京滬高鐵柱頂安裝架空地線架設工藝研究

董榮彬 孔蘭

(中鐵電氣化局集團有限公司京滬高鐵維護管理公司, 北京 100045)

1 緒論

京滬高速鐵路途徑北京市、天津市、河北省、山東省、安徽省、江蘇省和上海市，沿線多為平原和低山丘陵地帶，地形平坦開闊，高架橋占線路全長的80%以上，接觸網離地面平均高度在18m以上。因此，相對普通鐵路而言，高鐵接觸網遭受雷擊的概率大大增加。京滬高速鐵路自聯調聯試以來，接觸網因雷雨天氣造成變電所跳閘的事件時有發生，所有雷擊跳閘均重合成功，未對正常行車造成影響，但因雷擊造成了部分絕緣子損壞，給鐵路運輸帶來一定的安全隱患，同時更換絕緣子也加大了運營維護的工作量。為防止雷害對京滬高鐵接觸網的侵害，有加強線區段，加強線暫時退出運行兼作架空地線；無加強線區段，京滬高速鐵路接觸網支柱高度較低，路基和橋梁地段支柱高度一般分別為7.8m和7.6m，為對正饋線和接觸網形成有效的屏蔽，在支柱頂部設置高度為1m的架空地線肩架，新增一根架空地線（GW線），型號為鋁包鋼芯鋁絞線JL/LB1A-63-6/1，最大張力為650kg。如圖1所示。

圖1：新增架空地線安裝示意圖

2 架空地線架設現狀

2.1 工藝流程

施工準備→線索展放→起錨→臨時下錨→馳度測量→正式下錨→線索固定→結束

2.2 施工準備

①確認架空地線架設錨段柱頂架空地線肩架、柱頂架空地線下錨底座全部安裝到位。

②對安裝作業人員進行技術交底和安裝培訓，使其清楚安裝技術標準和安全注意事項。

③按所架設錨段，提取架空地線及起、落錨所用全部材料，并進行外觀檢查。

④提報封閉點施工計劃。

⑤作業人員在封閉施工當天提前40分鐘將架空地線架設所用工具、材料準備到位。

2.3 線索展放

針對京滬高鐵為運營線路，且沿線多為高架橋的實際情況，架空地線架設采用人工放線。

①封閉點前40分鐘，在高架橋下合適位置，將線盤支架及本錨段線盤等相關材料、工機具準備到位，支好線盤。

②封閉點下達后，作業人員上橋進行人工敷設線索，橋下留1人看護線盤。敷設過程中緩慢、勻速前行，沿線路進行架空地線敷設直至下錨支柱處。

③在線索敷設過程中，每棵支柱由人工登桿進行滑輪懸掛、穿線，滑輪固定牢固，線索放進滑輪內。

2.4 起錨

待架空地線敷設到位后，在起錨支柱處起錨人員做好架空地線起錨工作。

2.5 臨時下錨

待高空作業人員將線索全部放置在懸吊滑輪內后，在下錨處進行人工緊線，根據接觸網附加導線安裝數據表，使架空地線張力達到要求后，作業人員安裝緊線器，在鏈條葫蘆處串接拉力計，搖動鏈條葫蘆，當拉力計顯示張力符合設計要求時，停止搖動鏈條葫蘆，做好架空地線臨時下錨，通知測量組人員進行架空地線馳度測量。

2.6 馳度測量

測量組人員接到馳度測量通知后，分別在錨段1/3的位置處利用激光測量儀對線索馳度進行測量，符合設計安裝曲線要求。

2.7 正式下錨

①馳度測量符合要求后，下錨人員測量斷線點，并在斷線點兩邊用膠帶綁扎后斷線。

②作業人員正式制作架空地線下錨終端。

③架空地線終端制作完成后，連接下錨零部件，完成正式落錨。拆除緊線器、鏈條葫蘆、拉力計。

2.8 線索固定

作業人員按照設計圖紙要求安裝好架空地線預絞式保護條及鋁包帶，并放入架空地線肩架軟母線固定金具內，按力矩大小要求緊固螺栓，將架空地線固定牢靠。

2.9 作業結束

完成當天作業任務后，收回工具及剩余材料，施工負責人填寫安裝記錄。

3 架空地線架設存在問題

架空地線架設施工過程中，由于各支柱懸吊滑輪安裝高度、安裝位置（田野側、線路側、曲內、曲外等）不統一，錨段長度大，懸吊滑輪摩擦力等原因，導致架空地線馳度不均，局部馳度不符合規范要求等。

3.1 懸吊滑輪安裝高度對馳度的影響

懸吊滑輪的安裝高度，由于標準不統一，各作業人員安裝高度不一致，導致架空地線臨時懸掛點距離GW線固定金具的距離不一致。馳度h=（h1+h2）/2-h3，相鄰兩個懸掛點，距離偏差越大，對馳度的影響也越大。如圖2所示。

圖2：懸吊滑輪安裝高度不統一

架空地線落錨緊線后，如果1、3號支柱懸吊滑輪距離GW線固定金具過小，2號支柱懸吊滑輪距離GW線固定金具過大，將導致2號支柱懸掛點懸空，此時，懸吊滑輪安裝高度對線索馳度的影響最大。

3.2 懸吊滑輪安裝位置對馳度的影響

懸吊滑輪的安裝位置，由于標準不統一，作業人員將懸吊滑輪隨意安裝在線路側或田野側，架空地線落錨緊線后，如果相鄰兩懸吊滑輪的安裝位置不在同一側，將導致線索馳度偏大。如圖3所示。

圖3：懸吊滑輪安裝位置不統一（主視圖）

直線區段，懸吊滑輪安裝時緊貼支柱，安裝位置不統一對線索馳度的影響相對較小，如圖4所示。

曲線區段，由于線索受曲線力的影響，懸吊滑輪臨時懸掛時，線索將遠離支柱，懸吊滑輪安裝位置不統一對線索馳度的影響較大，如圖5所示。

圖4：直線區段懸吊滑輪安裝位置不統一(俯視圖)

圖5：曲線區段懸吊滑輪安裝位置不統一(俯視圖)

3.3 錨段長度過大對馳度的影響

京滬高鐵新增架空地線，錨段長度一般為1700米左右，最大錨段長度達到2050米，按照每個跨距50米計算，線索架設時，懸吊滑輪安裝數量為33個至39個，由于懸吊滑輪傳動時存在一定的摩擦力，錨段長度越大，懸吊滑輪安裝數量越多，摩擦力越大，滑輪傳動性能越差，對線索馳度的影響越大。在線索落錨緊線時，越靠近下錨支柱，線索張力越大，馳度越小；反之，越靠近起錨支柱，線索張力越小，馳度越大。

4 對策

4.1 統一懸吊滑輪的安裝高度

為避免懸吊滑輪安裝高度對架空地線馳度的影響，減小現場作業人員4.0鐵線套子和線索固定時的安裝難度，懸吊滑輪安裝時距離GW線固定金具的距離統一為30cm為宜。

4.2 統一懸吊滑輪的安裝位置

為避免懸吊滑輪安裝位置對架空地線馳度的影響，盡量減小作業人員安裝難度，經分析與現場實踐證明：

a.直線區段和曲內區段架空地線架設時，懸吊滑輪應統一安裝在支柱的線路側，如圖6所示。

b.曲外區段架空地線架設時，懸吊滑輪應統一安裝在支柱的田野側，如圖7所示。

圖6：直線和曲內區段支柱懸吊滑輪統一安裝在線路側

圖7：曲外區段支柱懸吊滑輪統一安裝在田野側

4.3 等分點固定法克服長大錨段對線索馳度的影響

為克服架空地線錨段長度過大，懸吊滑輪安裝數量多，摩擦力大，高空作業人員統一從落錨側向起錨側進行線索固定安裝等對線索馳度的影響，經實踐證明，可采用線索等分點固定法。如：架空地線錨段長度1900米，懸吊滑輪數量36個，高空作業人員9人，在架空地線敷設到位之后，高空作業人員迅速到達4號支柱、8號支柱、12號支柱、16號支柱、20號支柱、24號支柱、28號支柱、32號支柱、36號支柱9個等分點位置，線索穩定后，待架空地線臨時落錨安裝完畢之后，經測量人員再次對線索進行馳度測量，合格后線索正式落錨。9個高空作業人員同時登桿，9個等分點高空作業人員同時進行線索固定安裝，以此類推。

5 結論及建議

5.1 結論

根據對京滬高鐵柱頂安裝架空地線架設施工現狀存在問題的分析以及解決問題對策的研究和實踐證明，可以得出如下結論：

a.柱頂架空地線架設施工前，技術人員必須根據不同的線路情況，對懸吊滑輪的安裝高度和安裝位置進行統一和規范。

b.柱頂架空地線架設施工前，施工負責人應根據不同的錨段長度，懸吊滑輪數量等，對高空作業人員的架空地線安裝位置采用等分點固定法予以明確和指定。

5.2 建議

a.對于類似京滬高鐵加強線支柱絕緣子柱頂架設安裝、架空地線柱頂架設安裝的形式，由于線索安裝點剛性固定，線索順線路無法偏移，線索架設時必須嚴格控制馳度，杜絕由于受線索馳度影響導致柱頂絕緣子折斷、肩架損傷等現象的發生，為后續運營消除安全隱患。

b.為避免附加導線馳度不符合標準和規范要求，任何接觸網附加導線架設施工時，均可對懸吊滑輪的安裝高度和安裝位置予以統一，同時采用等分點固定法對線索進行固定安裝。

[1] 高速鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準 TB 10758-2010 中華人民共和國鐵道

[2] 京滬高速鐵路接觸網附加導線安裝數據 中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司 2010

[3] 京滬高速鐵路接觸網防雷加強工程施工圖 中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司 2014