高速电气化铁路接触网支柱选型研究

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电气工程
高速电气化铁路接触网支柱选型研究
黄鑫
(中铁第二勘察设计工程集团有限责任公司，四川 成都 610000)
摘 要：接触网支柱型式直接影响铁路接触网系统的安全可靠性及工程投资。针对成兰铁路地震灾害频发的特点，笔者进行 环形等径预应力混凝土支柱、H 型钢柱的选型分析。本文列举了国内外常用的基础接触网支柱型式，结合国内的实际情况， 通过详细技术经济的比较，得出了成兰铁路路基段宜采用 Φ350mm 型混凝土支柱的结论。 关键词：地震；H 型钢柱；Φ350mm 型支柱；选型 DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2014.01.017
Soc Hematol Educ Program,2011:62-9 [3] Jernberg, T., et al.,Prasugrel achieves greater inhibition of platelet
aggregation and a lower rate of non-responders compared with clopidogrel in aspirin-treated patients with stable coronary artery disease[J]. Eur Heart J, 2006,27(10):1166-73 [4] Greenbaum, A.B., et al., Initial experience with an intravenous P2Y12 platelet receptor antagonist in patients undergoing percutaneous coronary intervention: results from a 2-part, phase II, multicenter, randomized, placebo- and active-controlled trial[J].Am Heart J, 2006, 151(3):689 e1-689 e10 [5] Brass, L.F., L. Zhu, and T.J. Stalker, Minding the gaps to promote thrombus growth and stability[J]. J Clin Invest, 2005,115(12):3385-92 [6] Singh, J., et al., Antagonists of the EP3 receptor for prostaglandin E2 are novel antiplatelet agents that do not prolong bleeding[J]. ACS Chem Biol, 2009,4(2):115-26
不良地质分布范围广，沿线通过地区多为Ⅶ、Ⅷ烈度地震区，
地震动峰值加速度为 0.15～0.20g。根据历史地震记载资料及
现场调查结果，其中龙门山隧道进口地段地震烈度达到 IX
度，5.12 汶川大地震以后，地质灾害引起沿线地形变化以及
次生地质灾害等隐患。
2 国内外接触网支柱情况
接触网支柱作为支持电气化铁路接触网的重要设备，其
如果全线支柱外形尺寸统一，则设计、制造、安装与运 营维护非常方便，对客运专线的景观效果影响较大，因此支 柱外形是否统一应当作为确定支柱型式最主要的因素。
4 结论和建议
通过对比分析环形等径预应力混凝土柱、H 型钢柱的抗 震性、经济性，进行了成兰铁路路基段接触网支柱的选型， 得出了以下的结论：
（1）环形等径预应力混凝土支柱受力没有方向性，抗震 性优于 H 型钢柱；
5 基 无台阶的侧向承载式基础 日本、法国、英国 特殊情况下也采用其他型式的基础
6 础 桩基础
德国、西班牙
新建高速线中采用钻孔灌注桩取代打入桩，以避 免对高速路基造成扰动
7
法兰盘连接
连
法 西国 班、 牙日本、德国、钢柱一般采用该种连接方式
8 接 杯口基础连接
日本
环形混凝土支柱采用
9
外套式注浆连接
德国
参考文献 [1] Campbell, C.L., et al., Aspirin dose for the prevention of cardiovascular
disease: a systematic review[J]. JAMA,2007,297(18): 2018-24 [2] Michelson, A.D., Advances in antiplatelet therapy[M].Hematology Am
安全、稳定性受到高度重视。
目前国内外可选的成熟支柱类型有 H 型截面钢柱、环形
预应力钢筋混凝土支柱、圆钢管柱、格构式钢柱 4 种。这 4
种支柱在国内外铁路中均有应用。
表 1 国外接触网支柱与基础应用情况
序号 支柱、基础及连接类型
应用国家
说明
1
环形预应力混凝土支柱 德国、日本
德国采用锥形支柱，在腕臂底座处预留安装孔或 螺栓；日本采用等径支柱
（2）大风作用下，环形等径预应力混凝土支柱所受的风
荷载与 H 型钢柱基本相同； （3）接触网支柱横向宽度为 350mm 时的技术经济指标
是最优的，即 Φ350mm（140）。
参考文献 [1] 于 万 聚 . 高 速 电 气 化 铁 路 接 触 网 [M]. 成 都 : 西 南 交 通 大 学 出 版
钢断面尺寸不统一，连接零件类型多，使用有方向性。而 H
型钢柱在下锚时容量有折减。
3.2 抗震性
截面形状直接影响支柱的抗震性。与等径支柱相比，H 型
钢柱受力具有方向性，实验研究表明，H 型截面的抗风稳定
性较差，强烈震度会导致支柱的直接破坏；加剧支柱连接处的
疲劳破坏，加剧接触网悬挂系统的震动，影响弓网的受流质量。
横腹杆式预应力混凝土支柱
区间、站场
用作单腕臂柱或软横跨柱，窄面承载力小，使用范 围受限制
2
环形预应力混凝土支柱
区间 用作单腕臂柱或跨度较小的硬横跨支柱，容量较小
3 支 格构式角钢铁塔 4 柱 H 形钢柱
5
环形截面钢管支柱
桥梁、站场 区间、桥梁
区间、桥梁
用作桥上腕壁柱、站场内软横跨或硬横跨支柱
目前主要在城轨交通线路上采用 用作桥上腕臂柱、站场内软横跨或硬横跨支魔王， 目前在城轨交通中采用较多
H 形截面（或方形截面）的风载体型系数分别为 0.7 和 1.3，
相应的风压比为 1:1.86,300mm 宽圆形截面与 400mm 宽 H 形
截面的风Βιβλιοθήκη Baidu载比为 1:2.48，因此圆形截面的抗风性能要优于
H 形截面及方形截面。
表 2 国内接触网支柱与基础应用情况
序号
支柱、基础及连接类型
应用地点
说明
1
6
槽钢组合型钢柱
车场 目前主要在城轨交通线路上采用
7
直埋式基础
8
基 础
明挖扩大基础
9
侧向承载式基础
10 连 法兰盘连接
11 接 杯口基础连接
区间、站场 用于混凝土支柱 区间、站场 干线铁路钢柱多采用该种基础 区间、站场 城轨交通中采用较多 桥梁、站扬 用于钢柱和带法兰的混凝土柱 区间、站场 主要用于环形混凝土支柱
社,2005:20-24 [2] 铁道部电气化局电气化勘测设计院.电气化铁路设计手册-接触网[M].
北京:中国铁道出版社,1987 [3] [德]KieBling,Puschmann,Schmieder.中铁电气化局集团有限公司译.电
气化铁道接触网[M].北京:中国电力出版社,2004
[作者简介] 黄鑫（1987—），女，安徽合肥籍，大学本科， 研究方向铁路电气化。
3.3 经济性
根据 TB10009-2005 铁路电力牵引供电设计，采用大型
机械化养护的路基路段，接触网支柱侧面限界应满足大型机
械作业的需要，不应小于 3000mm。牵出线处支柱侧面限界
一般不应小于 3500mm，困难情况下不应小于 3100mm。经
过设计优化，可以供选用的支柱 2 种主要型式，即 H 型钢柱
（下转第 46 页）
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医院·医学
延长出血时间。此外，该类受体抑制剂还可以与现有的抗血 小板治疗药物联合使用增加治疗效果，但是此类药物还没有 上市。Singh 等[6]研究者运用 EP3 受体配基为基础的设计方 法，筛选得到前列腺素 EP3 受体拮抗剂等一类化合物，其中 DG-041 被用来进行进一步的评估。在反射性配体置换分析 中，将 DG-041 对 PGE2 受体的选择性与它对 EP3 受体的选 择性进行比较，发现对后者的选择性高于前者 1000 倍。目 前，DG-041 正在进行Ⅰ期临床研究，设计剂型为口服制剂， 剂量为 100mg 和 400mg。 2.2 血小板 G 蛋白偶联受体
1 概述
新建成都至兰州铁路为Ｉ级双线电气化铁路，成都至兰州
铁路运营总长 780 km，设计旅客列车目标速度为 200km/h。
成兰铁路穿越了地震构造环境复杂的四川北部和甘肃
南部地区。除成都平原外，其余地区均为深切割的高山峡谷
区，活动断层发育，强震频发、崩塌、滑坡、泥石流等地质
灾害等比较常见，针对沿线尤其是岷江河谷地质构造复杂、
和预应力混凝土支柱，其重量及价格如表 3 所示。
表 3 宽度 0.3m 的接触网支柱重量及价格比较
支柱类型
规格
断面尺寸
支柱重量/kg
支柱价格/元
方形钢管 支柱
100/11 120/11
300×300
1130
1322
10170 11898
环形钢管 支柱
100/11 120/11
φ300
1186
10674
2
H 形钢柱
支 3 柱 环形截面钢管支柱
4
槽钢组合型钢柱
法国、韩国 日本
德国、西班牙
英国在常速铁路中一直采用 H 形钢柱 在新建高速线中采用（断面为φ350mm），取代 环形等径预应力混凝土支柱，如北陆新干线 西班牙马德里—巴塞罗那线采用槽钢组合型钢 柱，但马德里—塞维利亚则采用环形预应力混凝 土支柱（带锥度）
1337
12033
H形
HW300×94.5-11
300×300
1233
10480
钢柱
2HM300×114.6-11
394×400
1454
12359
钢管混凝 土柱
100/11 120/11
φ300
1848
8139
1990
10764
（注：钢管支柱单价按 9000 元/t，H 形钢柱按 8500 元/t，混凝土按 1500 元/m3。）
钢管支柱承载能力高，适用范围广，全线外形统一。连
接零件类型少。加工简单，制造周期短。目前多棱形钢管柱
在输电线路、城市照明、微波通讯等行业中应用较广，国外
电气化铁路亦有采用，但在国内电气化铁路中应用较少。钢
管支柱可作为打拉线下锚支柱使用，抗扭强度高，适用于各
种装配类型。
H 形钢柱由于直接选用型钢，制造简单。实际应用时型
[基金项目] 河南中医学院博士科研基金（BSJJ2012-01）。
[作者简介] 白莉（1983—）,女，博士，讲师，研究方向为 心脑血管药理学。
（上接第 42 页） 支柱宽度由 350mm 减至 300mm 后，支柱结构设计由挠
度控制，材料强度不能充分发挥。支柱重量增加的百分数： 钢管柱约 8%～27%，钢管混凝土柱约 13%。支柱价格增加 的百分数：钢管柱约 8%～27%，钢管混凝土柱约 34%。
环形混凝土支柱采用
我国电气化铁路所使用的支柱类型较多，有横幅式预应力
混凝土支柱、环形预应力混凝土支柱、格构式钢柱、H 型钢柱、
环形截面钢管柱等，国内支柱与基础的应用情况如表 2 所示。
3 接触网支柱选用原则
3.1 技术因素
φ350mm 支柱承载力满足使用要求，支柱强度高、质量
稳定，在电气化铁路中有很多成熟的运营经验。圆形截面与
血小板膜上众多的 G 蛋白偶联受体在血小板激活中具 有重要的作用，因此以 G 蛋白偶联受体为靶标的药物设计一 直都是抗血小板治疗的热点。但目前已应用于临床并有良好 疗效的 G 蛋白偶联受体拮抗剂并不多。
阿司匹林抑制 TXA2 的合成而发挥抗血小板作用，因此 考虑通过拮抗血栓烷受体抑制血小板激活。众多的血栓烷受 体拮抗剂例如伐哌前列素、伊非曲班（BMS2180291）和磺 曲苯（BM13.177）虽然已经在不同的动物模型中证实了它 们的抗血栓作用，但是临床Ⅱ期和Ⅲ期研究的结果令人失望, 目前只有一个血栓烷受体拮抗剂特芦曲班（S188886）仍在 临床进展之中。此外凝血酶受体介导了凝血诱导的血小板激 活，几个肽和非肽拮抗剂已用于抗血小板治疗，主要包括 SCH530348 和 E5555。