高速铁路接触网高可靠性平推施工工法

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1、高速铁路接触网高可靠性平推施工工法中国铁建电气化局第五工程有限公司易兴明1.前言高速列车稳定运行需要接触网与受电弓可靠接触获得电能，从而 为列车提供稳定的动力保证。随着列车速度的提高，会使接触网悬挂 系统振动加剧，因此零部件必须可靠安装。为确保高速铁路接触网悬 挂系统的安全性、可靠性，确保联调联试顺利进行，我们针对接触网 重点设备进行平推检查。2012年3月初，我们成立了高速铁路接触 网平推施工工法课题小组，投入一定的人力、物力，合理组织、科学 论证，于2012年3月中旬确定了详细的平推方案，并顺利实施。2工法特点接触网悬挂系统由多种零部件组成，主要包括附加导线悬挂、下 锚装置、腕臂装置、定位

2、装置、线岔、分段绝缘器、隔离开关、电连 接、绝缘锚段关节等。不同的部位安装要求各不相同，针对以上重点 设备，结合实际，我们总结出能确保其安全性、可靠性的平推施工工 法。3. 适用范围该工法适用于高速铁路接触网重点设备平推检查。4. 工艺原理4.1施工流程图 4.1-14.2施工工艺原理利用各种检测仪器、工具对接触网重点设备的各项参数进行平推 检查，对发现的问题进行整改，使接触网系统满足安全性、高可靠性 的运行要求。4.3施工人员配置表 4.3-1序号专业组项目单位数量具体任务1总负责人人1全面负责平推工作2地面检测组外观检查人2上、下行各安排一名人员负责支柱全貌、 单项设备图像采集（主要是为一

3、杆一档 提供现场图像），以及巡视中发现的设备 缺陷的图像采集工作，并按照制定好的 巡视记录表登记设备缺陷，同时负责核 对前一阶段配合施工中发现问题的处理 情况。3地面检测组现场核对人2核对接触网平面图纸，主要负责核对图 纸信息与现场设备的对照、记录线路周 边环境（如危树、跨越电力线、下穿涵 洞等）、标注单项信息（如声屏障位置、 吸上线位置、避雷器位置、隔离开关位 置、变电所亭位置等），同时负责检测补 偿坠砣B值，标注支柱号码、桥墩号码 等工作。4静态检测组参数测量人12上、下行各安排6名人员使用激光测量 仪、经纬仪、钢卷尺检测接触网设备参 数，现阶段主要负责检测外轨超高、侧 面限界、跨距、支柱

4、斜率、跨中偏移值、 拉出值、定位导高、悬挂点承力索偏移、 悬挂点承力索高度、吊弦高度、附加导 线弛度、导线中锚线夹处导高、承力索 中锚绳投影与钢轨交叉处高度、接触线 下锚支与钢轨交叉处抬高；锚段关节水 平、垂直距离等工作。5上网检查组梯车组人14主要负责内容：吊弦；定位线夹；55 套管单耳；接触线中心锚结辅助绳及线 夹；电连接工支；线岔；分段绝缘器；序号专业组项目单位数量具体任务各种线索等设备的外观、力矩检查以及 设备缺陷、电连接线夹的图像采集工作。 同时，梯车记录人员还负责扼流变与吸 上线连接处线夹的粘贴示温片工作6上网检查组轨道车组人8每台轨道车安排4名检查人员，其中3 人操作、一人记录。

5、分别从支柱腕臂及 附加悬挂处检查、接触悬挂及附加悬挂 下锚处检查、电连接及引线处检查三种 情况说明，另外关于单项设备的检查， 比如隔开、避雷器、上网电缆、供电线 安装质量检查专门成立检查小组。7轨道车司机人48综合组安全员人2负责安全防护9综合组后勤保障人110整改组人24分4个小组，每组6人，随同检查 组整改11验收组由各专业检查组负责合计人705施工工艺流程及操作要点5.1施工准备5.1.1施工前检查、准备好材料、工具、仪器设备等。5.1.2施工负责人确认现场满足平推检查条件，并对施工人员进行平 推技术交底。5.1.3向临管运输部门报施工封闭点计划。5.1.4封闭线路后，司机听从值班员指挥

6、，进入施工地点。5.2重点设备检测5.2.1地面巡视检查主要通过肉眼观察和必要的静态测量，检查设备外观质量状态是 否符合设计标准，同时使用数码相机对单杆、单项设备及发现缺陷的 图像进行建档、归档。主要包括以下项目：基础及埋入杆件；支柱、 综合贯通地线、拉线；硬横跨、软横跨、吊柱、各部支撑定位装置； 承力索及接触线；接触悬挂；补偿装置；绝缘部件；隔离开关及负荷 开关；避雷器；分段绝缘器；线岔；附加导线（供电线、正馈线、保 护线）；电缆敷设（埋深、路径、爬架、支撑、上下桥弯曲半径及防 护、电缆头制作）；吸上线；保安装置、支柱号码牌、标志牌；安全 运行环境（三线跨越、跨线桥、危树、周边污染源）；单杆

7、、单项设 备及缺陷的图像采集及存档、归档。5.2.2静态检测通过采用先进的检测工具，对接触网设备几何参数进行全面科学 检测，确认安装设备几何尺寸是否符合设计要求，同时建立设备缺陷 图像并建档、归档。接触悬挂（外轨超高、侧面限界、跨距、支柱斜率、腕臂底座高 度、跨中偏移值、拉出值、定位导高、悬挂点承力索偏移、悬挂点承 力索高度、实测吊弦高度、附加导线弛度、导线中锚线夹处导高、承 力索中锚绳投影与钢轨交叉处高度、接触线下锚支与钢轨交叉处抬 高）；非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节；交叉和无交叉线岔；交叉线 索；补偿装置；隔离开关（引线受力状态、电缆头质量状态）；避雷 器（引线及脱离器连接、弛度及受力状态

8、，计数器安装位置及连接） 分段绝缘器；关节式电分相装置；附加导线；接地装置；保安装置； 支柱号码牌、标志牌；绝缘间隙（AF线与PW线、AF线与接地体、 绝缘关节、关节式分相、隔离开关引线与接地体、不同带电体相互间 距、带电体与固定接地体或建筑物距离）；设备及缺陷图像采集、存 档、归档。5.2.3上网平推检查采用轨道作业车和车梯对接触网设备上网进行拉网式全面检查 和检测，将安装不合格设备及缺陷进行记录，有条件的当时处理，暂 不具备条件的记录纳入问题库，连同施工介入配合、全面巡视、静态 测量的问题一并纳入问题库并库管理，盯控问题处理销号，同时，在 锚段关节接触线下锚底座、隔离开关底座安设驱鸟器，主

9、导电回路电 连接及正馈线、供电线接头处粘贴测温片并拍照，终锚线夹线索回头 处标识并拍照，对于网上平推检查发现的质量缺陷拍照并归档。5.2.3.1外观检查主要指：支撑定位装置、接触悬挂（吊弦、弹性吊索、中心锚结 等）、附加悬挂、补偿装置、终端锚固线夹、线岔、隔离开关、避雷 器、分段绝缘器、补偿装置等零部件安装连接状态是否符合受力要求； 隔离开关、避雷器引线驰度；吸上线设备连接节点；电缆头制作质量 状态；零部件对应安装的开口销（B销）防松自锁卡簧、平垫片、弹 簧垫片、副帽是否安装到位；零部件是否有松动、缺少、锈蚀、损伤、 裂纹；设备防腐层是否有剥落现象；各种线索是否有散股、断股、刮 伤、硬弯等损伤

10、。5.2.3.2力矩检查主要指：支撑定位装置、接触悬挂零件紧固标准按照厂家或TB 进行检查。所有零部件螺栓的紧固状态全部检查，采用手摸眼看，确 认螺帽与设备安装密贴，放松自锁卡簧处于受力状态。所有铝合金及 铜质零件采用抽查方式，抽查检查时务必使用开口力矩扳手，检查紧 固后将自锁放松卡簧加到受力状态。带放松自锁卡簧的螺栓抽查以夕卜 的确保做到手摸眼看，对疑是不合格者进行力矩检查。不带放松自锁 卡簧的进行全部紧固，采用套筒头力矩扳手按标准力矩进行检查。对 疑是不合格带力矩检查时力矩扳手宜调整在标准值的95%。5.2.3.3数据检测主要指：腕臂偏移、定位坡度及止钉间隙、补偿装置a值及棘轮 止动间隙、

11、导线终端锚固线夹外露长度、弹性吊索张力、接触线电连 接线夹压接后尺寸。5.2.3.4设备标识主要指：终端锚固线夹线索回头处标识（如下图所示）、电连接 线夹及附加悬挂接头、回流线连接扼流变设备线夹贴测温片。7图 5.2.3.4-1温度范围迫Mt削圮中心位置+&DCTeirperature rangaCenter position at Kmax. MoMpment of canfl lev erAe (mm)DIstanEe of cdntile*eri z imm) in middle pgiho100 K+30 C1190UOD温度范围中间仿置腕冒财活动范围中间位走睨喊离5.2.3.5图像采

12、集主要指：设备建档；缺陷图像采集建档、归档。接触网平推检查 主要以地面检测、上网检查两种方式开展，明确分工，提高效率。5.3整改5.3.1腕臂偏移整改如检查发现定位器的偏移与当时的环境温度不符，则应按以下图 表或维护手册的规定调整定位器的偏移角度。腕臂调整应包括承力索 定位点和接触线定位点的整定。平腕臂与定位管垂直，承力索与接 触线垂直。a =颂 m for non mwlMM ocrispsSKm (非燧关节：la 二?50 for：-sup ports 3 anti 4 in the middle ot 5-span insul&d overlap 五跨 骼关节耗咽底三和第四个忌拄点-su

13、pport b Fn the mddle of i-span insulated overlap 国跨鲍媛关节中部&喝拄点bZ+450-for supports 3 and 4 in the nriddle of 5-span insulated overlap 五凝掠关节中部第三和第四悬&点-For support b in the middle of 4-5 pan insula tad overlap四度绷景应节中部炫挂场813图 5.3.1-25.3.2电连接整改用专用清洗剂清理接触线电连接线夹及导线，经高精度回路电阻 测试仪测量电连接回路电阻符合设计要求后，在缝隙处挤入金属粘胶 剂进

14、行加固。5.3.3弹性吊索张力整改如在检查中发现弹性吊索吊弦线夹与定位线夹的高度不一致，应 做相应调整或更换长度合适的吊玄。调整工作必须从中心锚结处向两 侧棘轮处展开。tToletincM bBtwtan the 1. Droppsr In the field and the Cropper in th Stitch wire must be 1 cm 矗理艘勰靴臀AlatiTolerances betwei the DnipperE in the SUitch wire and tfie contact wire clamp 醇 the Swadf ann = 0弹性吊索吊弦与定位线夹高度差

15、为篝图 5.3.3-1若弹性吊索线夹安装力矩超标严重应及时更换线夹，严重超负荷会影响线夹本身的安全系数和使用寿命，应及时更换。5.3.4吊弦长度整改吊弦若有损伤、变形、断股、烧伤或其他不良状态，应利用现场 吊弦预制平台进行更换。吊弦更换后须复核更换位置处、相邻定位点 及吊弦导线高度、弹性吊索张力等参数。5.3.5拉出值整改调整过程中，首先在定位管上标出调整后的定位环位置，然后一 人稳住接触线（目的是松开定位环时不要让线剧烈晃动），另一个人 将定位环调整至标线位置，用力矩扳手固定，最后地面人员复测拉出 值否调整到位。5.3.6定位器坡度及动态包络线整改表5.3.6-1坡度角度转换速查表坡度角度坡

16、度角度1%0.615%8.52%1.116%9.13%1.717%9.64%2.318%10.25%2.919%10.86%3.420%11.37%4.021%11.98%4.622%12.49%5.123%13.010%5.724%13.511%6.325%14.012%6.826%14.613%7.427%15.114%8.028%15.6超高角度转换表超高角度超高角度超高角度50.2753.01455.8100.4803.21506.0150.6883.51556.2200.8903.61606.4251.0953.81656.6301.21004.01706.8351.41054.21

17、757.0401.61104.4451.81154.6502.01204.8552.21255.0602.41305.2652.61355.4702.81405.6在锚段关节和道岔区域，按照设计方案，不可避免地出现了非支或侧线支定位器支座位于受电弓包络线正上方的情形，由于本线是按 照接触线抬高225mm限位定位器限位进行设计，为了保证行车安 全，建议非支或侧线支定位器支座按照高于工作支300mm进行控 制。若在300mm情形下由于跨距过小导致非支导线高度经过调整仍 无法达到设计规定值时，应以保证安全为先，首先满足非支定位器支 座高于工作支的距离，并同时将此情况通告技术人员。图 5.3.6-1根

18、据设计给定的电力机车受电弓夕卜形尺寸和受电弓最大限位抬 升量（225mm ）及最大左右摆动量（直线区段250mm,曲线区段 350mm ）制作受电弓动态限界（包络线）检查尺，安装在作业车上， 模拟受电弓检测定位装置、锚段关节、岔区接触悬挂和线岔。多功能参数测量尺检查动态包络图 5.3.6-2腕臂、定位装置、锚段关节、岔区接触悬挂和线岔、岔区硬横梁 吊柱和隧道内吊柱各部位均应在受电弓动态限界以外，不得有碰弓和 钻弓等现象发生。普通腕臂结构处，主要符合定位器长度符合要求（拉 出值+定位器长度，直线地段大于1250mm ；曲线地段大于 1350mm）。5.3.7自锁防松卡簧整改 5.3.7.1在接触

19、网静态数据满足要求后，在卡簧处滴入螺纹锁固胶， 并做好连续标记，如下图所示：图 5.3.7.1-15.3.7.2在螺栓帽及零件本体连续标记，如下图所示:图 5.3.7.2-15.3.8P销整改B销穿向垂直向下，销钉穿孔内注胶加固，如下图所示:图 5.3.8-1在销钉帽位置及零件本体处连续标记，如下图所示:图 5.3.8-25.3.9无防松卡簧螺栓整治螺栓和螺母力矩达标后在螺帽侧滴入螺纹锁固剂。5.3.10接触线附着物清理利用木炭清除接触线表面附着物，改善弓网受流状态。5.3.11接触网带电体上、下行绝缘间隙整改5.3.11.1-般情况：在定位管外露满足维修调节的前提下，将多余部分截掉，使上、

20、下接触网带电体间距离达到2000mm，困难时不小于1600mm。当截定位管不能满足要求时，可将拉出值稍做调整，并将正、反 定位互换（这种情况一般出现在车站），以保证上、下行带电体间距 离2000mm的要求。正反定位互换后，定位器必须受拉。5.3.11.2锚段关节由于上、下行两锚段关节相对应，且支柱相对，加之交叉均在一 个方向，造成转换柱反定位器头对头，无法满足规范上、下行接触网 带电体间距2000mm规范要求，在1600mm间距也无法满足要求 时，就必须进行整改。其整改方法：将上或下行锚段关节的两转换支 柱装配互换。整改方法：（1）直线区段：可根据现场实际（查原计算参数）和设计图预制一套腕臂。

21、先将 一支接触网悬挂卸下，临时固定在另一支腕臂上（注意不得踩踏导 线），拆除卸下腕臂，将预制好的腕臂安装上，再将承力索、接触线 归位；将另一腕臂卸下，临时固定在新安装的腕臂上，拆除卸下腕臂， 安装预制好的腕臂，再将承力索、接触线归位；用以上同样的方法更换另一侧转换柱腕臂，腕臂更换完毕后，应 调整2组转换柱拉出值和导高，检查两线间距及绝缘距离等项目。（2）曲线区段尽量整改曲内线转换柱腕臂，其方法与直线基本相同，但因曲线 引起的曲线水平力，承力索、接触线卸载时，应固定到对面支柱上， 采用0.75吨倒链葫芦，固定时承力索及接触线时，应将承力索及接 触线放到滑轮内，避免线索出现硬弯，影响接触导线平直度

22、。5.4检查整改完成后，后续检查组对照问题库复核相关整改内容。5.5验收检查销号的同时，会同接收单位进行验收，达标后销号。5.6结束完成当天任务，停止施工，收回机具。负责人填写平推记录。6材料及机械设备6.1主要材料和工具表 6.1-1序号分组名 称规格或型号单位数量备注1地面检测组数码相机台1外观检查2静态检测组激光测距仪台23水平尺把24卷尺5m把25数码相机台16上网检查组坡度尺把47接触网多功能检测尺把28水平尺1m把29卷尺5m把210高精度回路电阻检测仪台211弹性吊索张力检测仪台212力矩扳手把413数码相机台214整改组安装工具套4每组1套15螺帽、垫片各种零件个若干备用16接

23、触网零部件套若干备用17综合组防护用具套218测温片片若干19记号笔把若干20安全帽顶若干6.2主要机械设备表 6.2-1序号名 称规格或型号单位数量备1梯车接触网专用台2注2轨道车电气化作业车台23大客车台2送工4货车台2材料、工具7.质量控制措施7.1电连接整改应采用专用拆除工具彻底拆除整套电连接装置，重新 更换、安装包括承力索电连接线夹在内的一组电连接装置。拆下的电 连接线夹不能再使用。7.2交叉吊弦设置导流环，如果导流环安装不正或交叉吊弦位置上有 偏差，可能存在刮弓之隐患。请无必引起重视。导流环应装在线夹倾 斜的反侧，对于导线面应尽可能满足水平状，最坏程度也不大于15 度。7.3腕臂、

24、定位装置、锚段关节、岔区接触悬挂和线岔各部位均应在 受电弓动态限界以外，不得有碰弓和钻弓等现象发生。7.4根据设计给定的电力机车受电弓外卜形尺寸和受电弓最大限位抬升 量（225mm）及最大左右摆动量（直线区段 250mm,曲线区段 350mm）制作受电弓动态限界（包络线）检查尺，安装在作业车上， 模拟受电弓检测定位装置、岔区接触悬挂。7.5无线夹区附近接触线上的吊弦线夹螺栓应朝向离开支线条的方 向，以防刮弓或撞弓。7.6中心锚结线夹螺栓的紧固力矩应严格符合要求，力矩值不小同时 也绝不能大，否则易出现裂纹。7.7承力索辅助绳的张力和驰度对整个锚段接触悬挂的状态影响很大，要引起高度重视。7.8正线

25、地段最小定位器坡度P不小于5;曲线地段最小定位器坡度 不小于：定位器位于曲外：B=5+a定位器位于曲内：P=5-a式中a为不同曲线超高的轨平面角度。8. 安全保证措施8.1利用梯车进行调整拉出值时，应做好安全措施，首先确定线索的 受力方向进而决定作业人员应站在线索的哪一侧（以防松开定位环时 打伤作业人员）8.2作业区段按照规范设置防护，在施工现场设置现场防护人员，负 责和现场施工负责人联系。8.3上部作业人员必须有效打好安全带后，才能进行安装作业。9. 环保措施9.1坚决执行环保法规，制定管理办法，在施工中严格执行。9.2加强职工的施工环保意识，保护施工环境，及时回收施工中发生 的包装废弃物，

26、不随意丢弃。9.3广泛开展环保宣传教育，保护水资源免受污染。9.4保持好原有的地貌、植被和路基的稳定性。9.5施工垃圾及时清理，文明施工，不随地扔垃圾。10. 效益分析接触网平推工作主要是在静态验收前、联调联试期间进行。以往 惯例平推由施工单位组织进行，完成后接收单位再组织平推，这不仅 增加了平推工作量，也不能满足联调联试的时间节点要求。本工法与 以往惯例施工相比较有以下效益：在施工作业人员相同的情况下，本工法采取了成立专业接触网平 推组，将检查、整改、验收有效的结合起来，减少了重复平推作业， 同时提高了问题库的销号率，大大节省了施工成本，提高了平推工作 的效率。正常平推检查包括后期验收销号，

27、费用约5600元/每条公 里;采用本工法采减少人员、机具投入，费用约4200元/每条公里。 石武客专五公司项目管段431.5条公里，合计节约费用60.41万元。 不仅高标准的完成了平推检查工作，可靠的检验了施工成果，同时也 大大减少了平推周期，起到了很好的经济效益与社会效益。为以后同 类施工提供了很好的经验、方法。11. 工程实例石武客专河南段冀豫省界至黄河桥接触网工程平推检查431.5 条公里，结合以上工法不仅很好的完成了静态验收、联调联试各阶段 的平推检查任务，同时也保证了弓网质量，于2012年8月下旬完成 动态验收，为下今后高速铁路工程相关施工积累了经验加快了进度， 降低了生产成本，受到业主、监理、设计单位的一致好评。21