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大风、高温差气候条件下接触网换线施工工法.docx

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大风 高温 气候 条件下 接触 网换线 施工
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大风、高温差气候条件下接触网换线施工工法中铁十一局集团有限公司中铁十一局集团电务工程有限公司汪亮亮 白富宇 赵何海 邓万平1 前言近年来,我国铁路建设迅猛发展,一批早年建设的铁路需要进行提速改造。在这些既有线路提速改造过程中,不但要保证改造施工的顺利进行,还要保证其线路的正常运营,这样一来,在更换既有线路接触网线材时,就会因为方法不得当而造成铁路行车事故,存在诸多问题。既有包兰线作为全国第一条沙漠电气化铁路,其电气化改造施工具有较高的社会效应,受到各级铁路部门、地方政府重视。该铁路所处的惠农至银川段昼夜温差、季节温差大,大风日多且飓风频繁,气候环境特别恶劣。在惠银铁路增建二线更换既有线接触网施工当中,采用了新方法,既保证了施工进度也确保了铁路的正常运行。2 工法特点2.1 本更换既有线接触网施工技术,在既有锚段与新建锚段不重合的情况下,可以很好的做到新架设接触网与既有接触网良好过渡,既可以确保更换既有接触网的顺利进行,还可以保证线路正常行车。2.2 施工方法条理性强,便于现场施工组织,施工过程中质量可控,能保障既有线运营。2.3 在施工过程中, 保证了运营机车的正常取流,缩短了改建接触网施工的天窗次数和停电时间。2.4 充分利用既有和新建接触网设备, 困难地段设置临时过渡支柱(或装置) 悬挂安装既有或临时接触网, 并尽可能地维持原状, 实用性和灵活性较强, 大大减少了过渡施工工作量。2.5 解决了既有电气化铁路改造项目中施工、运营、安全三者之间的矛盾。3 适用范围本工法适用于既有电气化铁路既有接触网锚段关节与新接触网锚段关节不重合时更换既有接触网的施工,同时也适用于新旧接触网锚段关节位置重合时的接触网换线施工。4 工艺原理4.1 在惠银铁路增建二线接触网工程中,存在既有锚段与新建锚段不重合的情况,按以往更换既有接触网的施工方法需要进行大量过渡关节的施工,为满足业主对工期和工程质量安全的要求,需要制定出一套更为优秀的施工法案。根据现场调查,主要存在以下两种情况:1.既有锚段全部包含在新建锚段内(如图 4.1-1 所示) 。2.既有锚段未全部包含在新建锚段内(如图 4.1-2 所示) ,图 4.1-1 既有锚段全部包含在新建锚段内针对第一种情况可以采用先放新线,可以先放新锚段接触网,与既有锚段接触网形成关节,从而可以拆除既有接触网。如图 4.1-1 所示,如要更换既有 1 锚段接触网。可以架设新 1 锚段承力索与接触线,与既有 3 锚段形成临时关节,然后调整新 1 锚段接触网参数,从而拆除既有 1 锚段接触网。图 4.1-2 既有锚段未全部包含在新建锚段内针对第二种情况可以采用先放线,然后将既有接触网倒锚与新锚段形成关节,再放下一个锚段新线,从而拆除既有接触网。如图 4.1-2 所示,如要更换既有 3 锚段接触网,可以架设新 1 锚段承力索与接触线,将既有 3 锚段靠新 1 锚段侧倒锚,与新 1 锚段形成临时关节,然后架设新 3 锚段承力索与接触线,并将其调整到位,从而可以拆除既有 3 锚段既有接触网,从而完成更换工作。5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图 见图 5.1图 5.1 施工工艺流程5.2 操作要点组立接触网支柱腕臂装置安装既有关节与新关节距离较近既有关节与新关节距离较远既有接触网倒换 至新腕臂完成本锚段 接触网整体换线更换既有接触线更换既有承力索接长既有接触网 形成临时关节拆除既有接触网参数满足要求倒锚、调整临时关节架设接触线架设承力索5.2.1 施工准备1.在架设承力索与接触线之前,应当确保支柱全部组立到位,腕臂安装到位,拉线基础全部浇制到位并已过养护期,确保其混凝土强度达到标准。2.调查施工现场既有线路和既有接触网现状,线下施工进展情况以及接触网施工位置的预留情况。3.检查架设线材符合规定标准,所架设锚段线材与线盘相吻合,并且准备好备用线盘,以防万一。4.对所使用的主要机具进行检验、检查和标定,合格后方可投入使用。5.2.2 卡控要点5.2.2.1 高精度安装,保证质量1.由于既有线施工封锁点时间宝贵,为保证接触网安装一次到位,测量数据必须精准。施工过程中,采用激光测量仪测量相关参数,保证了测量数据的精度。2.根据精确计算出的数据,在材料厂集中预配零部件,对腕臂、吊弦等重点部件安排逐个参数验收方可出厂装配。现场安装后严格用力矩扳手检查力矩满足设计要求。3.在导换定位施工中,应当注意将既有设备导换一次到位,既有承力索导换至新腕臂承力索座内,既有接触线卡定位,既有关节内接触网不导换,新关节内接触网导换至新双腕臂低支,导换结束后需检查接触网参数,确保行车安全。5.2.2.2 合理过渡,确保安全为保证接触网电气性能,在新、旧接触网关节处使用铜铝过渡电联接;在新架设接触网与既有接触网间隙较小时加装临时电联接避免放电烧伤接触网设备。5.2.2.3 细节调整,提高稳定性1.对于昼夜温差较大的情况,接触网线因热胀冷缩的物理作用,腕臂偏移量比较大。通过计算,确定安装现场温度下腕臂偏移量,在安装时腕臂向反方向预偏。2.在锚段关节处,接触网腕臂受承力索、接触线新线伸张及温度的影响伸缩量较大,为防止电联接设备受损,电联接线使用经螺旋处理的软铜线。3.为满足大风区段风负载大的现实要求,在腕臂结构稳定性较薄弱的位置加装 V 型拉线,提高抗风能力。4.在放线过程中由于既有接触网未拆除,所以要进行穿线,在穿线过程中尽量保证从关节闭口处穿线,如有实际困难可从开口处穿线,从关节闭口处穿线时,应当保证新架设承力索接触线从既有承力索接触线上方穿过,从关节开口处穿线时,应当保证新架设承力索接触线从既有承力索接触线下方穿过。5.在放线过程中,恒张力放线车应当保证张力恒定,一般控制在 10KN,这样可以保证线材不脱落在地上,避免线材损伤,同样可以缩短放线时间,使得提高封锁点施工效率。6.在形成临时关节处,要特别接触网参数,保证期导高及拉出值复核标准,并且安装临时过渡电连接,确保整个接触网供电正常,使机车可以安全通过。7.在既有锚段与新架设锚段不重合情况下,在既有锚段倒锚与新架设锚段形成临时关节前,需要将新架设锚段接触线抬高,利用既有接触线行车,此时应当在每个定位点处利用双股铁丝将其固定在定位管上,确保比既有接触线抬高 20 公分。8.未满足高温差对接触网伸缩性的要求,根据设计温度,现场施工实际温度及锚段长度选用 AB 值表,在现场施工中,根据环境温度提前将坠陀提至计算 B 值位置,将没处下锚滑轮按照计算 A 值收好补偿绳,将所欲的补偿绳挽在坠陀绳上并用钢线卡子卡好。承、导线放出后坠陀受力达到设计 A/B 值。6.材料与设备6.1 主要材料6.1.1 承力索:采用 JTM-95,接触线:采用 CTS-120。6.2 主要施工机具序号 名称 单位 数量 备注1 作业车 台 22 小张力放线车 台 13 平板车 台 24 扳手 把 45 断线钳 把 16 手锤 把 17 放线滑轮 套 408 紧线器 套 29 钢丝套 个 310 钢卷尺 把 111 铁丝套 套 若干12 长钩子 个 113 对讲机 部 1214 防护旗、哨子 红黄各一面,哨子 4 个7.质量控制7.1 质量控制标准本工法遵循:铁建设函[2003]99 号文印发的《铁路工程施工安全技术规程》 ,TB10208-98《铁路电力牵引供电施工规范》 ,TB 10306-2009《铁路通信、信号、电力、电力牵引供电工程施工安全技术规则》 。7.2 质量控制措施7.2.1 建立健全质量管理机制,制定完善的质量管理规章及奖惩制度。7.2.2 各作业班组严格执行质量“三检”制度——即“工前检, 工中检, 工后检” 。采取边施工、边试验、边验收, 在线路开通之前发现问题并及时处理的办法进行质量控制。7.2.3 加强施工材料质量控制, 施工前对所用设备、材料、零配件应进行严格的检测、检查, 严禁不合格品进入工地。8.安全措施8.1 施工前对所有参加施工的人员进行安全施工的岗前培训,并持证上岗。8.2 施工人员进入施工现场严格按劳保着装,班前进行安全施工技术交底,每日进行安全巡检,每月进行安全考核,奖惩兑现。对不服从安全人员检查,拒不执行安全管理制度的施工作业人员进行严肃处理,对存在安全隐患的施工部位、工序等应责令整改后施工。8.3 停电作业、临近带电作业、不停电作业等必须遵守工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断和转移工地制度以及工作结束和送电制度等。8.4 设置专职安全员, 施工前按施工内容做好施工安全措施和注意事项交底, 使每个施工人员熟悉施工环境及设备状态, 做到心中有数, 确保人身、设备安全;施工中进行安全监护; 施工后对施工现场进行安全检查, 确认无安全隐患后开通线路。8.5 预放的新网, 接触线应比既有网抬高 200 mm , 确保不影响既有网行车, 防止穿弓事故。8.6 停电施工完成后, 应复检其它相关线岔的等高点、线岔位置是否准确, 派专人复核导高、拉出值等各部参数是否达到设计标准, 确认上下行接触网电分段绝缘可靠, 不短接, 然后进行冷滑试验。检查车站整个锚段有无异常情况, 确认达到恢复行车运营条件后,上报电调、行调恢复送电行车。9.环保措施9.1 建立相应的施工环保管理机构。在施工过程中严格遵循国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度,加强对施工粉尘、设备噪音、废水弃浆、生产生活垃圾的控制和治理,遵守文明施工、防火及交通管理的规章制度,随时接受相关单位的监督检查。9.2 保证施工现场道路平整、交通畅通并适量湿润使其无大量扬尘;场内设置连续畅顺的排水系统,使场内无大面积的积水。10 技术经济效益分析10.1 通过对营运线既有接触网整体换线施工方法的研究,对操作方案进行综合优化,不但节省了人力、物资资源,而且形成了条理性较强的流水施工作业方式,加快了工程进度。10.2 直接用于指导现场的施工生产,技术研究的实践性常强,形成可推广的施工工法和技术,创新的整体换线法在既有电气化铁路换线施工中处于国际领先水平。在类似接触网改造工程中可以推广运用,市场前景良好。11.应用实例11.1 包兰铁路惠农至银川段增建二线接触网工程11.1.1 工程概况既有包兰线惠农至银川段电气化技术改造于 1994 年开工建设,1998 年 10 月底全线建成通车,全线采用 GLCN-250+LBGJ80 的全补偿简单链形悬挂形式,大部分区段采用直供+架空地线供电方式,惠农到青草圈段采用对向立柱定位方式;由于惠农至银川段既有线按200Km/h 设计改造,既有接触网支柱,支持结构、承力索,接触线全部需要更换。既有包兰线作为全国第一条沙漠电气化铁路,其电气化改造施工具有较高的社会效应,受到各级铁路部门、地方政府重视。该铁路所处的惠农至银川段昼夜温差、季节温差大,大风日多且飓风频繁,气候环境特别恶劣。11.1.2 施工情况根据质量检测及实际运营情况,本工程开工至今,由于采用了增加二线更换既有线施工方法进行施工,确保了既有接触网更换顺利进行,全线没有发生因为更换既有接触网施工而造成的行车及供电事故,线路运行状态平稳。通过施工实践证明该方案是科学合理的,所采取的一系列措施为施工提供了必要的技术保证。特别是对于西北特殊气候条件下的接触网施工积累了经验。得到了建设、设计、监理单位及运营部门的一致肯定。
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