羊毅

中鐵建電氣化局集團(tuán)南方工程有限公司，湖北武漢，430000

0 引言

車(chē)站咽喉區(qū)一般采用硬橫跨安裝吊柱方式，對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定位。而車(chē)站咽喉區(qū)的股道間距一般都小于正線(xiàn)間的股道間距5米，在選用硬橫跨吊柱時(shí)，仍按正線(xiàn)間的吊柱型號(hào)進(jìn)行安裝的話(huà)，易造成安裝的吊柱不滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)設(shè)計(jì)要求，或者吊柱的安裝位置保證了動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)，卻造成了機(jī)車(chē)建筑限界已傾限的情況。

在車(chē)站咽喉區(qū)吊柱的選型正確與否，直接關(guān)系到接觸網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。正確的吊柱長(zhǎng)度選型、安裝高度的確認(rèn)、側(cè)面限界的安裝位置，決定著接觸網(wǎng)硬橫跨吊柱的安裝質(zhì)量，避免了因吊柱型號(hào)不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，而重復(fù)拆卸造成的不必要的返工。本文針對(duì)硬橫跨吊柱的選型計(jì)算方法進(jìn)行了分析與總結(jié)，為后續(xù)技術(shù)干部提供一些技術(shù)幫助[1]。

1 確定吊柱選型的要數(shù)

1.1 軌基高差

軌基高差：鋼軌的設(shè)計(jì)標(biāo)高－基礎(chǔ)頂面的標(biāo)高。在確定硬橫梁邊柱的長(zhǎng)度過(guò)程中，軌基高差是必須考慮的一項(xiàng)因素。如圖2-1中的h2所示。以鄭萬(wàn)線(xiàn)路為例，軌基高差理論值h2為350mm。

1.2 接觸網(wǎng)參數(shù)

下腕臂底座安裝高度、結(jié)構(gòu)高度、接觸線(xiàn)高度。以鄭萬(wàn)線(xiàn)路為例：結(jié)構(gòu)高度為H1=1600mm；接觸線(xiàn)高度為Hj=5300mm（距離軌面）；下底座安裝高度一般為H1=5100mm（距離軌面）。

1.3 硬橫跨邊柱長(zhǎng)度的計(jì)算

根據(jù)通化（2008）1401-V[接觸網(wǎng)鋼管硬橫跨安裝構(gòu)造圖（吊柱安裝方式）]中的設(shè)計(jì)要求，吊柱的最大長(zhǎng)度為3000mm。以鄭萬(wàn)路線(xiàn)為例，設(shè)計(jì)提供的施工藍(lán)圖中腕臂裝配抬高支最大抬升量Δh為500mm。結(jié)合《高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB/T 10758-2018）中要求，接觸網(wǎng)帶電體距離跨線(xiàn)建筑物的間隙最小距離為H2=500mm[2]。

即，腕臂安裝后確保最小的凈空絕緣距離的硬橫梁下弦面的高度（距離軌面）H為：

計(jì)算硬橫跨邊柱的高度H（距離軌面）為：

H=H+620mm+150mm=7900+620+150=8670 mm。

則硬橫跨邊柱的實(shí)際長(zhǎng)度為：H+軌基高差=8670+350=9020mm，符合設(shè)計(jì)要求高度。同時(shí)，核算硬橫梁下弦面位置安裝吊柱后，吊柱的地面距離軌面的距離為：

硬橫梁下弦面－吊柱最大長(zhǎng)度=7900mm-3000mm=4900mm，滿(mǎn)足腕臂安裝的高度要求。因軌基高差值h2在施工過(guò)程中存在誤差，硬橫跨邊柱的高度會(huì)相應(yīng)跟隨變化[3]。

1.4 機(jī)車(chē)建筑限界以及動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)的要求

以鄭萬(wàn)線(xiàn)路為例，機(jī)車(chē)建筑限界以及動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)的要求如下分析。

1.4.1 機(jī)車(chē)建筑限界輪廓圖

1.4.2 受電弓類(lèi)型及動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)范圍以及計(jì)算最小值

（3）冷啟動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于PoS共識(shí)機(jī)制而言，持幣量和持幣時(shí)間的增長(zhǎng)會(huì)降低挖礦難度。因此在PoS共識(shí)下，初期持有代幣的節(jié)點(diǎn)更加傾向于不進(jìn)行交易，以獲得挖礦利潤(rùn)。這就會(huì)造成代幣不流通的問(wèn)題，系統(tǒng)的啟動(dòng)較為困難。

（1）受電弓類(lèi)型為UIC608-2003，受電弓（寬度1950mm)。

（2）受電弓包絡(luò)線(xiàn)范圍，高速區(qū)段：直線(xiàn)區(qū)段，受電弓左右擺動(dòng)量250mm；曲線(xiàn)區(qū)段，受電弓左右擺動(dòng)量350mm。受電弓最大動(dòng)態(tài)抬升量不小于150mm；低速區(qū)段：受電弓左右擺動(dòng)量200mm，受電弓最大動(dòng)態(tài)抬升量100mm。

（3）綜合（1）（2），機(jī)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，受電弓水平偏離線(xiàn)路中心的最大距離為受電弓半寬+水平最大擺動(dòng)量+最大抬升量+距離固定接地體的最小距離=1950/2+350+150+350=1825mm[4]。

2 車(chē)站咽喉區(qū)小限界處吊柱型號(hào)計(jì)算以及驗(yàn)證

2.1 小限界處吊柱長(zhǎng)度選型的計(jì)算原理

以鄭萬(wàn)興山站為例，車(chē)站股間距最小位置為42#道岔與18#道岔交接轉(zhuǎn)換處37#-38#硬橫跨，I/3道的吊柱安裝，對(duì)I道定位，其最小股間距為3630mm，假設(shè)此位置在兩線(xiàn)中心間距安裝L=3000mm的吊柱：

結(jié)合1.3得出吊柱下沿的最低高度為4900mm（距離鋼軌面）；

根據(jù)圖1機(jī)車(chē)建筑限界，在高度為4900mm位置，最小機(jī)車(chē)建筑限界C=EF+1700mm，如圖4所示：

而安裝對(duì)I道的吊柱定位，其I/3道的股間距只有3630mm，吊柱的厚度是160mm，則吊柱對(duì)I到的側(cè)面限界為（3630-160）/2=1735mm＜受電弓的最小擺動(dòng)量＜最小機(jī)車(chē)建筑限界，所以L(fǎng)=3000mm的吊柱不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

因而根據(jù)2.1的計(jì)算原理，我們重新進(jìn)行分析推導(dǎo)，吊柱安裝的側(cè)面限界為1735mm，如圖4所示，吊柱下沿距離軌面的最小距離L為：

得出L=5429mm

根據(jù)1.3的硬橫跨邊柱長(zhǎng)度計(jì)算原理，硬橫跨按L=9000mm定值計(jì)算。

吊柱的長(zhǎng)度=硬橫跨邊柱長(zhǎng)度－軌基高差－硬橫跨邊柱上法蘭距離頂端距離－吊柱下沿距離軌面的最小距離－硬橫梁下弦面距離上弦面中心距離=9000-350-150-620-5429=2451mm。

當(dāng)?shù)踔卵鼐嚯x軌面5429mm時(shí)，機(jī)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，受電弓水平偏離線(xiàn)路中心的最大距離為受電弓半寬+水平最大擺動(dòng)量+距離固定接地體的最小距離=975+350+350=1675mm＜1735mm。因此股間距為3630mm時(shí)，采用的吊柱型號(hào)為L(zhǎng)=2451mm。

2.2 吊柱長(zhǎng)度的驗(yàn)證

通過(guò)2.1小節(jié)，我們得到了吊柱的長(zhǎng)度后，通過(guò)CAD制圖軟件，將機(jī)車(chē)、吊柱安裝位置、股間距、動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)等進(jìn)行模擬。根據(jù)1:1的模擬仿真后，圖5中，直觀(guān)地顯示出吊柱的安裝位置滿(mǎn)足機(jī)車(chē)建筑限界以及受電弓的最大擺動(dòng)量的。從而驗(yàn)證了本文中闡述的計(jì)算原理，符合現(xiàn)場(chǎng)施工中吊柱長(zhǎng)度選取的要求[5]。

3 結(jié)論

本文通過(guò)介紹車(chē)站咽喉區(qū)吊柱選型的技術(shù)方案探討，綜合分析與驗(yàn)證了硬橫跨邊柱的計(jì)算原理到吊柱型號(hào)選取的計(jì)算原理，并從建筑限界、受電弓動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)這幾個(gè)方面對(duì)今后施工中車(chē)站咽喉區(qū)段吊柱的長(zhǎng)度選取提供了依據(jù)。如遇到曲線(xiàn)區(qū)段，必須考慮外軌超高引起的動(dòng)態(tài)包絡(luò)線(xiàn)的影響。該吊柱選取原則同樣適用于隧道、跨線(xiàn)橋等處吊柱的選取。