張超



摘 要:“十三五”期間,國家提出“八縱八橫”的鐵路規劃,鐵路建設邁入了高速發展的時期,新建鐵路接入既有車站而引起的站場改造日益頻繁,在站場改造時接觸網作業是保證線路正常開通的重要一環,在施工過程中必須通過合理正確的技術手段保證接觸網施工的快速高效實施。本文結合京滬電氣化鐵路安亭(含)至黃渡(含)股道撥接Ⅱ級施工天窗中接觸網施工遇到的問題,對站場改造接觸網施工關鍵進行剖析,為后續此類施工提供借鑒和參考。
關鍵詞:接觸網施工;站場改造;施工組織
0 引言
大規模站場改造施工天窗存在施工任務繁重、施工環境復雜、參與人員眾多、多專業交叉作業以及天窗時間緊張等困難,其中接觸網專業有著直面觸電傷害和高空作業的特點,其設備參數主要依賴軌面中心線為基準來進行調整,這導致接觸網專業在進行軌道撥接施工時與工務專業的軌道作業有著緊密地聯系。站場改造施工同時涉及到工務、供電、電務、車務等部門,接觸網專業與其它專業的協調也是保障施工任務順利完成的關鍵。本文結合既有京滬線的一次大規模的軌道撥接Ⅱ級施工天窗來對接觸網站場改造施工關鍵進行剖析。
1 施工情況簡介
由于新建滬蘇通鐵路引入既有京滬線,京滬鐵路下行線安亭站至黃渡站間要進行軌道撥接施工,安亭端和黃渡端攏口各有一處撥接施工點,工務專業主要進行線路撥接、大機線路搗固和新線路開通施工,京滬下行線撥接施工共撥移線路416 m,最大撥道量2 990 mm,其中安亭端232 m,黃渡端184 m。接觸網專業主要是在線路調整后在安亭站和黃渡站進行錨段關節調整、線岔調整、接觸懸掛調整、撥接口處線路新增曲線超高接觸懸掛調整以及新舊網交替施工區域接觸網檢查克缺等施工。天窗點內的接觸網施工任務繁重,施工等級為Ⅱ級,停電封鎖時間為240 min。
2 接觸網專業施工過程中常見難點
2.1 錨段關節調整施工難度高、工作量大
線路撥移導致軌面參數出現變化,在對錨段關節的接觸懸掛進行調整的同時也要對涉及的兩個錨段進行調整,工作量很大。接觸網懸掛在錨段關節處的過渡是通過工作支與非工作支空間幾何參數的平穩交替來實現的,對參數精度的要求很高,要在天窗時間內完成參數調整,施工難度大。
接觸網新、舊錨段要在安亭站65#-73#支柱間構成一個四跨絕緣錨段關節(圖2),該絕緣關節在天窗時間內沒有進行精調,只具備在保障列車放行條件的前提下對接觸懸掛進行粗調的條件。
2.2 線岔施工受交叉作業影響大
線岔是在股道交叉處實現接觸網平穩過渡的主要設施,對幾何參數的要求很嚴苛,如果參數誤差稍大,在受電弓通過線岔時極易發生鉆弓事故,所以接觸網線岔的參數必須進行精調。線岔由于始觸區的存在導致其接觸懸掛參數調整難度很大。
安亭站2/4號道岔位置距離撥接口150 m,股道軌面參數在天窗點內進行了3次調整,導致線岔參數中兩支接觸網線相距500 mm處的高差和始觸區的范圍難以固定,在臨近天窗結束前才完成線岔調整。
2.3 倒錨作業人力消耗大
在站場改造施工中,由于錨段長度的變化,需要對錨段關節進行改移,而倒錨是其中的關鍵環節,指的是將某根錨柱的下錨補償裝置倒接到鄰近的支柱上,形成新的錨柱。接觸網懸掛存在的巨大的張力,而補償裝置也有與張力相對應的重量,倒錨施工過程中需要大量人員同時配合作業,尤其是進行起錨和落錨作業常需要抽調其他作業組的人員配合,對施工現場人力資源的消耗很大。
黃渡站1道163#錨柱的下錨設施要倒接到新立的X163#支柱上,由第一小組負責施工,在起錨和落錨時抽調第3組和第5組人員配合,且由于對倒錨施工的前期準備不足,沒有提前利用封鎖天窗(接觸網無需停電)完成X163#支柱上的下錨補償裝置安裝,導致在施工當天人力和施工時間都極為緊張的情況下需要現場組裝和安裝下錨補償裝置,進一步增加了人力消耗,提高了施工難度。
2.4 股道撥移參數不準確
工務部門會在撥接天窗前提供軌道撥移量的數據,接觸網懸掛的調整方案就根據軌道撥移量進行制定。在工務部門股道撥接施工結束后按照方案進行接觸懸掛調整施工,但是天窗實際施工過程中,發現現場的實際股道撥移量與工務部門提供的參數差異較大,導致原有接觸懸掛調整方案失效,需要現場臨時制定調網方案,在導致接觸網施工時間延長的同時影響了接觸懸掛調整的精度。
2.5 接地線掛設位置不合適
大規模的站場軌道撥接施工存在施工范圍大、施工股道多的特點,現場需要掛設的接地線數量較多,在實際施工過程中經常出現接地線掛設位置不合理,碰撞或阻撓工務大機和接觸網梯車的情況。
工務大機在安亭站1道走行過程中碰撞一處接地線,該接地線掛設在1道一處軟橫跨定位處,地線位置沒有安排人員值守且接地桿和接地線均沒有采取可靠措施用以避開大機走行限界,對大機走行效率和現場人身、設備安全構成了不利影響。
3 接觸網施工主要特點
3.1 接觸網專業施工時間短
接觸網沒有備用系統,且施工的技術性和整體性較強,絕大多數情況只能利用天窗時間來施工,作業受時間、地點、行車運輸等制約,很難進行長時間、大兵團作戰,同時接觸網停電是整條電臂(25~35公里),停電后行車影響范圍大,這就更使得停電施工的難度加大。本次施工過程期間,由于施工時間緊張,部分接觸網設備沒有進行精調。
3.2 施工單位多,交叉影響大、協調困難
大規模站場施工,包括接觸網、工務、電務、車務等多項專業,每種專業之間的既有設備會互相干擾,同時各個專業都有自身嚴格的質量和工期要求。接觸網專業承擔著接觸網懸掛系統整體隨著線路同步調整的任務,如果前期與各專業的協調不充分,現場交叉施工難度會比較突出。且施工單位和設備管理單位之間常存在施工和運營檢修的沖突,彼此都有自己的需要,很難將各個單位之間進行有效的協調。本次施工期間,在對靠近安亭站攏口的接觸網線岔進行調整時,由于施工區域存在交叉作業,線岔調整施工受到很大影響。
3.3 接觸網作業機械化程度不高、作業空間較小,施工效率較低
站場大規模接觸網施工一般使用梯車作業,梯車作業平臺面積一般只有0.8 m2且只允許不超過2人作業,同時需要4名梯車推扶人員,且梯車推行速度不超過5 km/h,這就導致接觸網施工作業的效率低下。本次施工期間,為了確保接觸網施工任務完成,共計動用了16臺梯車參與作業。
3.4 接觸網施工相對工務專業較為被動
接觸懸掛幾何參數以軌面中心線為參照標準的特點,導致了接觸網施工必須采用與工務軌道施工同步調整的方式。在任何情況下,只要工務部門調整軌面參數,接觸懸掛的幾何參數必然同步出現變化,如果在天窗點內不能及時調整到位,線路開通后很可能會導致弓網故障的出現。本次施工期間,工務專業提供的軌面調整參數與現場實際差異較大,導致提前制定的接觸網調整方案失效,安亭站絕緣錨段關節接觸懸掛無法在天窗時間內完成精調。
3.5 接觸網設備施工安全隱患較多
施工現場接觸網新、舊設備并存,舊網設備經過長期運行已經達到平衡,新網施工過程中必然會對舊網設備構成擾動,并出現質量安全隱患。接觸網施工一般不會對新網和舊網進行全方位的更換,使得工程中的安全隱患在施工過程中不斷增多。
4 施工對策
4.1 建立協調機制,做好整體施工方案的制定
由建設管理單位牽頭建立協商機制,組織施工單位和設備管理單位共同參與對整體方案的制定,通過對工務、電務、接觸網等專業施工方案的溝通和磨合,制定一套各專業能互相融合、互相干擾的施工方案。各專業要圍繞天窗作業時間段的分配合理性、專業接口作業參數的交接準確性、施工區域的劃分和轉換的高效性、立體作業施工安全控制措施的完備性等方面制定具體可行的措施,接觸網專業尤其要做好與工務專業施工單位和供電設備管理單位的協調。
一是做好與工務專業的協調,必須確保工務專業提供的軌面變動參數的可靠性,并與工務專業確定大機的走行路徑、線路搗固次數等情況,商定預留給接觸網專業的施工時間,在進行接觸網施工方案制定時要考慮到股道撥移量和大機施工計劃改變的情況,必要時對接觸懸掛采用天窗點內粗調的措施。
二是做好與供電設備管理單位的協調,供電設備管理單位負責接觸網停電配合和開通前接觸網設備狀態的檢查確認工作,在確保安全停電的前提下,選擇合適的接地線掛設位置,避免接地線掛設在大機和梯車的走行路徑上,同時要明確線路開通前的接觸網設備狀態的檢查和驗收工作分工。
4.2 減少撥接施工天窗內的接觸網施工工作量
一是對撥接天窗的接觸網施工工作量進行梳理,挑選出能在撥接天窗點前完成的工作內容,例如支柱組立、腕臂安裝、吊柱安裝、倒錨支柱補償裝置安裝等作業內容,利用其它天窗點提前施工完畢。
二是考慮提前斷電,采取將舊網和新網從電氣上分開,在撥接施工前提前完成接觸懸掛的架設工作,有效減少天窗點內的工作量,同時不會對接觸網的正常運營產生影響,通常采用絕緣錨段關節斷電、絕緣子提前斷電以及利用懸吊滑輪將接觸網線索固定在支柱腕臂底座上的方式。
4.3 合理選擇接觸網過渡方案
一是當股道撥移量不足2 m時,既有接觸網可以直接撥移,現場空間條件具備的情況下直接組立單支柱用于支撐接觸懸掛,如果空間狹窄,采用組立鋼柱利用雙線路腕臂進行施工。
二是當股道撥移量超過2 m時,直接在已經預鋪完畢的線路上按照設計要求組立接觸網支柱并安裝上部設備,并在撥接施工前完成接觸網懸掛的安裝。后續在撥接施工天窗內只需要進行新網與舊網的相接和精調工作。
4.4 做好施工區段范圍內的接觸網設備檢查、克缺工作
接觸網施工過程中要安排單獨的作業小組隊負責對施工涉及到的舊設備進行檢查和克缺,尤其是對存在新、舊網設備交叉的錨段關節要進行全面檢查。
4.5 做好線路開通后的弓網狀態確認工作
撥接天窗結束,施工人員、機具和材料全部撤出線路后,接觸網施工人員不能立即離開,要安排人員對列車通過時的弓網狀態進行觀察并做好應急處置的準備,至少觀察2趟列車的通過情況,確認弓網狀態正常后,接觸網施工人員方可撤離。
5 結束語
滬蘇通鐵路建設期間,在京滬線安亭站、黃渡站和寧啟線平東站均開展了大規模的站場股道撥接施工,接觸網施工任務均能順利完成。高效的協商機制,細致且充分的施工方案,全面且完備的施工前準備是保障接觸網施工任務圓滿完成的必要條件。一直以來,由于當前普遍使用的接觸網作業車配備數量少且效率較低,在時間緊、任務重的大規模站場改造施工中,接觸網專業只能使用作業效率更低,大量部署的梯車,采用“人海戰術”進行施工,機械化施工水平低下的狀況長期得不到改善。目前國內已經開始出現具備較強作業能力和較高施工效率的接觸網多功能綜合作業車,在后續施工中逐步探索采用接觸網多功能綜合作業車與工務專業作業車聯合施工的方式,或可改變當前接觸網專業長期存在的機械化作業水平和施工效率低下的現狀。
參考文獻:
[1]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網[M].西南交通大學出版社,2012.
[2]中鐵電氣化局第一工程有限公司.電氣化鐵道施工手冊(接觸網)[M].中國鐵道出版社,2015.
[3]徐鵬.淺析鐵路站場改造工程的難點及措施[J].四川建材,2017,43(4):131-132.