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摘要:文章介绍了电气化铁路接触网新线索初伸长对接触网参数的影响,通过分析新线索初伸长原因,探讨了对新线索进行超拉在施工中的重要作用。
关键词:电气化;接触网;线索初伸长;超拉;恒张力
中图分类号:U227文献标识码: A
引言:
电气化铁路是我国铁路发展的主要方向,在全国已投入运营的10万公里铁路中,电气化铁路占到了52.4%,且在逐年上升。接触网作为电气化铁路的重要组成部分,其质量的高低直接影响到铁路的运行安全,尤其是在我国电气化铁路运营速度越来越快的发展大趋势下,对接触网的各部位技术参数的要求也越来越高。
目前在接触网施工中,为使接触网各参数满足静、动态要求,采用的是接触线和承力索架设完毕后一次安装到位的施工工艺,以保证接触网参数达到设计要求。但是由于新架设的接触网在额定张力的作用下,线索会发生蠕变伸长,而且这是一个很漫长的过程,在这过程中会对接触网参数产生影响,使之不满足运行条件,为了克服线索的蠕变伸长,在施工过程中需要采用超拉方法来有效解决这个问题。
1. 什么是“超拉”
在接触网施工中,新架设的承力索和接触线在额定张力下会发生蠕变,产生蠕变的主要影响因素是线索的下锚张力和时间,且蠕变的过程是一个相当漫长的过程。线索蠕变的伸长量与所加张力和时间成反比,即张力越大,线索初伸长的时间就越短。在施工中,为了缩短施工周期,以便能够快速地进行后续工作,往往在保证线材不被破坏的前提下通过加大额定张力来减少承力索和接触线的大部分蠕变初伸长过程,这就是超拉。
2. 为什么要“超拉”
目前接触网施工主要采用一次到位施工工艺,新架设的接触网如不采用超拉施工,将对接触网参数将产生影响,使之达不到列车运行要求,造成反复施工和额外返工,不利于质量控制。线索初伸长对接触网参数的影响主要体现在接触悬挂和下锚补偿装置两个方面,由于承力索和接触线线索材质不同,蠕变率也不相同,故其蠕变伸长量也不相同。
接触悬挂方面,吊弦的安装呈铅垂状态,承力索和接触线的伸长量不相同将导致吊弦偏斜,严重时超出施工规范和验收标准的允许范围,时间越长,偏斜越严重,且越靠近下锚的地方偏斜越严重,进而造成定位器偏移、接触线导高发生变化等,使接触网参数不满足要求。
下锚补偿装置方面,由于承力索和接触线的伸长量是通过补偿滑轮装置成倍地传递到坠砣串上的,使坠砣的下落距离成倍增加,致使坠砣下落至地面,影响自动补偿功能,必须经常反复调整b值,不利于施工和维护。
3. 目前主要的超拉方法
目前常用的超拉方式主要有两种,一种是利用架线车提供超拉所需的张力并持续相应时间,在承力索、接触线架设完成后,分别用2台架线车向起锚和落锚方向以大于额定张力的力进行张拉,其中承力索超拉张力为额定张力的1.6倍,接触线超拉张力为额定张力的2.0倍,承力索超拉时间为10分钟,接触线超拉时间为30分钟,超拉完毕后即可进行下道工序,这种超拉方式需要采用作业车配合作业,且需要较长的施工时间,施工风险较高。另外一种是增加坠砣数量来进行超拉,这种超拉方式操作简单,对线路影响较小,是目前国内接触网施工主要采用的超拉方法,本文也着重就这种超拉方法进行探讨。
4. 坠砣超拉施工方法
利用增加坠砣数量进行超拉的方法应对承力索和接触线进行分别超拉,先超拉承力索,超拉完毕后再对接触线进行超拉。利用坠砣进行超拉会加大支柱和腕臂的负载,甚至会超出其设计容量,故超拉施工应尽量安排在白天,以便对支柱和腕臂更好地观测。
超拉施工前应做好检查和准备工作,超拉施工应在承力索和接触线架设完毕后进行。超拉时应确保承力索或接触线未安装吊弦,同时承力索和接触线置于放线滑轮的槽中,放线滑轮状态正常,无卡滞现象;中心锚结需卡牢,因为中心锚结不仅能够缩小因超拉而可能出现的事故范围,缩短事故处理时间,同时还可以减小因两端加载不均匀而引起的左右偏移量,保证超拉后测量数据的准确性;同时从中心锚结处往下锚方向进行加固,支柱在曲内的部分,采用角钢或平腕臂支撑加固腕臂;支柱在曲外部分,采用双股Ф4.0铁线将承力索或接触线分别固定在支柱或腕臂上,防止超拉时线索从放线滑轮槽内脱出;在转换柱处,由于腕臂底座受力较大,超拉时容易变形,故超拉前用双股Ф4.0铁线将支柱与底座连接,将底座受力分解后作用到支柱上;对承力索或接触线有明显导角的地方,超拉时容易损伤线索,放线滑轮需采用大滑轮,用大滑轮的圆导角来避免对线索的损伤;在孔外安装的下锚角钢处,应拧紧各连接螺栓,并在底座的下方再增加一套下锚角钢进行加固;在下锚支柱处设置临时拉线,拉线与地面夹角不宜大于45°。
在超拉时应首先调整下锚处b值,以确保超拉时坠砣有可自由活动的空间。b值根据中心锚结距离起落锚处的长度(L1和L2)及相应线材每单位长度在承受额定工作张力至超拉张力时的伸长量(△r)来决定。线材在由额定张力加大至超拉张力时,在起落锚处线材伸长量(△L1和△L2)为:
△L1=L1×△r;△L2=L2×△r;
再由补偿滑轮传动比关系(1:2或1:3或1:4),折算到坠砣下降高度,并结合温度的变化,将坠砣的b值调整到适当高度,以防止超拉时坠砣落地而达不到超拉所需张力,影响超拉效果。
超拉施工时必须设立施工负责人进行现场统一指挥。根据施工前制定的超拉张力标准,通过补偿滑轮传动比计算处需加的坠砣质量和数量。加载坠砣时用对讲机进行及时联系,必须做到同时加载,每次加载100Kg(4个坠砣),待稳定后测出b值及温度,每个10分钟重复以上操作。加载完毕后,每个60分钟记录b值和温度,承力索超拉持续时间宜为4小时,接触线超拉持续时间宜为6小时。
超拉施工完毕后,同时拆除超拉坠砣,恢复至额定张力,测出b值及温度并做好记录,并根据当前温度将坠砣调整到适合的高度。在拆除超拉坠砣时,必须观察补偿滑轮与坠砣杆之间的距离和动定滑轮间的距离,因为一方面为满足超拉时坠砣能有自由活动空间,将其b值调大,使滑轮与坠砣杆间距离变小,在卸载时可能发生滑轮卡滞现象,导致线索无法随温度进行伸缩调节,影响接触网参数。
5. 超拉的检验方式
新架设的线索在一定张力作用下,经过一段时间(一般是2年左右),其长度比新架设时的长度要增加,形成塑性伸長,其用蠕变率来量化,即蠕变引起的线索伸长与线索原始长度之比,用百分数表示,其计算公式为:
r=(△L/L)×100%
式中,r表示蠕变率,△L表示承力索或接触线的全锚段蠕变伸长量,L表示承力索或接触线的全锚段总长度。
材质不同,线索的蠕变率也不相同,但是同一种材质制成同样规格的线索的蠕变率是相同的,因此经过超拉施工时测量的数据来计算线索的蠕变率,可以作为检测每个锚段的接触网是否符合技术要求。
6. 结语
通过上述分析可以看出,通过超拉能够比较好的解决新架设线索的初伸长问题,从而确保了接触网施工的一步到位,但是在进行超拉施工中,一定要加强施工前的各种准备工作和施工中的检查工作,确保超拉施工的安全性。
参考文献:
[1]于万聚。高速电气化铁路接触网【M】.成都.西南交通大学出版社.2003
[2]黄虎.接触网导线工厂化超拉工作模式研究【J】.城市轨道交通研究.2006
关键词:电气化;接触网;线索初伸长;超拉;恒张力
中图分类号:U227文献标识码: A
引言:
电气化铁路是我国铁路发展的主要方向,在全国已投入运营的10万公里铁路中,电气化铁路占到了52.4%,且在逐年上升。接触网作为电气化铁路的重要组成部分,其质量的高低直接影响到铁路的运行安全,尤其是在我国电气化铁路运营速度越来越快的发展大趋势下,对接触网的各部位技术参数的要求也越来越高。
目前在接触网施工中,为使接触网各参数满足静、动态要求,采用的是接触线和承力索架设完毕后一次安装到位的施工工艺,以保证接触网参数达到设计要求。但是由于新架设的接触网在额定张力的作用下,线索会发生蠕变伸长,而且这是一个很漫长的过程,在这过程中会对接触网参数产生影响,使之不满足运行条件,为了克服线索的蠕变伸长,在施工过程中需要采用超拉方法来有效解决这个问题。
1. 什么是“超拉”
在接触网施工中,新架设的承力索和接触线在额定张力下会发生蠕变,产生蠕变的主要影响因素是线索的下锚张力和时间,且蠕变的过程是一个相当漫长的过程。线索蠕变的伸长量与所加张力和时间成反比,即张力越大,线索初伸长的时间就越短。在施工中,为了缩短施工周期,以便能够快速地进行后续工作,往往在保证线材不被破坏的前提下通过加大额定张力来减少承力索和接触线的大部分蠕变初伸长过程,这就是超拉。
2. 为什么要“超拉”
目前接触网施工主要采用一次到位施工工艺,新架设的接触网如不采用超拉施工,将对接触网参数将产生影响,使之达不到列车运行要求,造成反复施工和额外返工,不利于质量控制。线索初伸长对接触网参数的影响主要体现在接触悬挂和下锚补偿装置两个方面,由于承力索和接触线线索材质不同,蠕变率也不相同,故其蠕变伸长量也不相同。
接触悬挂方面,吊弦的安装呈铅垂状态,承力索和接触线的伸长量不相同将导致吊弦偏斜,严重时超出施工规范和验收标准的允许范围,时间越长,偏斜越严重,且越靠近下锚的地方偏斜越严重,进而造成定位器偏移、接触线导高发生变化等,使接触网参数不满足要求。
下锚补偿装置方面,由于承力索和接触线的伸长量是通过补偿滑轮装置成倍地传递到坠砣串上的,使坠砣的下落距离成倍增加,致使坠砣下落至地面,影响自动补偿功能,必须经常反复调整b值,不利于施工和维护。
3. 目前主要的超拉方法
目前常用的超拉方式主要有两种,一种是利用架线车提供超拉所需的张力并持续相应时间,在承力索、接触线架设完成后,分别用2台架线车向起锚和落锚方向以大于额定张力的力进行张拉,其中承力索超拉张力为额定张力的1.6倍,接触线超拉张力为额定张力的2.0倍,承力索超拉时间为10分钟,接触线超拉时间为30分钟,超拉完毕后即可进行下道工序,这种超拉方式需要采用作业车配合作业,且需要较长的施工时间,施工风险较高。另外一种是增加坠砣数量来进行超拉,这种超拉方式操作简单,对线路影响较小,是目前国内接触网施工主要采用的超拉方法,本文也着重就这种超拉方法进行探讨。
4. 坠砣超拉施工方法
利用增加坠砣数量进行超拉的方法应对承力索和接触线进行分别超拉,先超拉承力索,超拉完毕后再对接触线进行超拉。利用坠砣进行超拉会加大支柱和腕臂的负载,甚至会超出其设计容量,故超拉施工应尽量安排在白天,以便对支柱和腕臂更好地观测。
超拉施工前应做好检查和准备工作,超拉施工应在承力索和接触线架设完毕后进行。超拉时应确保承力索或接触线未安装吊弦,同时承力索和接触线置于放线滑轮的槽中,放线滑轮状态正常,无卡滞现象;中心锚结需卡牢,因为中心锚结不仅能够缩小因超拉而可能出现的事故范围,缩短事故处理时间,同时还可以减小因两端加载不均匀而引起的左右偏移量,保证超拉后测量数据的准确性;同时从中心锚结处往下锚方向进行加固,支柱在曲内的部分,采用角钢或平腕臂支撑加固腕臂;支柱在曲外部分,采用双股Ф4.0铁线将承力索或接触线分别固定在支柱或腕臂上,防止超拉时线索从放线滑轮槽内脱出;在转换柱处,由于腕臂底座受力较大,超拉时容易变形,故超拉前用双股Ф4.0铁线将支柱与底座连接,将底座受力分解后作用到支柱上;对承力索或接触线有明显导角的地方,超拉时容易损伤线索,放线滑轮需采用大滑轮,用大滑轮的圆导角来避免对线索的损伤;在孔外安装的下锚角钢处,应拧紧各连接螺栓,并在底座的下方再增加一套下锚角钢进行加固;在下锚支柱处设置临时拉线,拉线与地面夹角不宜大于45°。
在超拉时应首先调整下锚处b值,以确保超拉时坠砣有可自由活动的空间。b值根据中心锚结距离起落锚处的长度(L1和L2)及相应线材每单位长度在承受额定工作张力至超拉张力时的伸长量(△r)来决定。线材在由额定张力加大至超拉张力时,在起落锚处线材伸长量(△L1和△L2)为:
△L1=L1×△r;△L2=L2×△r;
再由补偿滑轮传动比关系(1:2或1:3或1:4),折算到坠砣下降高度,并结合温度的变化,将坠砣的b值调整到适当高度,以防止超拉时坠砣落地而达不到超拉所需张力,影响超拉效果。
超拉施工时必须设立施工负责人进行现场统一指挥。根据施工前制定的超拉张力标准,通过补偿滑轮传动比计算处需加的坠砣质量和数量。加载坠砣时用对讲机进行及时联系,必须做到同时加载,每次加载100Kg(4个坠砣),待稳定后测出b值及温度,每个10分钟重复以上操作。加载完毕后,每个60分钟记录b值和温度,承力索超拉持续时间宜为4小时,接触线超拉持续时间宜为6小时。
超拉施工完毕后,同时拆除超拉坠砣,恢复至额定张力,测出b值及温度并做好记录,并根据当前温度将坠砣调整到适合的高度。在拆除超拉坠砣时,必须观察补偿滑轮与坠砣杆之间的距离和动定滑轮间的距离,因为一方面为满足超拉时坠砣能有自由活动空间,将其b值调大,使滑轮与坠砣杆间距离变小,在卸载时可能发生滑轮卡滞现象,导致线索无法随温度进行伸缩调节,影响接触网参数。
5. 超拉的检验方式
新架设的线索在一定张力作用下,经过一段时间(一般是2年左右),其长度比新架设时的长度要增加,形成塑性伸長,其用蠕变率来量化,即蠕变引起的线索伸长与线索原始长度之比,用百分数表示,其计算公式为:
r=(△L/L)×100%
式中,r表示蠕变率,△L表示承力索或接触线的全锚段蠕变伸长量,L表示承力索或接触线的全锚段总长度。
材质不同,线索的蠕变率也不相同,但是同一种材质制成同样规格的线索的蠕变率是相同的,因此经过超拉施工时测量的数据来计算线索的蠕变率,可以作为检测每个锚段的接触网是否符合技术要求。
6. 结语
通过上述分析可以看出,通过超拉能够比较好的解决新架设线索的初伸长问题,从而确保了接触网施工的一步到位,但是在进行超拉施工中,一定要加强施工前的各种准备工作和施工中的检查工作,确保超拉施工的安全性。
参考文献:
[1]于万聚。高速电气化铁路接触网【M】.成都.西南交通大学出版社.2003
[2]黄虎.接触网导线工厂化超拉工作模式研究【J】.城市轨道交通研究.2006