽.受電弓與接觸網(wǎng)系統(tǒng)[M].成都: 西南交通大學(xué)出版社,2010.
[4] 中華人民共和國鐵道部.TB 10208—98 鐵路電力牽引供電施工規(guī)程[S].
[5] 鐵道部電氣化工程局.電氣化鐵道施工手冊-接觸網(wǎng)[S].北京: 中國鐵道出版社,2011.
[6] 中華人民共和國鐵道部.鐵路電力牽引供電工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京: 中國鐵道出版社,2010.