任杰
摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的迅猛進(jìn)步,我國(guó)高速鐵路行業(yè)也獲得了持續(xù)的發(fā)展,在高速鐵路輸電線(xiàn)路架設(shè)跨越施工作業(yè)過(guò)程中,難免會(huì)遇到很多問(wèn)題和難點(diǎn),影響輸電線(xiàn)路的正常作業(yè)。本文主要針對(duì)跨越高速鐵路施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入探究,希望能為電力持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;施工技術(shù);輸電線(xiàn)路
1 輸電線(xiàn)路跨越高速鐵路的形式
1)橋式跨越架。橋式跨越架是指在高速鐵路兩側(cè)建成橋墩,然后在高速鐵路鋪設(shè)剛性橋梁的方式。橋梁鋪設(shè)完成之后,導(dǎo)線(xiàn)、地線(xiàn)以及施工人員可以直接從橋梁上通過(guò),該方案承載力大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好、施工效率高,但是橋式跨越架對(duì)于施工單位以及施工人員的專(zhuān)業(yè)能力提出了更高的要求,需要專(zhuān)業(yè)單位設(shè)計(jì)和施工。同時(shí),橋梁架設(shè)和拆除難度較大,安全風(fēng)險(xiǎn)高,施工成本高,經(jīng)濟(jì)效益比較差,并不適合在高速鐵路跨越過(guò)程中應(yīng)用。
2)金屬結(jié)構(gòu)跨越架。金屬結(jié)構(gòu)跨越架指的是在鐵路兩側(cè)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的金屬結(jié)構(gòu)架的方式,金屬結(jié)構(gòu)跨越架架體的穩(wěn)定依靠周?chē)€(xiàn),并在架體之間架設(shè)封頂網(wǎng)。金屬結(jié)構(gòu)跨越架可以根據(jù)要求的高度進(jìn)行架體設(shè)計(jì),可以選擇多種架體結(jié)構(gòu)、材料以及形式,靈活度較高,而且可以重復(fù)利用,跨越架成本較低。但是,金屬結(jié)構(gòu)跨越架的穩(wěn)定性和安全性對(duì)于周?chē)€(xiàn)的依賴(lài)程度較高,在分解、吊裝以及整體起立作業(yè)環(huán)節(jié)存在倒桿的風(fēng)險(xiǎn)。所以,在高速鐵路跨越架施工過(guò)程中,要求倒桿距離必須要小于架體距離高速鐵路之間的距離,這就增大了跨距和架體的高度,導(dǎo)致施工作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),受到地形地貌的影響較大。
3)自立式跨越塔架。自立式跨越塔架穩(wěn)定性好,機(jī)械強(qiáng)度高,由專(zhuān)業(yè)單位負(fù)責(zé)加工和設(shè)計(jì),如圖1所示??梢愿鶕?jù)跨越線(xiàn)路的長(zhǎng)度以及跨距的大小,對(duì)鐵塔的高度和橫擔(dān)長(zhǎng)度進(jìn)行自由調(diào)節(jié)。自立式跨越塔架可以在不打設(shè)反向拉線(xiàn)的情況下,承受施工意外時(shí)的疊加載荷以及惡劣氣候條件的影響,可以多次重復(fù)利用,安全性能優(yōu)異,在高速鐵路輸電線(xiàn)路跨越施工過(guò)程中有著十分廣泛的應(yīng)用。
4)小鋼管、毛竹跨越架。小鋼管、毛竹跨越架經(jīng)常用于跨越小電壓等級(jí)線(xiàn)路時(shí),架體主要由毛竹和很多小鋼管組合而成,該跨越架單根構(gòu)件的抗壓能力以及抗彎能力較差,穩(wěn)定性和安全性較低,整體強(qiáng)度較差。當(dāng)搭設(shè)高度超過(guò)20米,跨距超過(guò)60米時(shí),安全風(fēng)險(xiǎn)和跨越成本將會(huì)成倍增加。
2 跨越高速鐵路施工技術(shù)要點(diǎn)和相關(guān)對(duì)策
1)工程概述。跨越高速鐵路項(xiàng)目是自河南周口到駐馬店?yáng)|的五百千伏線(xiàn)路工程,該工程項(xiàng)目有兩條單回線(xiàn)路平行走線(xiàn),標(biāo)段起點(diǎn)分別為項(xiàng)城市到郭辛莊南N9E0、N9W0號(hào)塔,并在此與包10接頭,終點(diǎn)為周口變電站。東線(xiàn)(塔號(hào)帶E)全長(zhǎng)49.837km,西線(xiàn)(塔號(hào)帶W)全長(zhǎng)49.478km。導(dǎo)線(xiàn)采用4×JL3/G1A-630/45型高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線(xiàn),地線(xiàn)一根采用48芯OPGW-150光纜,另一根采用JLB40-150鋁包鋼絞線(xiàn)。本次跨越鄭阜高速鐵路跨越檔為N9E53~N9E54、N9W53~N9W54,跨越導(dǎo)線(xiàn)采用4×JL3/G1A-630/45型高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線(xiàn)。
2)鋼管跨搭設(shè)越架。工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳盡細(xì)致的勘探,用經(jīng)緯儀定位跨越架的規(guī)格,明確跨越架的高度和寬度,在位置確定好之后,才可以進(jìn)行跨越架的搭建,以避免不必要的浪費(fèi)和施工問(wèn)題。該項(xiàng)目所應(yīng)用的鋼管跨越架尺寸寬十米,長(zhǎng)度25米,第一排鋼管設(shè)置在高速鐵路護(hù)坡底排水溝的邊緣。沿著高速鐵路護(hù)坡體搭設(shè)鋼管架體,要求兩側(cè)跨越架頂面標(biāo)高一致。鋼管跨越架用鋼管搭設(shè)等距離布置,跨越高速鐵路兩側(cè)沿線(xiàn)路中心線(xiàn)兩邊的位置,鋼管跨越架立桿平行于高速鐵路設(shè)置13排立桿,鋼管之間的間距為兩米,大小橫桿間距按照1.3米設(shè)置安裝,大橫桿與立桿需要錯(cuò)開(kāi)搭接??缭郊軆啥艘约懊扛羝吒U需要設(shè)置支桿、剪力撐。剪力撐或者支桿的綁扎點(diǎn)需要設(shè)置在橫桿與立桿的交接處,與地面之間的夾角不能超過(guò)60度,埋入地下的深度不能低于0.3米。同時(shí),還需要再跨越架后側(cè)和兩頭設(shè)置支撐,以保證架體的穩(wěn)定性和安全性,每隔一根鋼管設(shè)置一根撐桿,在遠(yuǎn)離高速鐵路側(cè)位置設(shè)置拉線(xiàn),一共設(shè)置兩層拉線(xiàn)。承載索滑車(chē)、懸掛點(diǎn)以及架體和拉線(xiàn)的綁扎點(diǎn)需要靠緊立桿,并且安裝雙桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),拉線(xiàn)與地錨之間采取手板葫蘆對(duì)松緊進(jìn)行調(diào)節(jié),為了保持架體橫向穩(wěn)定,還需要在架體橫向兩側(cè)上下布置一道八字外拉線(xiàn)。
3)自立式跨越塔架結(jié)構(gòu)以及封頂網(wǎng)形式。自立式跨越塔架高度可以在18米到46米之間進(jìn)行調(diào)節(jié),橫擔(dān)長(zhǎng)度可以在23米到33米之間調(diào)節(jié)。封頂網(wǎng)主要包括承載滑輪封網(wǎng)繩以及拉網(wǎng)繩等相關(guān)構(gòu)件,四根承載索均使用迪尼瑪繩,絕緣網(wǎng)由八米乘八米的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)組合而成,五張標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)組成一張大網(wǎng)。每隔兩米設(shè)置一支撐網(wǎng)滑輪,在承載鎖上將網(wǎng)掛上,每隔八米左右設(shè)計(jì)一根絕緣撐桿,連同絕緣網(wǎng)通過(guò)撐桿滑輪,將撐桿掛在承載鎖上。撐桿主要應(yīng)用玻璃鋼材料進(jìn)行制作,為了避免封頂往中間出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象,需要應(yīng)用撐桿,保持封頂網(wǎng)的有效寬度,利用端腳上的兩根拉繩網(wǎng)以及兩根封繩網(wǎng),將絕緣網(wǎng)固定到跨越塔,加上約束絕緣網(wǎng)縱向滑移。
4)輸電線(xiàn)路跨越高速鐵路的技術(shù)要求。輸電線(xiàn)路跨越高速鐵路上方布設(shè)不適合選擇相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式,要減少間隔棒等連接構(gòu)件,避免在高速鐵路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中輸電線(xiàn)路的構(gòu)件掉落問(wèn)題發(fā)生,保證車(chē)輛運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,跨越高速鐵路獨(dú)立耐張段的導(dǎo)線(xiàn)和地線(xiàn)不應(yīng)當(dāng)有接頭。通常來(lái)說(shuō),跨越高速鐵路的獨(dú)立耐張段不超過(guò)1000米,單段地線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)制造長(zhǎng)度在兩公里以上,可以有效滿(mǎn)足跨越施工的要求。其次,輸電線(xiàn)路跨越高速鐵路區(qū)段的設(shè)計(jì)必須要滿(mǎn)足鐵路行業(yè)以及電力行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證工程項(xiàng)目建設(shè)的安全性和可靠性。按照一級(jí)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí),跨越高速鐵路輸電線(xiàn)路桿塔受壓桿件軸心受壓穩(wěn)定,絕緣子受拉破壞的可靠性指標(biāo)需要大于4.2,桿塔軸心受壓承載力以及導(dǎo)地線(xiàn)受拉承載力的可靠指標(biāo)應(yīng)當(dāng)大于3.7。
同時(shí),架空輸電線(xiàn)路跨越高速鐵路需要選擇獨(dú)立耐張段,提高線(xiàn)路運(yùn)行的可靠度和安全性,在發(fā)生事故時(shí),也能夠便于工程項(xiàng)目建設(shè)人員及時(shí)進(jìn)行搶修和維護(hù)??缭礁咚勹F路的輸電線(xiàn)路自成一個(gè)耐張段,能夠減少鐵路運(yùn)行過(guò)程中與普通段線(xiàn)路載荷的相互干擾和影響,在這個(gè)過(guò)程中,雖然成本有一定的提升,但是輸電線(xiàn)路的使用壽命也獲得了有效提高。因此,需要綜合工程項(xiàng)目的建設(shè)要求以及實(shí)際環(huán)境特征,盡可能的采用獨(dú)立耐張段進(jìn)行輸電線(xiàn)路的架空構(gòu)建。另外,氣象條件的設(shè)計(jì)和選取原則需要按照常規(guī)線(xiàn)路的要求來(lái)開(kāi)展,按照一級(jí)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)之后,設(shè)計(jì)基本風(fēng)速可以不必再提升。但是也需要綜合考慮跨越獨(dú)立耐張段的微氣象以及微地形條件,明確在高速列車(chē)行駛過(guò)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)下方時(shí)對(duì)應(yīng)的不同高度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所受水平風(fēng)壓的情況,綜合考慮列車(chē)通過(guò)時(shí)空氣動(dòng)力的相關(guān)問(wèn)題。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,跨越高速鐵路施工項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),技術(shù)含量較高,涉及的人員、設(shè)備以及材料較多,在施工過(guò)程中難免會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,而影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。因此,需要加強(qiáng)對(duì)跨越高速鐵路施工技術(shù)的研究,明確施工過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn),并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決,保證跨越施工工程項(xiàng)目可以順利、穩(wěn)定的開(kāi)展,促進(jìn)我國(guó)鐵路行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]章華.高壓電力線(xiàn)路上跨高速鐵路遷改施工方案研究[J].通訊世界,2019,26(11):166-167.