車站咽喉區吊柱選型的技術方案探討

羊毅

中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北武漢，430000

0 引言

車站咽喉區一般采用硬橫跨安裝吊柱方式，對接觸網進行定位。而車站咽喉區的股道間距一般都小于正線間的股道間距5米，在選用硬橫跨吊柱時，仍按正線間的吊柱型號進行安裝的話，易造成安裝的吊柱不滿足動態包絡線設計要求，或者吊柱的安裝位置保證了動態包絡線，卻造成了機車建筑限界已傾限的情況。

在車站咽喉區吊柱的選型正確與否，直接關系到接觸網的運行質量。正確的吊柱長度選型、安裝高度的確認、側面限界的安裝位置，決定著接觸網硬橫跨吊柱的安裝質量，避免了因吊柱型號不滿足設計要求，而重復拆卸造成的不必要的返工。本文針對硬橫跨吊柱的選型計算方法進行了分析與總結，為后續技術干部提供一些技術幫助[1]。

1 確定吊柱選型的要數

1.1 軌基高差

軌基高差：鋼軌的設計標高－基礎頂面的標高。在確定硬橫梁邊柱的長度過程中，軌基高差是必須考慮的一項因素。如圖2-1中的h2所示。以鄭萬線路為例，軌基高差理論值h2為350mm。

1.2 接觸網參數

下腕臂底座安裝高度、結構高度、接觸線高度。以鄭萬線路為例：結構高度為H1=1600mm；接觸線高度為Hj=5300mm（距離軌面）；下底座安裝高度一般為H1=5100mm（距離軌面）。

1.3 硬橫跨邊柱長度的計算

根據通化（2008）1401-V[接觸網鋼管硬橫跨安裝構造圖（吊柱安裝方式）]中的設計要求，吊柱的最大長度為3000mm。以鄭萬路線為例，設計提供的施工藍圖中腕臂裝配抬高支最大抬升量Δh為500mm。結合《高速鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準》（TB/T 10758-2018）中要求，接觸網帶電體距離跨線建筑物的間隙最小距離為H2=500mm[2]。

即，腕臂安裝后確保最小的凈空絕緣距離的硬橫梁下弦面的高度（距離軌面）H為：

計算硬橫跨邊柱的高度H（距離軌面）為：

H=H+620mm+150mm=7900+620+150=8670 mm。

則硬橫跨邊柱的實際長度為：H+軌基高差=8670+350=9020mm，符合設計要求高度。同時，核算硬橫梁下弦面位置安裝吊柱后，吊柱的地面距離軌面的距離為：

硬橫梁下弦面－吊柱最大長度=7900mm-3000mm=4900mm，滿足腕臂安裝的高度要求。因軌基高差值h2在施工過程中存在誤差，硬橫跨邊柱的高度會相應跟隨變化[3]。

1.4 機車建筑限界以及動態包絡線的要求

以鄭萬線路為例，機車建筑限界以及動態包絡線的要求如下分析。

1.4.1 機車建筑限界輪廓圖

1.4.2 受電弓類型及動態包絡線范圍以及計算最小值

（3）冷啟動問題。對于PoS共識機制而言，持幣量和持幣時間的增長會降低挖礦難度。因此在PoS共識下，初期持有代幣的節點更加傾向于不進行交易，以獲得挖礦利潤。這就會造成代幣不流通的問題，系統的啟動較為困難。

（1）受電弓類型為UIC608-2003，受電弓（寬度1950mm)。

（2）受電弓包絡線范圍，高速區段：直線區段，受電弓左右擺動量250mm；曲線區段，受電弓左右擺動量350mm。受電弓最大動態抬升量不小于150mm；低速區段：受電弓左右擺動量200mm，受電弓最大動態抬升量100mm。

（3）綜合（1）（2），機車在運行過程中，受電弓水平偏離線路中心的最大距離為受電弓半寬+水平最大擺動量+最大抬升量+距離固定接地體的最小距離=1950/2+350+150+350=1825mm[4]。

2 車站咽喉區小限界處吊柱型號計算以及驗證

2.1 小限界處吊柱長度選型的計算原理

以鄭萬興山站為例，車站股間距最小位置為42#道岔與18#道岔交接轉換處37#-38#硬橫跨，I/3道的吊柱安裝，對I道定位，其最小股間距為3630mm，假設此位置在兩線中心間距安裝L=3000mm的吊柱：

結合1.3得出吊柱下沿的最低高度為4900mm（距離鋼軌面）；

根據圖1機車建筑限界，在高度為4900mm位置，最小機車建筑限界C=EF+1700mm，如圖4所示：

而安裝對I道的吊柱定位，其I/3道的股間距只有3630mm，吊柱的厚度是160mm，則吊柱對I到的側面限界為（3630-160）/2=1735mm＜受電弓的最小擺動量＜最小機車建筑限界，所以L=3000mm的吊柱不滿足設計要求。

因而根據2.1的計算原理，我們重新進行分析推導，吊柱安裝的側面限界為1735mm，如圖4所示，吊柱下沿距離軌面的最小距離L為：

得出L=5429mm

根據1.3的硬橫跨邊柱長度計算原理，硬橫跨按L=9000mm定值計算。

吊柱的長度=硬橫跨邊柱長度－軌基高差－硬橫跨邊柱上法蘭距離頂端距離－吊柱下沿距離軌面的最小距離－硬橫梁下弦面距離上弦面中心距離=9000-350-150-620-5429=2451mm。

當吊柱下沿距離軌面5429mm時，機車在運行過程中，受電弓水平偏離線路中心的最大距離為受電弓半寬+水平最大擺動量+距離固定接地體的最小距離=975+350+350=1675mm＜1735mm。因此股間距為3630mm時，采用的吊柱型號為L=2451mm。

2.2 吊柱長度的驗證

通過2.1小節，我們得到了吊柱的長度后，通過CAD制圖軟件，將機車、吊柱安裝位置、股間距、動態包絡線等進行模擬。根據1:1的模擬仿真后，圖5中，直觀地顯示出吊柱的安裝位置滿足機車建筑限界以及受電弓的最大擺動量的。從而驗證了本文中闡述的計算原理，符合現場施工中吊柱長度選取的要求[5]。

3 結論

本文通過介紹車站咽喉區吊柱選型的技術方案探討，綜合分析與驗證了硬橫跨邊柱的計算原理到吊柱型號選取的計算原理，并從建筑限界、受電弓動態包絡線這幾個方面對今后施工中車站咽喉區段吊柱的長度選取提供了依據。如遇到曲線區段，必須考慮外軌超高引起的動態包絡線的影響。該吊柱選取原則同樣適用于隧道、跨線橋等處吊柱的選取。