擴能改造錨段關節改移施工方案及技術

■ 于國旺

朔黃鐵路作為西煤東運第二大通道，開通以來運量每年以千萬噸級增長。2009年，朔黃鐵路發展有限責任公司啟動了六站一場3.5億t擴能改造工程，車站到發線相應延長，造成車站正線接觸網錨段關節相應外移，錨段關節改移直接影響站場開通及行車安全，因此，有必要對錨段關節改移過程中施工方案與技術進行探討。

1 施工改造方案

在此以朔黃鐵路肅寧北站蠡縣方向錨段關節外移為例進行分析與闡述（見圖1）。圖中8#為站場新設Ⅱ錨段錨段關節下錨支柱，2#為區間既有10錨下錨支柱。根據施工圖和現場調查，明確新舊錨段關節開口與交叉位置，采用“利用既有，永臨結合”的原則，制定和優化施工方案。

1.1 新設Ⅱ錨段的架設

首先將區間356#支柱、 358#支柱安裝由中間柱改為轉換柱，并將區間10錨段倒接到新裝配腕臂上。由于中間柱與下錨支柱柱型不同，因此360#支柱不能作為下錨支柱，應重新為區間10錨增設一下錨錨柱，拆除既有360#支柱。新設Ⅱ錨段起錨后，在既有356#、358#、8#、362#支柱等區間10錨段支柱做臨時懸掛，到站內下錨。在新設Ⅱ錨段接觸線架設時，可利用既有承力索做臨時懸掛，并保持其至既有接觸線高度在200 mm以上。

1.2 新設Ⅱ錨段的調整

根據天窗時間，將新設Ⅱ錨段與既有區間10錨

段進行倒接調整，調整新接觸線導高，至工作高度，并抬高既有10錨段導高，使其成為非工作支，使其與新架設工作支距離保持在200 mm以上。如一個天窗時間內完不成一個錨段倒接，應將新舊接觸線按照非絕緣錨段關節形式做一過渡，并增設臨時電連接器，確保新舊接觸線的平滑過渡。

1.3 既有10錨段改移及拆除

根據現場測量情況，確定既有10錨段斷線位置，斷線后到新設8#支柱下錨，調整4#、6#支柱處新舊錨段接觸線工作支與非工作支高度，使轉換柱之間過渡區兩接觸線等高。同時根據計算調整10錨段中心錨結位置。原有10錨段重新下錨后，站內既有非工作10錨段接觸懸掛相應拆除。

車站正線錨段關節在外遷改移過程中，如區間剩余既有錨段太短，則可根據設計與區間其他錨段合并重新放線，或單獨設一小錨段，采用硬錨下錨方式。

2 下錨一次到位技術應用

圖1 肅寧北站蠡縣方向錨段關節外移示意圖

錨段改移后，下錨承力索b值往往由于受架設不到位、線索初伸長等影響而重新進行調整，從而影響施工效率，浪費大量天窗點時間，因此有必要對錨段關節改移過程中下錨一次到位施工技術問題進行探討。

2.1 影響下錨一次到位的因素

2.1.1 新線延伸量

設未經超拉的線材新線延伸率為θ，則線材延伸量ΔA為：

其中L為中心錨結至下錨處半個錨段長度。

2.1.2 線材不到位

站場改造過程中存在大量臨時或過渡工程，有的因既有線下影響接觸網支柱安裝，有的受新建線工程影響等，致使新架設接觸網很難一次到位。此種情況下，在施工前應對線索到位后路徑改變引起的線索過長或過短有所考慮，主要是在施工前對線索架設前、后路徑進行測量。

2.1.3 曲線張力

在曲線區段，由于曲線張力作用，新線在架設過程中與既有線材產生一段水平距離，在新線材到位后會對下錨一次到位長度產生一定影響（見圖2）。

圖2中，R為曲線半徑，m；l為新線索跨距；l1為到位后線索跨距，m；Δr為倒接前后的水平距離，m；α為一個跨距內對應的弧度數。則倒接前后長度變化量ΔCi為：

通過上式可計算某一跨的線索安裝前后變化量ΔCi的值，根據實際固定情況，Δr值一般為100～200 mm。

則半個錨段由于曲線張力引起的長度變化ΔC為：

2.1.4 承力索負載

接觸線架設到位后，承力索由于受負載增加影響，馳度會發生一定變化，從而引起承力索長度的變化。

圖2 某曲線內一跨線索到位前后示意圖

（1）無載承力索長度計算：

合并以上兩式得：

其中：l為跨距長度，m；q1為承力索自重負載，kg/m；T1為承力索補償張力，N；L1為一跨承力索長度，m。

（2）接觸線架設到位后承力索長度L2計算：

其中：q2為接觸線架設到位后合成負載；T2為接觸線架設到位后承力索張力，對全補償接觸懸掛而言，一般T1與T2變化不大，假設T1=T2。接觸線架設到位后，承力索一跨內長度變化為：則半個錨段內承力索因負載變化引起的長度變化為：

2.2 下錨安裝過程中一次到位施工工藝的應用

由于補償為成套裝置，補償繩長度是一定的，因此結合以上因素，根據下錨時大氣溫度及錨段長度，查出補償安裝曲線，提前預留補償繩長度，基本能滿足下錨一次到位的要求，減少二次下錨的情況。

3 站場改造中錨段關節外移需注意的問題

（1）當既有接觸網下錨拉線影響新建支柱立桿時，改移既有拉線下錨角度，但偏移角度不得超過3°，否則改變下錨位置，利用既有錨柱、新建支柱或設臨時錨柱臨時下錨。可適當調整錨支下錨角度（錨支下錨轉角不超過60°）。

（2）當既有接觸網錨支或中錨與新設支柱絕緣距離不夠時，在下錨支可加設絕緣子串或將錨支絕緣子前移，以保證絕緣距離。

（3）為保證既有線路安全運行，同時滿足換線施工需要，新架接觸線臨時固定，應比既有接觸線高200 mm以上。在調整過程中，采用“新舊交替，逐段降低，逐段調整”的方法進行調整過渡。在調整區段既有接觸網抬高，新建接觸網降至工作高度，新舊接觸線相交區段按照“非絕緣錨段關節”形式進行過渡，并安裝過渡電連接器，最終全部新架接觸網投入運行，拆除既有接觸網。

（4）適當利用4個“一次到位”新技術，提高天窗利用效率，減少對行車干擾。整體吊弦、腕臂預配、懸掛安裝，接觸網承力索架設在施工前做到認真測量、精確計算、準確預配，精心安裝，完全可以做到4個“一次到位”，有效縮短線上施工作業時間。

（5）在既有線改造過程中，承力索不到位成為下錨安裝一次到位的最大障礙，因此，二次下錨有時無法避免。在放線過程中有時考慮到線索到位后線索太長，需重新下錨，此時可以用增加接觸網配件方式臨時下錨，待調整到位后，再將多余配件去掉，進行二次下錨，此種情況在接觸網改造時經常用到。另一種情況是，接觸網下錨后承力索與接觸線錨絕緣子對齊，可以考慮在接觸線放線下錨過程中不加絕緣子，待接觸線調整到位后，接觸線下錨處再加絕緣子，從而減少工作量，減少天窗占用時間。

[1] 于萬聚. 高速電氣化鐵道接觸網[M]. 成都：西南交通大學出版社，2003

[2] 鐵道部電氣化工程局. 提高接觸網可靠性的施工技術的研究鑒定文件，1997

[3] 中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司. 肅寧北站擴能改造工程接觸網平面布置圖， 2011