优秀工法示范--350公里客运专线接触网弹性链型悬挂安装施工工法..

350km/h客运专线接触网弹性悬挂安装调整施工工法 中铁建电气化局集团有限公司 1．前言 在350km/h客运专线电气化铁道工程建设中，为保证接触网的弹性均匀基本都采用弹性链型悬挂，而弹性链型悬挂一般采用∏型弹性链型悬挂方式，弹性链型悬挂安装（以下弹性链型悬挂所指为∏型弹性链型悬挂方式，不再重复）是接触网施工的重要组成部分，是决定电力机车受流质量的关键之一，因此，弹性链型悬挂安装在接触网施工中尤为重要。不论目前投入运营的合宁、合武客运专线，还是即将投入运营的武广、郑西客运专线均采用弹性链型悬挂方式。接触网全补偿∏型弹性链型悬挂方式，接触线是借助两根距悬挂点等距布置的弹性吊弦悬挂在承力索和弹性吊索上（即导高是靠吊弦控制的，接触线横向位置是靠定位装置来控制的。与简链不同的是，弹链在悬挂点增设了弹性吊索，提高了悬挂点处的弹性，减少了悬挂点与跨中的弹性差异，提高了弹性的均匀度）。受电弓在运行中与接触线摩擦，为电力机车提供电能，其过程是一个复杂的机械电气过程：受电弓相对于接触线的滑动摩擦，使受电弓上下振动，受电弓由于机车横向摆动而形成的横向振动。接触线上下振动，并形成波沿导线向前传播，受电弓和接触线之间发生的水平和垂直方向撞击，弓网离线发生电弧，接触力增大加剧磨耗，受电弓受流状态会发生巨变。随着行车速度的提高，上述各种运动加剧，维护弓网良好的接触性能困难剧增，受流质量下降，当列车速度超过弓网受流系统的允许值时，受流质量严重恶化，无法保证正常运行。为保证良好的弓网受流质量，世界发达国家均以静态弹性尽可能的均匀，安装调整精度高作为评价接触网的主要标准之一。因此，在∏型弹性链型悬挂安装中，吊弦长度的精确度和安装质量是保证接触网弹性均匀，良好取流的关键。 在郑西铁路客运专线电气化工程中就是采用全补偿∏型弹性链型悬挂方式，弹性吊索采用铜合金35mm2绞线，额定张力3.5kN，长度根据跨距大小分为22m、18m两种。∏型弹性链形悬挂是由承力索、接触线、弹性吊索、弹性吊弦等多力组成的互动力系，其中一个力大小差异较大时，接触悬挂的结构几何尺寸就会发生变化，特别是接触线高度变化影响最大，直接影响弓网受流质量。为此，在研究引用先进工器具的基础上， 中铁建电气化局集团（联合体）郑西客专指挥部在对力学原理及施工流程进行了计算与探讨的基础上，进行弹性链型悬挂施工方法的探索，并在中铁建电气化局一公司郑西客专项目部进行了现场试验验证，完全能够满足弹性链型悬挂安装要求。从弹性链型悬挂安装试验验证，到郑西客专全线的推广使用。从中总结出弹性链型悬挂安装的工序流程及工艺，并与传统安装方式进行了经济技术条件的比较。总结出一套适合350km/h客运专线弹性链型悬挂安装施工的最优的工法。该工法在2009年11月29日通过股份公司组织的评审，获得集团公司科技进步特等奖和中国铁道建筑总公司优秀工法二等奖。 2．工法特点 2.1工艺的可操作性强，程序化程度高，便于施工组织，对现场参数测量，计算，预配、安装等环节使用的专用工具、测量方法、计算软件等都有详细的控制要求，从过程质量的控制来达到最终的质量控制。 2.2 采用腕臂预偏技术，在安装弹性吊索之前，预先考虑了张力变化引起的弹性伸长（或缩短）、温度变化引起的线性伸长（或缩短）和新线延伸伸长对接触网的影响，使弹性吊索安装后不需要对腕臂位置和吊弦状态进行二次调整。施工速度快，占用线路时间短。 2.3 弹性链型悬挂安装完成后，及时对安装的各项参数进行复核测量，确保安装完成一段合格一段，形成施工安装的闭环。 2.4 按照此种工法进行接触网弹性链型悬挂安装，增强了在定位点处的弹性，从而减小了接触网弹性不均匀度、进而使弓网受流质量良好。 3．适用范围 本工法适用于新建高速电气化铁道接触网全补偿∏型弹性链型悬挂的安装施工。 4．工艺原理 4.1 测量计算基本原理 吊弦计算现场测量参数较腕臂计算参数来说要少很多，主要包括跨距、承力索距内轨面高度、承力索拉出值等基本参数，进行现场参数测量必须使用精确度高，稳定性好的仪器设备，主要包括温度计、激光测量仪、钢卷尺（50米）等测量设备，在测量前必须对仪器设备进行校核，对于现场存在较大差异的点采取多次测量或者是多台 仪器进行测量，确保测量数据的准确性。 吊弦计算采用专用软件进行计算，目前使用较多的是德国SIEMENS公司的Candrop吊弦计算软件。计算中不仅需要现场测量参数，还需要来自腕臂计算参数及线材相关参数，才能进行计算。在进行相关的锚段的吊弦计算时，对曲线区段，线路坡度等必须纳入计算。计算完成后，必须对所计算的数据进行复核，复核完毕后才能下发至预配车间进行预配作业。 4．2 安装操作原理 在进行弹性吊索安装前，锚段两端的补偿装置工作正常，并且承力索中锚已安装到位，腕臂的预偏已根据线温调整到位。弹性链型悬挂不仅受到简单链型悬挂所的力，而且有顺线路方向的力，是一个比较复杂的力学系统，在进行安装时，要确保顺线路方向稳定，首先将锚段从中锚位置分为两个相对独立的系统，向下锚两侧同时进行弹性吊索的安装，安装弹性吊索张力拉至2.4KN，并安装弹性吊索处吊弦。跨中整体吊弦安装前首先根据整体吊弦布置工点图，将吊弦间距标注在钢轨上，再进行跨中吊弦的安装。跨中所有吊弦安装完成后，从中心锚结开始，分别向下锚两侧进行调整弹性吊索的张力，使每处弹性吊索的张力均达到3.5KN 。并测定定位管坡度，调整定位管斜拉线的安装位置，使定位管坡度符合设计要求。 安装完成后对接触网各项静态参数进行复核，若有参数不满足要求时重复以上安装操作步骤进行调整。 5．施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 接触网弹性链型悬挂安装包括计算参数测量、计算、吊弦及弹性吊索的预制、安装等工艺环节，要确保每个环节准确无误才能满足最终的安装要求，经过现场各工序的试验总结，主要工艺流程如下图5.1所示：

图5.1 工艺流程图 施工准备 现场参数测量 吊索及吊弦计算

吊索及吊弦预制 弹性吊索初安装 整体吊弦安装 弹性吊索张力调整 调整定位、限位 安装参数复核测量 5.2 操作要点 5.2.1施工准备 在进行现场参数测量前，锚段两端的补偿装置工作正常，并且承力索中锚已安装到位，接触线已架设完成，腕臂的预偏已根据线温调整到位，腕臂预偏示意图如5.2.1所示。

安装温度>25℃安装温度<25℃图5.2.1 腕臂预偏示意图 5.2.2 现场参数测量 当施工准备完成后，将根据现场实际情况对弹性链型悬挂吊弦计算所需的参数进行测量，测量数据表如下表5.2.2所示。主要包括跨距、承力索距内轨面高度、承力索拉出值，主要使用50m钢卷尺、激光测量仪等专用工具。对于跨距测量，用50米钢卷尺，沿着钢轨测量支柱中心到支柱中心的距离（即跨距），精确到cm。直线和曲外区段沿线路近轨测量，曲内区段沿远轨测量；承力索高度测量，应使用激光测量仪，在承力索、接触线及附加线架线完成后进行测量，记录承力索导线底部高度，精度1mm，并同时读取拉出值，精度1mm。

测量气温（℃） 测量气候（阴、晴、雨、雪）

支柱号 里程 支柱类型 支柱高度（m） 跨距（与小里程支柱间 m） 承力索距内轨面高度（mm） 承力索拉出值（mm） 备注

记录人： 测量组组长： 表5.2.2 吊弦计算测量数据表 5.2.3 吊索及吊弦计算 在进行吊索及吊弦计算时，吊索主要是根据跨距来选择用18m或22m，而吊弦是根据现场测量数据、腕臂计算参数、线路参数及线材相关参数等通过Candrop吊弦计算软件进行计算得出，Candrop吊弦计算软件示意图如图5.2.3-1所示。各类计算数据在输入后必须进行复核，确保计算的准确性。计算完成后，必须对输出数据进行复核，复核无误后才能发至预配车间。输出预制表如图5.2.3-2所示。

图5.2.3-1 Candrop吊弦计算软件示意图 图5.2.3-2 输出预制表 5.2.4吊索及吊弦预制 1、弹性吊索预制 按施工工点图要求，按标准长度＋200mm要求截取弹性吊索绳，在弹性吊索绳18(22)m的中间做上标记。端头及标记处用胶带绑扎。弹性吊索裁剪示意图如图5.2.4所示。

5.2.4 弹性吊索裁剪示意图 2、整体吊弦预制 根据吊弦预制表要求，进行整体吊线预制。整体吊弦预制应在专用吊弦预制平台上进行预制，压接环压接时必须采用专用的吊弦制作压接根据进行。预制吊弦长度偏差不得大于1.5mm，两载流环应在同一平面内，且两端线鼻子的弯曲方向相反。预制好的吊弦按锚段、跨距分类放置，且同一跨内每根吊弦应单独进行编号。 5.2.5 弹性吊索初安装 1、弹性吊索初安装从中锚处同时分别向下锚方向进行，将弹性吊索的中心临时固定在平腕臂承力索座处，使弹性吊索的中心与腕臂中心重合。 2、先向中锚侧展放弹性吊索，安装其中一个弹性吊索线夹(中锚方向)，弹性吊索线夹螺栓朝下，弹性吊索露头50mm，紧固吊索线夹安装到位。 3、再从悬挂点向承力索补偿侧展放弹性吊索，用弹性吊索紧线器(下锚方向)将弹性吊索张力拉至2.4KN，末端露头150mm，紧固吊索线夹安装到位。弹性吊索紧线器如图5.2.5所示。

图5.2.5 弹性吊索紧线器

9(11)m 9(11)m 200mm 接触线

承力索120型承力索吊弦线夹心型护环10型压接管

接触线吊弦线夹

连接线夹

10mm2吊弦线

5.2.6 整体吊弦安装 1、将全部弹性吊索初安装完成后，再根据标注在钢轨上的吊弦间距进行弹性吊弦及跨中吊弦的安装。 2、吊弦安装位置测量应从悬挂点向跨中测量，安装偏差应在跨中调整，安装位置符合设计要求，允许偏差为±50mm。 3、吊弦安装好后，与承力索连接的载流圈朝向来车方向；与接触线连接的载流圈背对来车方向。与接触线连接的载流圈与接触线夹角成45°。安装完成的吊弦如图5.2.6所示。

图5.2.6 安装完成的整体吊弦