接觸網(wǎng)調(diào)整支柱組立、硬橫梁架設(shè)過程及模擬分析

劉 行，王曉霞，崔 皓，朱 拓

（1. 中鐵六局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 100071； 2. 北京京園誠得信工程管理有限公司，北京 102200； 3. 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司，北京 100037）

0 引言

近年來，我國城市軌道交通快速發(fā)展。在這種背景下，出現(xiàn)了大量新建隧道下穿復(fù)雜敏感設(shè)施的情況。新建隧道下穿可能會(huì)導(dǎo)致上方的復(fù)雜敏感設(shè)施產(chǎn)生過大變形，從而發(fā)生破壞。因此，關(guān)于復(fù)雜敏感設(shè)施安全性控制指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)的制定十分重要。復(fù)雜敏感設(shè)施包括既有隧道、鐵路路基、橋梁墩臺(tái)和房屋建筑等。本文對13號(hào)線擴(kuò)能提升工程A線撥線起點(diǎn)—新龍澤站區(qū)間盾構(gòu)下穿京張高鐵動(dòng)車所接觸網(wǎng)施工進(jìn)行分析總結(jié)，采用經(jīng)驗(yàn)、數(shù)值和理論相結(jié)合的手段對重點(diǎn)復(fù)雜敏感風(fēng)險(xiǎn)工程開展研究[1]，以保障鐵路、地鐵運(yùn)營安全和工程施工安全。

1 工程概況

1.1 接觸網(wǎng)調(diào)整工程背景

對于13號(hào)線擴(kuò)能提升工程A線撥線起點(diǎn)—新龍澤站區(qū)間盾構(gòu)下穿京張高鐵動(dòng)車所接觸網(wǎng)桿，右線隧道覆土15.81～19.71 m，左線隧道覆土10.43～15.50 m，隧道頂與接觸網(wǎng)桿立柱基礎(chǔ)豎向凈距約為7.43～16.71 m，人工挖孔樁深度范圍地質(zhì)為粉質(zhì)填土及粉質(zhì)黏土，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一級(jí)。

區(qū)間盾構(gòu)下穿北京北動(dòng)車所，因原有硬橫梁位于盾構(gòu)影響范圍內(nèi)，盾構(gòu)下穿前需要改移既有接觸網(wǎng)支柱硬橫梁，主要措施有新架設(shè)硬橫梁8 組和拆除既有硬橫梁6組。

XJ1、XJ4、XJ7位于動(dòng)1股道旁，緊鄰西側(cè)進(jìn)場道路（路寬約4.00 m）。

XJ2、XJ5、XJ8 位于動(dòng)8 股道與動(dòng)9 股道之間，股道間距6.50 m。

XJ3、XJ6、XJ9 位于動(dòng)16 股道與動(dòng)17 股道中間道路西側(cè)（路寬約4.00 m），緊鄰動(dòng)16股道。

XJ10、XJ12 位于動(dòng)16 股道與動(dòng)17 股道中間道路東側(cè)（路寬約4.00 m），緊鄰動(dòng)17股道。

XJ11、XJ13 位于動(dòng)17 股道與鄰近的檢修庫側(cè)墻之間。

1.2 接觸網(wǎng)改移方案

接觸網(wǎng)整體改移方案如下：1） 根據(jù)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)路徑，對影響接觸網(wǎng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)進(jìn)行改移，改移后滿足盾構(gòu)機(jī)的安全距離，支柱懸掛采用硬橫梁+上下部吊索懸掛；2） 線材維持既有倒接調(diào)整；3） 回流線采用硬橫梁鋼柱側(cè)面懸掛，雙重絕緣安裝接地跳線；4）架空地線采用柱頂懸掛[2]。

2 支柱及硬橫梁架設(shè)吊裝方案

2.1 營業(yè)線大型設(shè)備吊裝分析

支柱組立及硬橫梁架設(shè)采用軌道吊（25.0 t）施工，軌道車運(yùn)行在待吊裝位置的隔1 股道。吊裝半徑如下：

（1） XJ1#、XJ4#、XJ7#支柱組立，軌道車站在動(dòng)2道，吊裝半徑為8.20 m。

（2） XJ2#、XJ5#、XJ8#支柱組立，軌道車站在動(dòng)7道，吊裝半徑為8.20 m。

（3） XJ3#、XJ6#、XJ9#支柱組立，軌道車站在動(dòng)15道，吊裝半徑為8.20 m。

（4） XJ10#、XJ12#、XJ11#以及XJ13#支柱組立，軌道車站在動(dòng)18 道，吊裝半徑分別為8.20 m 和13.20 m。

（5） 硬橫梁在距離中心最近的股道分別吊裝，吊裝中心半徑為5.50 m。

2.2 吊裝重量

（1） 硬橫梁支柱BGZ8、ZGZ8、BGZ7 的長度均為10.50 m，單根重2.4、2.4、2.1 t。

（2） 硬橫梁總長度為21 m，其中各分梁長度為6.80 m+7.40 m+6.80 m，單組重1.9 t。

（3） 硬橫梁DP=38，梁長(6.80+7.30) +9.80+（6.80+7.30）m，單組重3.6 t。

2.3 CAD模擬及吊裝載荷分析

支柱組立及硬橫梁架設(shè)施工前必須經(jīng)過精確模擬及安全性系數(shù)驗(yàn)算[4]，確保施工過程精準(zhǔn)穩(wěn)定且保障營業(yè)線施工安全。

3 懸掛倒接

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，確認(rèn)拉出值的方向，動(dòng)1～動(dòng)8 道、動(dòng)9～動(dòng)16 道，連續(xù)硬橫梁拆除既有2 組硬橫梁，新架設(shè)硬橫梁3 組，最后一組硬橫梁拉出值與既有實(shí)測拉出值保持一致，動(dòng)17～動(dòng)20 道硬橫梁更換2 組，拉出值與既有實(shí)測拉出值保持一致，以既有實(shí)測拉出值為準(zhǔn)調(diào)整現(xiàn)場拉出值[3]。

4 結(jié)語

本研究通過對具體案例的深入分析，探討了新建隧道下穿復(fù)雜敏感設(shè)施對既有接觸網(wǎng)安全性的影響，并針對接觸網(wǎng)安全性控制制定了相應(yīng)的解決方案。本研究成果對于保障鐵路、地鐵運(yùn)營安全和工程施工安全具有一定的理論指導(dǎo)意義和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

盡管本文對新建隧道下穿復(fù)雜敏感設(shè)施的情況進(jìn)行了深入分析，但是仍存在一些未考慮到的因素和不足之處。例如：不同類型和規(guī)模的隧道施工對接觸網(wǎng)的影響程度還需進(jìn)一步探討；既有接觸網(wǎng)的改造和升級(jí)方案還需進(jìn)一步完善等。未來可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入探討：

（1） 隧道施工對接觸網(wǎng)安全性影響機(jī)制的研究。進(jìn)一步探討隧道施工過程中的振動(dòng)、位移、應(yīng)力等參數(shù)對接觸網(wǎng)的影響機(jī)制和規(guī)律，為控制指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)的制定提供更加科學(xué)的依據(jù)。

（2） 接觸網(wǎng)安全性評估與改造方案的研究。根據(jù)不同類型和規(guī)模的隧道施工對接觸網(wǎng)的影響程度，評估既有接觸網(wǎng)的安全性，提出相應(yīng)的改造和升級(jí)方案，以保障鐵路、地鐵運(yùn)營安全。

（3） 多因素耦合作用下接觸網(wǎng)安全性控制指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)的研究。對隧道施工、接觸網(wǎng)、列車運(yùn)行等多因素耦合作用下的安全性控制指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，從而更加全面地評估和控制接觸網(wǎng)的安全性。