接触网施工阶段主要流程包括施工测量、基坑开挖、基础浇制、支柱安装、腕臂和软横跨安装、承力索架设、接触线架设等方面,施工阶段流程图如图5-3所示。
图5-3 施工阶段流程图
(一)施工测量
施工测量是接触网工程施工阶段重要的工序之一,它直接影响着以后的立杆、架线、调整等工作,甚至关系着接触网建成后运营的好坏,因此,测量前要熟悉图纸,了解设计原则和有关规程,向工务、电务部门了解并索取线路有关资料,地下埋设情况以及线路附近的架空线路等资料,做好人力和工具准备。
施工测量是把施工图纸上的支柱、基础及隧道悬挂点等接触网建筑物的位置,落实到具体施工地点,主要有纵向测量和横向测量。
1.纵向测量
纵向测量的主要任务是将接触网平面图中有关支柱跨距的设计尺寸通过测量确定到线路上去,它决定着顺线路方向各个支柱之间的相互位置。
区间和站场的纵向测量均从接触网平面图中标注的测量起点出发,沿钢轨外侧丈量。直线区段沿靠近支柱侧的钢轨丈量;曲线区段无论支柱在哪一侧,都应用丁字尺将测量尺过渡到曲线外轨的外侧进行丈量,测量转点宜选择在直缓点附近。测量过程中如因桥涵、钢轨、避车台、跨越电力线等障碍物影响杆位时,合理调整跨距,调整后的跨距不得大于设计允许最大跨距。高挡墙、护坡及特殊地质地段,测量时充分利用线路专业预留的接触网坑位,避免开挖时对站前已完工程形成损坏。对沿线平行和横跨的高低压电力线路、弱电通信线路等干扰情况做好详细记录。
2.横向测量
当支柱或基础纵向测量定位后,还必须进行横向定位测量。横向测量的主要目的是,依据纵向测量的中心线标记来确定支柱或基础的基坑位置。测量方法是区间使用丁字尺,根据支柱侧面限界,确定支柱基坑的位置。
(二)基坑开挖
基坑开挖包括接触网支柱坑、钢柱基础坑、拉线坑开挖等。根据开挖方式可以分为人工开挖和机械开挖。
1.开挖方法
基坑开挖方法根据基坑土质不同而不同,根据经验,按路基土质类型,基坑开挖方法有以下几种:
硬土类包括土夹石、硬土、砂岩、风化石等,这类土质密实,自结合力强,可采用坑的办法开挖基坑。非雨季人工开挖,不会塌方,不需坑壁支撑防护。
碎石类包括石夹土、碎石、填方土等,这类土质自结合力不均匀,稳固性较差,适应于挖小坑,局部支撑的方法。
流沙、高水位土质类宜采用钢筋混凝土防护圈进行施工,类似沉井法。采用此法可节省木材,经济、可靠,便于施工。
坚石、次坚石类采用控制爆破法。当采用法兰盘支柱时,只需按要求钻孔灌注锚栓。
机械开挖基坑是使用机械化操作,利用旋转钻头来开挖基坑,相对于上述传统的人工开挖基坑,速度快,规格统一,对路基密实度影响小。机械开挖在土壤中有较大石块或施工机械不便到达时,使用受限。
2.注意事项
(1)根据设计图可以确定坑的类型、限界、坑形和深度,坑口的线路侧加设防止道渣滑落的挡板和铺设防污染的彩条布。遇水沟需移时,应保证原有水沟截面和畅通,护坡培土、砌石达到新建铁路设计标准。
(2)争取当日开挖、当日立杆,对当天立不上杆又危及行车安全的基坑应回填,防止塌方影响行车。基坑开挖多余弃土要装编织袋运走。
(3)基坑根据土壤的稳定性质,采用合理的开挖形式和防塌措施。石质地带基坑采用空压机、风枪进行开挖。黄土区段基坑开挖需要避开雨天进行,并做好排水工作,保证雨天黄土区段不积水。
(三)基础浇制
土质密实地带,基础地下部分浇制时采用原坑坯模就地灌注的方法,地上部分采用模型板;塌方或无土方地段,则采用模板组合整体安装灌注的方法。
采用混凝土搅拌机搅拌方法浇注基础。水、电、料全部备齐并搭好作业平台后,开始浇制。浇制过程中,每灌注400mm厚混凝土,用振动棒均匀捣固一次。搅拌混凝土时,按规范要求制作混凝土试块。浇制完毕,在基础表面覆盖草袋、砂等物品进行养生保护。图5-4为钢支柱开挖、清理、支模、螺栓、浇注、拆模过程。
基坑开挖过程中若出现电缆等其他设施,应立即停止作业,并与相关单位联系调查,比如制定电缆位置走向是否需要改移及防护等方案,方案未制定前不能施工。
(四)支柱安装
1.安装组成
由轨道牵引车、立杆作业车及平板车组成安装列车。
支柱安装时,根据支柱自身重量的大小和跨度对吊车采取加固、支撑等安全措施,同时注意线路上方有无高压线缆及跨线建筑物,确保施工安全。吊装支柱时,应使用尼龙套或外包黑橡皮管的钢丝套,避免破坏支柱表面保护层。
图5-4 钢支柱基础开挖、清理等过程
安装钢柱前,确认基础螺栓位置是否正确;安装混凝土支柱前,确认坑位、坑深是否正确,确认底板是否按设计要求已下设。图5-5为接触网作业车在竖立支柱。
图5-5 接触网作业车在竖立支柱
湿陷性黄土区段直埋式支柱安装时,按要求加设底板,做好支柱加固。支柱整正后,保证支柱位置不积水,以免影响支柱稳定性。
2.支柱整正
利用整杆器一端用功能框架安装在支柱上,另一端用功能固定板固定在钢轨上,整正过程中通过摇动手柄,使支柱的倾斜度和限界达到标准。
调整支柱的限界和倾斜度达到标准后,按设计要求安装横卧板,并将固定螺栓的螺母拧紧。每回填200mm夯实一次,支柱回填达标后,及时疏通或修复水沟。在施工过程中,要做好各种质量记录,分项工程完成后由作业班组进行自检,合格后由安质人员组织专检并认定合格后,进入下一道工序。隐蔽工程施工过程要请监理参加,并填报隐蔽工程记录报监理签字。
3.锚板拉线
依照下锚方向,用经纬仪和花杆测量拉线坑的位置,并用十字桩确定。
施工时,必须严格按设计要求选用功能锚板和锚杆型号,安装前复核坑位和坑深是否符合要求,确认拉线环出土点中心线在锚支延长线上,安装时按设计要求加固,并按规范要求回填、夯实。锚板加固使用的混凝土施工参照基础浇制有关规定执行。拉线角度不宜大于45°角。施工完毕后如实填写隐蔽工程记录并存档。
4.支持结构计算参数测量和计算
支柱测量是保证支持结构安装质量的重要环节,要求测量项目多、精确度高,测量由主管技术人员负责,包括支持结构安装及吊弦计算所需部分数据的测量。
主要测量数据包括:曲线超高、侧面限界、支柱倾斜率、下底座至轨面基准线(一般以低轨轨面为准)的高度,上下底座间距、跨距以及直缓点和缓圆点距支柱的距离。曲线超高、侧面限界、支柱倾斜率(mm/m)应精确到毫米。下底座高度以及上下底座间距,精确到厘米。支柱倾斜率采用经纬仪测量。
测量数据以腕臂计算表格填写。表格中还应包括支柱类型、导线高度、结构高度、拉出值、曲线半径、曲线要素点起始里程、填表人、日期等项目。
(五)腕臂、软横跨安装
1.腕臂安装
腕臂安装利用作业车进行,操作要领如下:
预配好的腕臂,根据安装计划装上作业车。确认腕臂编号与安装地点相符。作业车停到支柱附近,作业平台升至腕臂下底座0.5 m的地方,转动平台尽量靠近支柱。两人抬起斜腕臂,将斜腕臂棒式绝缘子的单耳插入腕臂下底座,螺栓销穿向来车方向。作业平台稍微转动后,缓缓升高平台至上底座下1 m处。同时,两人把住腕臂,不使平台乱碰,解开绑扎铁线。一人扶住斜腕臂,两人抬起平腕臂,将平腕臂与斜腕臂、平腕臂与上底座连接。图5-6为正在进行的腕臂安装。
图5-6 正在进行的腕臂安装
2.软横跨安装
(1)软横跨预制。
软横跨预制是将组成横承力索,上、下定位索的钢绞线、绝缘子及其他零件按要求组装在一起,保证软横跨安装后的尺寸符合计算结果。
(2)软横跨安装。
将预制好的软横跨运到安装支柱处展开,注意绝缘与安全。在一侧支柱的顶端和安装固定绳位置各上一人,通过滑轮将软横跨吊起安装在支柱上。在另一侧支柱顶端和安装固定绳位置各上一人,固定好滑轮和大绳。
根据行车间隙时间,确认可以安装时,地面作业人员迅速将软横跨抱起(注意绝缘与安全)运送到另一侧支柱处,用大绳绑好迅速拉起,杆上作业人员将软横跨安装到设计位置。
跨越停留车辆时,要确认车辆在作业时间不会移动。预制时,技术人员要适当考虑软横跨跨度及支柱挠度对各部分尺寸的影响。安装时利用行车间隙进行,须按规定做好施工防护。安装调整后软横跨平直美观,上下部固定绳有100~200mm负弛度。(www.xing528.com)
(六)承力索架设
1.架设组织
目前,承力索、接触线的架设一般均采用由轨道车牵引的架线,车利用封闭时间占用线路作业,采用的是无张力(或低张力)放线法,由车上与车下两组人员共同配合完成,即第一步线索先自由展放,第二步由地面人员接着进行紧线、下锚。此工序应在所有装配均已装好,限界门已安装完毕,所有电力、通信等干扰均处理完毕后才能进行。
利用轨道车作动力,牵引一辆装备有架线设施的平板车(30~60 t)组成架线车,如图5-7所示,架线车主要设施有:带升降的作业平台、带制动装置的线盘支架、隧道内或夜间作业用的内燃发电机及照明装置等。
图5-7 架线车工作示意图
具体操作:将锚段线盘吊装在架线车上。封闭线路后将架线车停到起锚位置,起锚人员紧固拉线,安放坠砣,并将坠砣按当时环境温度提升至设计高度。架线人员将线条做好终端锚固线夹与补偿装置连接后开始运行,线条张力控制在小张力架线法所要求数值。图5-8为正在进行的承力索架设。
图5-8 进行中的承力索架设
2.架设操作要点及技术标准
(1)向车站调度人员提出申请计划。
(2)将要放锚段线盘吊装在架线车上。封闭线路后将架线车停到起锚位置,起锚人员紧固拉线,安放坠砣,并将坠砣按当时温度提升至设计高度。架线人员将线条做好终端锚固线夹与补偿装置连接后开始运行,线条张力控制在小张力架线法所要求数值。
(3)架线以5km/h的速度前进,每到一悬挂点处停车,用铁丝套好,将线条通过滑轮挂在腕臂上。每隔400 m或行人较多处设专人防护。
(4)站场架线时,通过道岔后线条应用紧线器扪起,不影响其他线路,架线车运行至锚柱时,开始落锚。
(5)落锚时,通知起落和防护人员注意线条动态,松开扪线紧线器。将下锚处拉线紧好,坠砣摆好并提至设计高度。
(6)用张力紧线至标准张力时,将线条与下锚补偿相对位置做标记。断线,做终端锚固,看线盘人员将剩余线卷在线盘上。继续紧线将终锚线夹与下锚补偿相连接。停止紧线,先松吊坠砣的葫芦,再松线条上的紧线器。
(7)架线车沿线检查一遍,确认无误后,消点开通线路。填写工程记录。
(七)接触线架设
1.架设组织
架设接触线应具备的条件:承力索空载弛度符合设计要求;承力索架设后,按要求安装好普通吊弦;承力索中心锚结按要求架设完毕;站场软横跨下部固定绳已装好;接触线补偿装置安装好,并符合架线要求。
接触线的架设工具与承力索基本相同,所不同的是接触线使用铝质紧线滑轮,紧线下锚时使用的是蛙式紧线器,架线车还应增设矫直器、汽油、棉纱、S钩等工具。图5-9为放线矫直器。
图5-9 放线矫直器
具体操作:接触线架设准备完毕后,可进行起锚。人工转动线盘或绞盘,将线索端头拉到补偿装置附近。操作放线车开始放线,在展放接触线的过程中应注意观察线索的走向、张力车走向速度和挂线作业人员的一致性等。当架线车上的作业平台基本接近下锚柱时停止展线,准备进行落锚。到达落锚地点后,在接触线和下锚连线的适当位置安装紧线器,用链条葫芦连接补偿装置与接触线,收紧链条葫芦。当接触线锥套式终端锚固线夹与落锚补偿装置的绝缘子连接牢靠后,可将接触线校正器螺栓松开,抬起校正器,取出接触线,缓慢松链条葫芦,拆除链条葫芦和紧线器,即完成正式落锚连接。图 5-10 为正在进行的接触线架设。
图5-10 进行中的接触线架设
2.接触线架设过程中的注意事项
(1)架线前,认真检查架线车各机械部件是否工作可靠;工具是否灵活、适用、安全;材料是否齐备、合格。
(2)放线时,严禁在放出的导线下面站人,道口设专人防护。
(3)在架线车作业台上工作时,作业台的栏杆一定要竖起并固定牢靠;作业台升降时,严禁上下人;在架线车转道或返回运行时,架线车作业架要降回到原处,栏杆放平,作业人员应全部撤离作业台。
(4)放线过程中,线盘前方不得站人。
(5)在隧道群区段架线时,应设专人做安全监护工作,特别要注意瞭望前方,加强联络;进隧道前一般应停车,降下作业台;隧道内作业,必须有充足的照明设备,防止悬挂零件刮车、伤人。
(6)不符合安全距离要求的电力线路或其他架空线路下架线,要制定专门的安全措施,必要时应适当降低架设高度,或办理停电施工手续。为防止线条弹出,放线开口滑轮要封口。
(7)各施工小组,应派专人监护安全。
(8)在锚段关节及站场道岔区架线时,应注意时正线及重要线的导线位于侧线及次要导线的下方;承力索交叉位置与接触线相同。
(9)承力索、接触线架设过程中,应注意不发生损伤,如发现有损伤,应按要求规定进行处理。
(10)承力索及接触线的补偿坠砣高度应符合安装曲线,并考虑线索初伸长、悬挂调整变化量等影响;半补偿链形悬挂时,承力索弛度应符合安装曲线,其偏差不超过±10%。
(11)应考虑接触悬挂调整时是否方便。
(八)接触悬挂调整
接触悬挂调整内容包括:安装中心锚结,导线面整正,安装定位装置;调整导线拉出值;安装调整弹性吊弦;调整导线高度、弛度;调整锚段关节;调整坠砣高度、安装线岔、分段分相绝缘器、各种电连接等。
接触悬挂调整应从中心锚结开始向下锚端进行,一般分粗调和细调两步。粗调主要进行中心锚结安装、导线面整正、悬挂零部件安装、普通吊弦及弹性吊弦安装、定位装置安装、线岔安装、电连接线安装等。
由于新线延伸、支柱受力变化等因素,接触悬挂状态随之变化,故应经过一定时期的稳定后再进行细调。细调主要包括全面检查调整接触线高度、弛度、拉出值;导线面的平整及消除硬点,对接触悬挂进行分段;安装各种设备;补偿器的调整等。
(九)其他设备安装
1.线岔安装
线岔安装调整是接触网施工的一个关键环节,如邻跨需安装分段绝缘器,则线岔需在分段绝缘器安装后进行。人员组织和施工机具配置与上述接触悬挂安装相似,但每组作业时安排技术人员现场指导,调整完成后,应用模拟受电或检测车进行检查。具体操作要点及技术标准要求如下:
安装定位装置时,拉出值应严格按设计值复核。
线岔处接触悬挂的调整采用铁线临时吊弦,临时吊弦位置按吊弦计算表中位置,模拟调整从道岔的开口侧向岔尖进行,道岔转换柱处侧线支接触线的抬高量、抬高范围、吊弦状态要符合设计要求。
正线接触线距侧线线路中心或侧线接触线距正线线路中心的距离在始触区范围内不应安装线夹。
按工艺装好线岔及正式吊弦。
2.锚段关节调整
复核各悬挂点的承力索高度及水平位置符合设计要求。
安装定位管,坡度符合设计标准,安装定位器,注意检查拉出值符合要求且承力索在同一垂面。
先安装工作支的整体吊弦,然后进行非工作支调整。非工作支调整时,在悬挂点两边采用临时铁线悬吊,再将定位装置调整到位。绝缘子串安装位置符合设计要求,承力索、接触线绝缘子串中心对齐。
依照电连接线安装图及其工艺安装电连接线。
3.隔离开关安装
安装和调整执行有关工艺规定,采取料库预组装、吊装一次到位施工方法。预配前对每台开关进行必要的电气试验和外观检查。
开关预装配在料库特定场地进行,并吊装在试验支柱上进行手动开合试验和调节水平、开合角度。
整体吊装开关并进行操作机构的安装。开关调整要符合说明书要求,并做好电连接线引线和接地线。开关引线端子与接触网引线张力以0.5kN为宜。
(十)接地安装
接地装置是一种将支柱、设备装配部件的非带电部分和钢轨连接起来的设备。作用是当绝缘子发生闪络或老化严重时,将产生的泄漏电流由地线及接地极直接接入钢轨或大地,降低了接地电阻,使变电所保护短时间跳闸,这就保证了设备及人身安全。
接触网设备接地方式有两种,一种是接地线直接接钢轨,另一种是接地线接地极。
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