1、350km/h客運(yùn)專線額定恒張力架設(shè)接觸線施工工法中鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司李凱 郭志光 張漢波 劉實(shí)1、前言在350km/h客運(yùn)專線電氣化鐵道工程建設(shè)中，接觸線架設(shè)是接觸網(wǎng)施工的重要組成部分之一，接觸線的平直度是決定電力機(jī)車(chē)受流質(zhì)量的關(guān)鍵。350km/h客運(yùn)專線接觸線一般采用鎂銅合金接觸線(截面為150mm2)，該接觸線電阻率小，抗拉強(qiáng)度高，拉斷力高，這些特性均適用于350kn/h客運(yùn)專線接觸網(wǎng)；但是，該接觸線硬度非常高，接觸線架設(shè)的周期也非常的短，要在短時(shí)間內(nèi)平直的完成接觸線的架設(shè)，對(duì)工藝流程、車(chē)輛設(shè)備的要求都非常高。這就要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況，來(lái)引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備或改良傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備

2、，總結(jié)出科學(xué)可行的施工工法，來(lái)滿足客運(yùn)專線接觸線平直架設(shè)的施工的要求。為此，在研究引用國(guó)外先進(jìn)恒張力放線設(shè)備（泰斯美克）的基礎(chǔ)上，中鐵建電氣化局集團(tuán)（聯(lián)合體）鄭西客專指揮部在對(duì)額定張力架設(shè)接觸線的機(jī)械原理及安全性進(jìn)行了探討、分析計(jì)算，并在中鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司（聯(lián)合體）鄭西客專一公司項(xiàng)目部進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，放線過(guò)程中安全措施得力，人員操作規(guī)范，機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，采用額定恒張力完成接觸線架設(shè)。經(jīng)過(guò)Balfour Beatty公司督導(dǎo)及檢查工程師的精心檢查分析，鑒定結(jié)果為接觸線無(wú)扭面，接觸線無(wú)波浪彎，平直度滿足高速運(yùn)行要求要求。從客運(yùn)專線額定恒張力架設(shè)接觸線的摸索試驗(yàn)，到鄭西客專全部采用額定

3、恒張力架設(shè)接觸線施工，再到大面積的推廣使用。在分析了恒張力放線設(shè)備機(jī)械特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)額定恒張力架設(shè)施工方法的不斷總結(jié)改善，從中總結(jié)出額定恒張力架設(shè)接觸線施工的工序流程及其新工藝，并與傳統(tǒng)接觸線架設(shè)方式進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的比較。總結(jié)出一套適合客運(yùn)專線接觸線架設(shè)的最優(yōu)的工法。2、工法特點(diǎn)2.1 本工法科技含量高，智能化程度高，施工組織和操作均按程序化作業(yè)，可操作性強(qiáng)；2.2 采用額定恒張力架設(shè)接觸線，接觸線平直度比采用恒定的小張力（12KN）架設(shè)的接觸線好，并且克服恒定小張力架設(shè)因接觸線內(nèi)應(yīng)力造成的接觸線扭面的問(wèn)題，有效的保證了高速鐵路接觸線的架設(shè)質(zhì)量；2.3 采用恒定小張力架設(shè)克服接觸線的延伸時(shí)間較

4、長(zhǎng)，而采用額定恒張力架設(shè)的接觸線克服新線蠕變時(shí)間較短，更有利于工期較短的高速鐵路接觸網(wǎng)施工，為現(xiàn)代化高速鐵路施工節(jié)約了時(shí)間。3、適用范圍本工法適用于新建350km/h高速電氣化鐵路接觸線架設(shè)施工。4、工藝原理4.1 機(jī)械原理本次引進(jìn)的泰斯美克恒張力放線車(chē)，最大工作恒定張力為30KN,工作張力大，從而有效的保證了額定恒張力架設(shè)接觸線順利實(shí)施。泰斯美克恒張力放線車(chē)各組成部分和功能如下：（1）動(dòng)力車(chē)主要是為放線平板車(chē)提供牽引動(dòng)力，動(dòng)力車(chē)帶有低速自動(dòng)走行功能。在車(chē)組進(jìn)行恒張力放線時(shí)，將動(dòng)力系統(tǒng)置為低速自動(dòng)走行檔，利用其低速自動(dòng)走行系統(tǒng)為放線車(chē)組提供一個(gè)平穩(wěn)的速度；在車(chē)組正常運(yùn)行時(shí)則置為運(yùn)行檔。在低速自

5、動(dòng)走行時(shí)，司機(jī)既可以在駕駛室操作控制，也可以在作業(yè)平臺(tái)上操作控制，為便于觀察，更好地配合好掛線作業(yè)人員的施工，規(guī)定司機(jī)在作業(yè)平臺(tái)操作控制。（2）放線平板車(chē)放線平板主要用來(lái)安裝固定整個(gè)放線裝置，是整個(gè)恒張力放線車(chē)組的核心部分。放線裝置由線盤(pán)支架、導(dǎo)向輪、張力盤(pán)、張力控制裝置等幾個(gè)部分組成。線盤(pán)支架主要是用來(lái)固定放線線盤(pán)，線盤(pán)支架安裝了直流電機(jī)，保證線盤(pán)和張力盤(pán)同一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，并使張力盤(pán)和線盤(pán)之間的線索張力恒定（此張力一般為放線預(yù)設(shè)張力的10%）。泰斯米克的優(yōu)點(diǎn)就在于兩個(gè)線盤(pán)支架始終和張力盤(pán)在一條直線上，沒(méi)有拐角，避免線索在展放過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)和硬彎。而普拉塞爾雖然自動(dòng)化程度高，但每次只能架設(shè)一個(gè)錨段的

6、接觸線，施工效率低。吉斯瑪線盤(pán)支架較多，但由于線盤(pán)支架和張力盤(pán)之間拐角較大，易產(chǎn)生硬彎和扭轉(zhuǎn)。導(dǎo)向輪主要是用來(lái)線盤(pán)和張力盤(pán)、張力盤(pán)和抬撥線柱之間線索的走向，避免接觸線因角度過(guò)大產(chǎn)生折彎和硬彎。張力盤(pán)和張力控制裝置是恒張力技術(shù)的核心部分。張力盤(pán)是將張力控制裝置給定的張力值傳遞至接觸線，保證接觸線的展放過(guò)程中的張力，從而保證了接觸線的平直度； （3）掛線車(chē)掛線車(chē)主要是將展放出來(lái)的承力索和接觸線固定在支持結(jié)構(gòu)上，掛線車(chē)上安裝有一抬撥線柱，主要用來(lái)調(diào)整接觸線展放過(guò)程中的方向，便于接觸線的安裝固定。通過(guò)恒張力放線車(chē)的組成及主要作用的說(shuō)明，總結(jié)出額定恒張力放線的機(jī)械原理是：根據(jù)接觸線的額定張力，恒張力放線

7、前，預(yù)先給張力控制裝置設(shè)置接觸線的額定張力的控制張力，控制張力采用張力盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，架線前將接觸線在張力盤(pán)上纏繞6圈，在線盤(pán)上纏繞后穿過(guò)抬撥線柱進(jìn)行展放。張力盤(pán)采用微機(jī)控制，架線過(guò)程中，通過(guò)張力盤(pán)控制系統(tǒng)中的CMOS系統(tǒng)每隔15秒自動(dòng)對(duì)線索的張力檢測(cè)一次，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，微機(jī)及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)行對(duì)比分析、糾偏補(bǔ)償，使輸出數(shù)據(jù)始終和輸入數(shù)據(jù)保持相對(duì)的一致恒定，從而實(shí)現(xiàn)恒張力放線。通過(guò)上述原理分析，和傳統(tǒng)的恒定小張力放線相比，額定恒張力具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、通過(guò)設(shè)置一個(gè)接觸線額定的張力（此張力遠(yuǎn)大于小張力放線時(shí)的張力），保證接觸線的平直度，避免接觸線架設(shè)時(shí)產(chǎn)生的硬彎或扭轉(zhuǎn)等缺陷。2、可以利用低速自動(dòng)走行

8、系統(tǒng)，給放線車(chē)組提供小于5km/h的平穩(wěn)勻速行走。4.2 工藝操作原理在進(jìn)行額定恒張力架設(shè)接觸線之前，必須對(duì)機(jī)械設(shè)備情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并對(duì)放線錨段的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，制定相關(guān)的安全保證措施及應(yīng)急預(yù)案，確保接觸線架設(shè)施工的順利實(shí)施，在放線的過(guò)程中，嚴(yán)格按照施工作業(yè)流程進(jìn)行，并注重每一步的工藝實(shí)施，具體詳見(jiàn)第5部分施工工藝流程及操作要點(diǎn)。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程圖架線準(zhǔn)備起錨接觸線展放落錨結(jié)束圖1 接觸線架設(shè)工序流程5.2 操作方法（1） 架線準(zhǔn)備、所架設(shè)接觸線錨段的承力索已架設(shè)，根據(jù)溫度腕臂偏移完成，承力索倒入承力索支撐線夾內(nèi)，承力索中錨已正確安裝。接觸線補(bǔ)償裝置已安裝正確，

9、并且檢查補(bǔ)償裝置安全防護(hù)措施是否完成。、檢查放線機(jī)械、工具及材料的質(zhì)量及數(shù)量是否符合作業(yè)要求，并將工具和材料裝在架線車(chē)上。、接觸線架設(shè)前應(yīng)向架線人員進(jìn)行技術(shù)交底培訓(xùn)，經(jīng)考核合格者上崗，使每個(gè)作業(yè)人員均為合格的操作者。、起錨人員提前到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，檢查支柱強(qiáng)度及拉線、墜砣及棘輪補(bǔ)償?shù)仁欠襁_(dá)到要求。在支柱合適位置安裝固定抱箍，把墜砣提到設(shè)計(jì)位置后，固定在臨時(shí)抱箍上（或用尼龍?zhí)坠潭ㄔ谙拗瓶蚣芎线m位置上），使墜砣串基本保持在該位置。、架線車(chē)編組順序?yàn)椋簞?dòng)力車(chē)（頭車(chē)）+恒張力架線車(chē)+作業(yè)車(chē)（掛線車(chē)），其中恒張力架線裝置示意圖如圖2所示。、按設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆白龊媒佑|線架設(shè)施工計(jì)劃及流程示意圖，發(fā)給恒張力裝置負(fù)責(zé)人、

10、防護(hù)聯(lián)絡(luò)人和施工負(fù)責(zé)人每人一份。、提前將架線封閉線路要點(diǎn)的架線作業(yè)計(jì)劃提交給線路臨管單位運(yùn)輸部門(mén)調(diào)度，以便安排作業(yè)封閉點(diǎn)計(jì)劃。、施工前應(yīng)將架線車(chē)組停放在需架線區(qū)間的鄰近車(chē)站，將所放錨段的線盤(pán)裝在車(chē)上，架線當(dāng)天，架線人員全體人員應(yīng)在封閉點(diǎn)前一個(gè)小時(shí)到達(dá)車(chē)站，并上車(chē)準(zhǔn)備。 、檢查線盤(pán)號(hào)與錨段號(hào)是否符合，打開(kāi)線盤(pán)注意線頭方向是否正確。（2）起錨、架線作業(yè)人員人工轉(zhuǎn)動(dòng)線盤(pán),將線盤(pán)支架上的接觸線通過(guò)導(dǎo)向輪、張力盤(pán)、撥線柱，最后拉至起錨處。、司機(jī)按程序操作，將立柱升到工作高度，同時(shí)將立柱張力輪托起。、恒張力放線車(chē)司機(jī)遙控操作，旋轉(zhuǎn)并升作業(yè)平臺(tái)靠近錨柱補(bǔ)償裝置位置處。起錨人員一人登上錨柱，配合架線車(chē)上人員做

11、補(bǔ)償連接件，采用放線緊線器連接接觸線與補(bǔ)償裝置，連接時(shí)注意接觸線的線面與放線緊線器卡線槽匹配，并檢查補(bǔ)償繩是否在棘輪槽內(nèi)平順纏繞、平衡輪位置處平衡繩是否平順，墜砣提升高度是否滿足設(shè)計(jì)要求，使墜砣固定牢靠，并使棘輪處于穩(wěn)定的狀態(tài)，適宜于額定恒張力接觸線架設(shè)要求。、司機(jī)遙控操作，使架線平臺(tái)歸位。起錨人員下桿，起錨完成。圖2 泰斯美克恒張力放線車(chē)布置圖（3） 接觸線展放、在起錨前，將恒張力裝置放線張力調(diào)至12kN，行車(chē)速度35km/h，在行車(chē)過(guò)關(guān)節(jié)后，將恒張力裝置放線張力調(diào)整至額定放線張力，控制行車(chē)速度為勻速3 km/h，在放線過(guò)程中恒張力車(chē)動(dòng)力車(chē)靜止停車(chē)，直至到下錨處。、在防線過(guò)程中，起錨處設(shè)置一

12、個(gè)觀察人員，觀察起錨處棘輪、墜砣串的狀態(tài)，特別是在加大恒張力時(shí)一定要注意觀察，并及時(shí)向作業(yè)負(fù)責(zé)人報(bào)告。、在放線過(guò)程中，作業(yè)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)觀察線條的走向，并負(fù)責(zé)指揮司機(jī)和作業(yè)人員操作，1人準(zhǔn)備“S”鉤和滑輪，兩人掛“S” 鉤 和滑輪，架線車(chē)邊走邊掛，每跨不少于4個(gè)，“S” 鉤上部掛在承力索上，下部掛滑輪，再將接觸線倒在滑輪內(nèi)。、架線車(chē)上的作業(yè)平臺(tái)基本接近下錨柱時(shí)停止展線，指揮人員與起錨人員聯(lián)系，掌握起錨處的變化狀況，并根據(jù)此情況指揮司機(jī)和架線人員使架線車(chē)停止前進(jìn)，準(zhǔn)備進(jìn)行落錨。（4） 落錨、落錨施工人員在接觸線和下錨連線的適當(dāng)位置安裝放線緊線器，用鏈條葫蘆加力，在緊鏈條葫蘆的同時(shí)，起、落錨人員觀察墜

13、砣串及b值，當(dāng)b值符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，通知緊線作業(yè)人員停止緊線，并用放線緊線器把補(bǔ)償裝置與接觸線可靠連接，操作人員逐漸降低恒張力裝置的張力，待接觸線張力全部過(guò)渡到落錨處且張力穩(wěn)定后，使用接觸線斷線鉗剪斷接觸線，并采用恒張力裝置收線到放線線盤(pán)上，這時(shí)落錨基本完成。、緊線操作人員緩慢松鏈條葫蘆，拆除鏈條葫蘆，架線車(chē)歸位，即完成正式落錨連接。架線車(chē)司機(jī)操作使作業(yè)平臺(tái)及車(chē)體歸位到正常位置。、如封閉時(shí)間還可架線，施工負(fù)責(zé)人指揮架線人員吊裝線盤(pán)，重復(fù)上述（1）、（2）、（3）（4）程序架設(shè)另一錨段線。（5） 結(jié)束、在一個(gè)錨段找35個(gè)跨距用接觸線波浪彎靠尺及塞尺檢查所放錨段接觸線平直度是否符合要求，并檢查接觸線

14、從起錨處至落錨處是否扭面。、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人要求架線人員檢查全錨段的接觸網(wǎng)狀況，人員機(jī)具、材料全部撤除施工現(xiàn)場(chǎng)，檢查無(wú)問(wèn)題后，架線車(chē)在封閉點(diǎn)內(nèi)返回車(chē)站。、施工負(fù)責(zé)人填寫(xiě)施工記錄。5.3勞動(dòng)組織序號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)量備 注1組 長(zhǎng)人1負(fù)責(zé)架線全過(guò)程的全面指揮工作2副組長(zhǎng)人1由作業(yè)隊(duì)技術(shù)人員擔(dān)任3起錨人員人24落錨人員人25作業(yè)人員人66司助人員人4動(dòng)力車(chē)2人，架線車(chē)1人，恒張力裝置1人7防護(hù)人員人3車(chē)組1人，現(xiàn)場(chǎng)2人6、材料與設(shè)備6.1、工機(jī)具序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備 注1恒張力放線車(chē)進(jìn)口泰斯美克組12平板車(chē)輛1裝備用線盤(pán)3放線滑輪個(gè)80采用尼龍滑輪4S鉤個(gè)80鉤上套塑料套5液壓斷線鉗德國(guó)進(jìn)口把1落錨

15、用6鏈條葫蘆3t個(gè)1落錨用7緊線器德國(guó)進(jìn)口個(gè)2接觸線起、落錨用8棕 繩12×10m條2傳遞線條用9棕 繩20×15m條2起、落錨各1條10安全帽頂若干每人一頂11安全帶條212腳 扣套2起落錨各1套， 13防護(hù)用具套3防護(hù)人員使用14接觸網(wǎng)波浪彎靠尺德國(guó)進(jìn)口套1檢查接觸線平直度15塞尺德國(guó)進(jìn)口套1檢查接觸線平直度16線溫檢查溫度計(jì)攝氏個(gè)2起落錨各117鋼絲套 個(gè)5起落錨臨時(shí)固定墜砣及下錨18工具袋個(gè)219個(gè)人施工配備工具套若干每人一套20喇 叭或口笛個(gè)221報(bào)話機(jī)臺(tái)423鋼卷尺5m把3起落錨各1，作業(yè)車(chē)上124臨時(shí)固定抱箍套2固定棘輪裝置2、材料與設(shè)備序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)單位

16、數(shù)量備 注1接觸線按施工圖定km若干與錨段相配套2接觸線錐套式終端錨固線夾按施工圖定套若干每錨段2套3復(fù)合絕緣子按施工圖定套若干每錨段2套7、質(zhì)量控制7.1 采用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)71.1鐵路電力牽引供電施工規(guī)范7.1.2鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)7.1.3鐵路電力牽引供電施工技術(shù)安全規(guī)則7.1.4客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)7.2 施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制7.2.1編制架線作業(yè)計(jì)劃表應(yīng)把各工序需要時(shí)間編入計(jì)劃，以利掌握施工總時(shí)間。7.2.2補(bǔ)償滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，墜砣完整無(wú)損，排列整齊，缺口方向錯(cuò)開(kāi)180°并保證墜砣不被支柱或其它物件卡滯。墜砣串重量與標(biāo)準(zhǔn)相差不超過(guò)1%。7

17、.2.3在架線過(guò)程中，嚴(yán)禁停止?fàn)恳?chē)，在勻速運(yùn)行過(guò)程中，張力控制在額定張力±1%以內(nèi)；在落錨處停車(chē)，停車(chē)時(shí)恒張力裝置的張力變化率不得大于±5%。架線車(chē)架線時(shí)運(yùn)行速度為3km/h?？刂茝埩ψ兓瘡亩刂平佑|線的放線質(zhì)量。7.2.4懸掛用臨時(shí)吊弦應(yīng)采用兩種長(zhǎng)度，在懸掛點(diǎn)兩端和跨中長(zhǎng)度不一樣，確保接觸線臨時(shí)懸掛的平直度。7.2.5在一個(gè)錨段找35個(gè)跨距用接觸線平直度檢測(cè)尺檢測(cè)所放錨段接觸線平直度是否符合要求，確保波幅必須在0.1mm以下。7.2.6對(duì)接觸線端（落錨和起錨處）實(shí)際張力進(jìn)行測(cè)量。采用線材張力測(cè)量?jī)x對(duì)接觸線實(shí)際張力進(jìn)行測(cè)量，確保張力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求。8、安全措施8.1 采用

18、的安全規(guī)程8.1.1鐵道部技術(shù)管理規(guī)程；8.1.2鐵道部軌道車(chē)管理規(guī)則；8.1.3鐵路電力牽引供電施工安全技術(shù)規(guī)程（TB104012003）。8.2 施工安全控制措施8.2.1作業(yè)前檢查作業(yè)平臺(tái)升降、轉(zhuǎn)動(dòng)正常，各部照明設(shè)備齊全，作業(yè)臺(tái)與司機(jī)的通訊聯(lián)絡(luò)通暢，線盤(pán)制動(dòng)器可靠，緊線裝置正常。8.2.2全體參加架線人員必須戴安全帽，持證上崗。8.2.3架線車(chē)運(yùn)行時(shí)，作業(yè)平臺(tái)無(wú)特殊情況不得任意升降。在隧道內(nèi)及低凈空跨線橋地段，適當(dāng)降低作業(yè)車(chē)平臺(tái)高度。8.2.4架線車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，作業(yè)平臺(tái)上的操作人員不得探出欄桿外面，不得爬上、爬下，曲線段作業(yè)臺(tái)上的人員應(yīng)盡量站在曲線外測(cè)。8.2.5張力加載過(guò)程中，起錨端防

19、護(hù)人員應(yīng)密切監(jiān)視線索及支柱動(dòng)態(tài)，如發(fā)現(xiàn)起錨柱存在異常；發(fā)現(xiàn)線索在滑輪中卡滯或從滑輪中脫落等情況，立即通報(bào)指揮人員，并采取措施防止事故發(fā)生。8.2.6緊線時(shí)，架線車(chē)要保持原位不動(dòng)，長(zhǎng)大坡道處緊線時(shí)，架線車(chē)應(yīng)用鐵鞋制動(dòng)。8.2.7 應(yīng)急預(yù)案要徹底落實(shí)，相關(guān)人員及設(shè)備必須到位，確保施工順利進(jìn)行。9、環(huán)保措施9.1 環(huán)境保護(hù)規(guī)程鐵路環(huán)境保護(hù)指標(biāo)考核及考核監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。9.2 環(huán)境保護(hù)措施9.2.1所有施工用機(jī)械、動(dòng)力設(shè)備應(yīng)經(jīng)地方環(huán)保部門(mén)的檢測(cè)，噪音、廢氣排放等指標(biāo)達(dá)標(biāo)后才能使用。9.2.2所有瓷瓶包裝物等應(yīng)回收后集中處置，不得沿路拋灑。10、效益分析本工法的推廣運(yùn)用有效地保證了施工質(zhì)量、安全及工期。采用額定恒張力架設(shè)接觸線，接觸線平直度比采用恒定的小張力（12KN）架設(shè)的接觸線好，并且克服恒定小張力架設(shè)因接觸線內(nèi)應(yīng)力造成的接觸線扭面的問(wèn)題；采用恒定小張力架設(shè)克服接觸線的延伸時(shí)間較長(zhǎng)，而采用額定恒張力架設(shè)的接觸線克服接觸線的延伸時(shí)間較短，更有利于工期較短的高速鐵路接觸網(wǎng)施工。在保證了工程質(zhì)量的同時(shí)，又節(jié)約了大量的人力、物力。初步估算，對(duì)每條公里接觸線，額定恒張力架設(shè)接觸線在人力、物力等方面要比傳統(tǒng)的放線施工方法節(jié)約1500余元，就鄭西客專而言，全線1140.44條公里