接触网——软横跨负载计算
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一.施工准备1、组织2、工具、机具3、材料设备二.操作程序1、工艺流程2、操作方法(1)测量①测量准备根据设计平面图绘制测量示意图。
(2)现场测量①电化股道曲线超高的测定。
将水平仪设置在适于观测一组或数组软横跨跨越股道的位置上。
调平仪器。
把塔尺分别置于软横跨跨越股道的每根钢轨轨面上,并记录水平仪观测读数。
确定同组软横跨最高轨面的股道和各股道外轨超高。
然后将塔尺置于基础面(混凝土支柱为地线孔)上,用水平仪测出基础面(或地线孔)的相对标高(如图2),现场计算出H值(钢柱为基础面至最高轨面的距离;②测量软横跨横向跨距用50m钢卷尺在支柱最高轨面标高线平面上,依次测量CX1、CX2、(或CX1′、CX2′)和各线间距a2、a3、a4、a5的数值(钢筋混凝土支柱以支柱内缘测起,终止于支柱内缘;钢柱以支柱外缘测起,终止于支柱外缘,如图3)。
③测定d值置经纬仪于支A柱顺线路方向适当距离、横线路方向与被测支柱基本相同的位置上。
调平仪器,将望远镜十字丝瞄准支柱顶端(钢柱为外缘,钢筋混凝土柱为内缘)。
然后,望远镜竖直向下到支柱下部测量基点水平位置。
(钢柱为基础面,钢筋混凝土柱为预留地线孔)。
用钢卷尺配合量取d1值。
以相同的方法测量B柱的d2值(如图4)。
2.计算 (1)手工计算①整理测量数据表(测量计算数据表见附表)。
②计算 a .支柱斜率 钢筋混凝土柱注:式中10.8m 为钢筋混凝土软横跨支柱耳环孔至地线孔的距离。
钢 柱b .上部固定绳的总长L 上= a 1′+a 2+……an+an+1′其中钢筋混凝土柱a 1′ = CX 1+d 1′=CX 1+S 2·δ1a n+1′= CX2+d2′=CX2+S2·δH2钢柱a1′ = CX1′±d1′=CX1′±S2·δ1a4 ′= CX2±d2′=CX2′±S2·δ1钢柱小于外缘直立时取“-”,大于外缘直立时取+。
建材发展导向2018年第06期16进行软横跨的预制计算,就是对软横跨结构各安装尺寸的计算。
在以往计算中,因其结构复杂,涉及因素较多,现场情况千差万别,工程计算结果长期达不到理想状态,在施工中返工率较高,成为接触网工程建设中的难题之一。
解决软横跨结构尺寸计算难题,既可以提高施工的进度,又可以节省调整时间,既有利于安全,又能大大提高工程质量和功效,对于加速铁路电气化建设具有重要意义。
因此,对它加以讨论和研究是很必要的。
在电气化工程中,通常软横跨的预制及计算采用的是负载计算法,它是以实际结构的标准形式为依据,以实际负载为基础,以安装后的受力状态为前提,由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。
但是这种方法对于每一组节点上负载的求解过程困难,每组零件精度不易把握,对于现场技术人员的理论水来及经验要求较高。
本文将应用估值法进行软横跨的负载计算,以解决软横跨计算过程中的难以准确称量负载的问题。
1 软横跨计算方法讲解1.1 实测和需要确定的结构参数在软横跨的预制计算中,有许多的已知数据是需要实际测量确定的。
在软横跨支柱施工中,因地形条件的限制,受外界影响的因素很多,施工误差很大,它们对计算结果会产生较大影响,应分别加以考虑。
其中很重要的一点,是已知数据应符合现场的实际情况。
否则,即使计算无误差也不能达到预期的目的。
因此,测量出准确的原始数据时十分重要的。
软横跨示意结构见图1。
图1 软横跨标准结构示意图软横跨预制计算。
在计算中,一般应具有以下原始结构尺寸数据:(1)CX 1、CX 2分别为支柱1与支柱2的侧面限界,在正线轨面水平面内,支柱1与支柱2内缘分别至临近线路中心的距离(m);(2)l 1、l 2为由横承力索最低点分别至两支柱1、支柱2悬挂点的水平距离(m);(3)L 为横向跨距,两支柱横承力索悬挂点间的水平距离(m);(4))S 1、S 2为基础面至正线轨面的高差,即支柱底面至正线轨面的垂直距离,当支柱底面高出轨面时,S 为正值,反之为负值;(5)δ1、δ2为支柱斜率,即安装后的支柱内缘相对于铅垂线的斜率(mm/m);(6)d 1、d 2为偏移距离,即支柱在上部定位索处的偏移距离,其值为d 1=Hδ1,d 2=Hδ2,d '1=H S δ1,d '2=H S δ2;(7)f 1、f 2为横向承力索的驰度,即横向承力索最低点分别至两支柱横向承力索悬挂点的垂直方向的距离,当为等高悬挂时,f 1=f 2;(8)a 1、a 2、…、a n 为相邻悬挂点间的水平距离(该数据通过现场测量所得,要求精确到mm),其中:a 1=CX 1+Hδ1,a n +1=CX 2+Hδ2。
软横跨计算方法1、计算需要参数:现场测量参数:支柱侧面限界、支柱强度(以轨面或地面为准的倾斜值,但还要测出对应支柱高来计算出来,或采用斜率尺)、钢(砼)柱基础面或混凝土支柱(H90~170)地线眼处与最高轨面的高差、股道间距、轨面超高(实测或可以钢轨标定值为准记录),站台沿距离近轨线路中心的距离;设计参数:设计结构高度、导高、拉出值(正反定位),接触网平面布置图(悬挂组合及工、非支)、前后跨距、,定位器坡度要求(开口)、承力索悬吊滑轮结构尺寸,最短直吊弦距离等,各种承力索、接触线线重量,节点材料重量(含横承力索和固定索重量、对应节点零配件重量),横承悬挂点距柱顶的高差;减料参数:支柱规格型号、横承、上下部固定索底座的有效连接长度,单、双绝缘子,各种节点连接料的有效连接长度等。
测量的组织:提前在家把测量需要数据点的草图画好,支柱、站台、各股道(含非电化股道)、钢柱测外沿限界与强度和基础面与最高轨面高差、混凝土柱测内沿限界与强度和地线孔与最高轨面的高差,每次从零刻度这边开始依次读数,各股道均可读近轨的钢轨内沿数据,逢站台沿不能漏读、各股道不能漏读,最后读最大尺寸数据。
计算前整理数据不能忘了第一个数要加轨道半宽才是中股道中心,最后一个数要减轨道半宽才是股道中心数据,中间的各股道间距为大数减小数,这样不容易出错。
根据个人习惯定,原则是减少出错机会。
测量后要整理好数据。
测量记录示意。
2、支柱桡度处理考虑,对柱顶桡度:G15钢柱70mm,G13钢柱40mm,H170混凝土柱30mm)。
以前经验谨供参考。
3、超高引起的受电弓中心偏移计算确定,对直链形悬挂,承力索跟着接触线走,半斜链形悬挂承力索悬挂点始终在各股道线路中心的上方,偏移只影响接触线位置。
超高轨宽偏移导高偏移超高导高轨宽超高超高4、先处理计算数据,第一个数据和最后一个数据根据读数原则,考虑半轨宽,支柱斜率变化量(含支柱自然倾斜和挠度的总变化量),横承、上部固定索、下部固定索安装高度,处理成计算所需的水平分量(根据各相关读数把各支悬挂的水平间距计算出来);根据前后跨距和各股道悬挂类型、节点形式计算出悬挂重量(提前确定各节点重量),计算其重量应考虑绝缘子等集中负载在悬挂点的分担重量(不计影响也不大,可通过计和不计看数据变化量),根据导高、结构高度和悬吊滑轮有效长度、最短直吊弦计算出软横跨最低点距轨面的高度。
1 各悬挂点负载(1)解除悬挂的单位自重站线:承力索G J —70,Tcmax=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
正线:承力索G J —70,Tjm=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
m kg g c /615.0=,m kg gj/89.0=,m kg g d /05.0=正线与站线相等:m kg q q q q d c j /555.10=++= (2)软横跨承担的纵向悬挂的垂直负载正线与站线相等:kg G G G G G G G 1.10165*555.186435========I (3)各节点重量判定节点类型,从A 到B 分别为:1,10,5,5,10,5,5,10,2kg J G G 8.335.223.11)3*3*5(*2110'8'5=+=+==kg J G G G 29.75'6'4'3====kg J J G 09.4029.76.65*5.05.058'=+=+=I kg J J G 1.448.323.115.0810'=+=+=(4)横向承力索,上、下部定位索分摊到各悬挂点的垂直负载kg g g P d h 622.8275*)411.0*2615.0(275*)*2(5=++=++=kg g g P d h 4.723.55*)411.0*2615.0(23.55*)*2(3=++=++=kg P P 4.73==Ikg g g P P P d h 185.7255*)411.0*2615.0(255*)*2(64=++=++===kg g g P d h 96.523.35*)411.0*2615.0(23.35*)*2(8=++=++=(5)各悬挂点总垂直负载kg P G G Q 82.244622.88.331.101*25'555=++=++= g P G G Q 79.1154.729.71.1013'333=++=++=kg P G G Q 59.1484.709.401.101'=++=++=I I I I kg P G G Q 485.253185.71.441.101*2'=++=++=kg P G G Q 58.115185.729.71.1014'444=++=++= kg P G G Q 58.115185.729.71.1016'666=++=++=kg P G G Q 96.24196.58.331.101*28'888=++=++=2确定水平张力T (1) 由0=∑BM得: 3.555555*******8866443355+++++++++++=I I XQ XQ X Q XQ XQ XQ XQ F A3.303.37*96.2413.32*58.1153.27*58.1153.22*485.2533.17*59.14812*79.1157*82.244++++++=kg 02.899=kgF Q F A i B 79.33602.89996.24158.11558.115485.25359.14879.11582.244=-++++++=-∑=(2)判定最低点:05>-Q F B ,035<--Q Q F B ,故最低点为6Q 节点。
软横跨一、软横跨的组成多股道的站场(3股道以上)接触悬挂通过横向线索悬挂在线路在线路两侧的支柱上,这种装配方式称为软横跨。
软横跨由站场线路两侧支柱和悬挂在支柱上的横向承力索、上部固定绳、下部固定绳、及支持和连接它们的零件组成。
如图2—10—1所示。
横向承力索是软横跨的主要构件,承受各股道纵向接触悬挂的全部垂直负荷,根据负载重量有单根承力索组成的单横向承力索和双根承力索组成的双横向承力索。
在横向承力索下方布置有上、下固定绳,用以在水平方向固定线索。
横向承力索与上部固定绳之间用一根直径6mm 镀锌铁线或3根直径4mm 的镀锌铁丝编成的垂直吊线连接。
由于横向承力索承重较大,因此选用GJ —70镀锌钢绞线,根据计算可选用一根或两根。
上部固定绳的作用是固定各股道的纵向承力索,并将纵向承力索的水平负载传递给支柱。
下部固定绳的作用是固定定位器,以便对接触线按技术要求定位,并将接触线的水平负载传递给支柱。
上部固定绳与下部固定绳之间用两根直径4mm 的镀锌铁丝编成的垂直吊线连接。
由于上、下部固定绳只承受水平力,负载不大,所以一般采用GJ —50镀锌钢绞线。
我国目前采用的软横跨是绝缘式软横跨,即横向承力索、上部固定绳、下部固定绳均对地绝缘。
绝缘式软横跨便于带电检修。
二、软横跨的节点由于软横跨的种类较多,结构比较复杂,所用的零部件也多,调整也比较麻烦。
为了能表达各种类型软横跨装配,在设计上通常将软横跨结构分解归纳为一图2-10-1 软横跨示意图 1—横向承力索;2—上部固定绳;3—下部固定绳;4—直吊线;5—斜吊线; 6—纵向承力索;7—定位器;8—接触线;9—悬式绝缘子;10—钢柱;11—站台定数量的节点。
用不同的节点结合起来,便组成不同类型的软横跨形式,可满足不同情况的悬挂要求。
链形悬挂软横跨安装如图2—10—2所示。
三、软横跨的的基本要求及其安装安装好的软横跨应保证架设悬挂负荷后,软横跨各部尺寸符合设计规定;各绝缘子串及零配件安装位置正确、整齐、美观;直吊线要垂直;上、下部固定绳基本上呈水平状态。