淺析直線區段接觸網下錨拉線坑的量化定位

摘 要：通過對拉線的受力分析，拉線系統的幾何尺寸計算，提出了拉線坑量化定位的方法。解決拉線施工過程中憑經驗施工，質量不穩定問題，規范拉線施工測量定位、檢測、控制的方法，實現施工全過程的質量量化控制。

關鍵詞：接觸網；拉線坑；量化；定位

接觸網懸掛下錨拉線是整個接觸懸掛系統中最重要的受力部件，其施工質量的優劣，直接影響著供電安全。由于受地形和技術參數的限制，拉線坑的精確定位、過程檢測均難以量化確定。目前拉線坑位的施工方法是目測定向，鋼尺丈量的粗放定位方法。定位精度受現場施工人員的經驗和現場參照系的選取影響較大。特別是錨板拉線的施工，由于拉線棒的角度、方向不易控制，往往在上部施工放線完畢后拉線棒產生位移，造成錨柱反傾，甚至錨柱折斷，造成塌網事故，給安全運營埋下了不可估量的安全隱患。

為此作者對下錨拉線施工進行了詳細研究，通過對雙拉線的張力分析，找出了雙拉線在支柱上的合力位置；通過對拉線系統的幾何分析，找出了拉線基坑精確定位的方法。較好地解決了憑經驗施工對質量的不利影響，實現了施工標準的量化管理，施工過程和施工結果檢驗、測量數值化。具體情況如下：

1 拉線坑順線路方向位置的確定（如圖1）

圖1

1.1 圖1圖示說明

T1：承力索水平張力；T2：接觸線水平張力；T3：雙拉線合力的水平分力；Hx：雙拉線合力作用點至接觸線張力作用點的間距；Hy：拉線基礎或拉線棒最高點至地面的距離；Hj：承錨角鋼與線錨角鋼的間距；Hm：線錨角鋼至軌面的安裝高度；Hg：軌面至地面的高度；Hk：基坑中心至地面的安裝深度；L1：拉線坑中心至支柱的距離；L2：拉線棒出土點至支柱的距離；L3：拉線基礎或拉線棒最高點至支柱的距離；α：雙拉線合力或拉線棒與地面的夾角。

1.2 雙拉線合力作用點位置的確定

利用杠桿原理可知：Hx=T1*Hj/（T1+T2） （1）

1.3 拉線坑中心至支柱的距離

由圖1可知：L1=（Hx+Hm+Hg+Hk）*ctg（α）

將（1）式代入得：

ctg（α）=[T1*Hj/（T1+T2）+Hm+Hg+Hk]/L1（2）

1.4 拉線棒出土點至支柱的距離

由圖1可知：L2=（Hx+Hm+Hg）*ctg（α）

將（1）、（2）式代入得：

L2=[T1*Hj/（T1+T2）+Hm+Hg]*[T1*Hj/（T1+T2）+Hm+Hg+Hk]/L1（3）

1.5同理可計算出拉線基礎或拉線棒最高點至支柱的距離

L3=[T1*Hj/（T1+T2）+Hm+Hg-Hy]*[T1*Hj/（T1+T2）+Hm+Hg+Hk]/L1

2 拉線坑垂線路方向位置的確定（如圖2所示）

2.1 圖2圖示說明

β：錨支偏移線路中心角度；a：轉換柱處錨支偏移值；b：錨柱處錨支投影至錨柱沿距離；L：錨柱至轉換柱間距離；Cx：錨柱限界；C1：拉線坑中心限界；C2：拉線棒出土點限界；C3：拉線基礎或拉線棒最高點限界。

2.2 錨支偏角計算

由三角函數公式可知：tan（β）=（Cx+b-a）/L（4）

2.3 拉線坑中心限界計算

由圖2可知：C1=Cx+b+L1*tan（β）

將（4）式代入上式化簡后得C1=Cx+b+L1*（Cx+b-a）/L

2.4 同理可計算出拉線棒出土點限界

C2=Cx+b+L2*（Cx+b-a）/L

2.5 拉線基礎或拉線棒最高點限界

C3=Cx+b+L3*（Cx+b-a）/L

3 拉線坑位置的確定流程

（1）依次計算出L1、L2、L3、和C1、C2、C3。

（2）在錨柱處以下錨角鋼在地面上投影點為圓心，向拉線方向以L1為半徑畫弧。

（3）以錨柱處線路中心為起測點，向拉線方向量取L1并標記為O1。

（4）以O1為圓心，以C1為半徑畫弧。兩弧交點即為拉線坑中心位置。

（5）同理通過L2和C2、L3和C3可以確定拉線棒出土點位置P點、拉線基礎或拉線棒最高點位置Q點。

（6）在O點四周合適位置打上附樁，以便于基坑開挖定位和開挖過程檢測。

（7）分別在P、Q點位置各打一木樁；且P點木樁與地面平齊，以便檢測、控制拉線棒角度。

（8）O、P、Q三點配合可以確定拉線棒偏移線路中線方向和拉線棒與地面埋設角度。

4 量化定位的優點和特點

解決了拉線棒埋設憑經驗施工的難題，提高了工程質量。可實現后續拉線預制工廠化、安裝標準化。施工精度高，消除了拉線棒受力后的位移，提高了后續工程安裝的質量和安全性。適應性強，此方法不僅適應于雙拉線、錨板拉線定位，還適應于單拉線、拉線基礎定位施工。

參考文獻

[1]TB10208-98.鐵路電力牽引供電施工規范[S].

[2]TB10421-2003.鐵路電力牽引供電工程質量驗收標準[S].

作者簡介：蘇長壽（1965，11-），男，民族：漢，研究方向：工程施工與管理，任職單位：北京鐵路局石家莊工程項目管理部。