摘 要:本文結合以往工作經驗,將預埋槽道、后置錨栓作為基本研究對象,深入分析這兩種不同懸掛固定處理方式,從受力及具體施工狀況、隧道專業影響等三個方面入手,對比分析了預埋槽道及后置錨栓這兩種隧道內接觸網的懸掛固定方式實際應用情況,總結出了預埋槽道及后置錨栓這兩種隧道內部接觸網的懸掛固定方式實際應用過程中的優劣勢。從而能夠為隧道內接觸網懸掛固定方式提供相應建議。最后,從兩種懸掛固定方法的優劣勢、施工穩定性及鐵路運營安全方面分析,筆者建議選擇預埋槽道這種固定方式,僅供參考,具體情況還需做特別分析及選擇,無論哪一種方式,均需遵守適用性這一原則,才可選擇到最佳懸掛固定處理方式。
關鍵詞:鐵路隧道;懸掛固定;接觸網
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.101
隧道內部接觸網的懸掛固定方式,最具代表性的主要是預埋槽道及后置錨栓這兩種方式。那么,為了能夠更好地擇選出隧道內接觸網懸掛最佳的固定方式,筆者結合相關數據調查及工作經驗,多角度對比分析了隧道內接觸網懸掛固定方式,以能夠科學合理地選擇隧道內部接觸網的懸掛固定方式,提高隧道內部接觸網的懸掛固定效果。
1 比較分析預埋槽道及后置錨栓
1.1 比較受力狀況
結合以往工作經驗及高速鐵路相關參數標準,列車不同運行速度,還需考慮不同等級風速影響,在理論計算研究下,無論在何種結構等級計算分析風速,后置錨栓及預埋槽道兩種懸掛固定的方式均可滿足于接觸網整體結構的受力要求及相關標準。后置錨栓及錨固膠滿足環保性能及防火要求,同時滿足承載力要求;滑槽的零部件沒有有機的成分,具有較為良好的防火特性,可滿足于單面的火燒,處于四面及三面的火燒條件下,通過90min的耐火性承載力整合實驗后發現,它可確保不降低自身完整性及穩定性。針對一些氧化物、硫化物、氯鹽等高濃度條件下,通常會擇選HRC材料來制作滑槽。
1.2 比較零件性能
1.2.1 預埋槽道
對于隧道內部接觸網來說,預埋槽道一般截面寬度52mm,截面高度34mm,槽道長度2500mm,槽道、錨桿、T型螺栓等,槽道及錨桿材質一般選用06Cr17Ni12Mo2Ti或Q235B; T型螺栓及螺母強度8.8級,采用熱浸鍍鋅防腐處理。
1.2.2 后置錨栓
接觸網后置錨栓,通常被稱之為倒錐形錨栓,螺栓強度8.8級,一般是45Mn、40Cr等碳酸優質結構鋼材質,鍍鋅層厚度一般不小于55μm,施工螺栓一般會選擇以下規格:M24、M12及M20等,通常被應用在隧道內腕臂懸掛吊柱、下錨錨臂、附加線吊柱等重要受力處。使用相應錨固劑、螺桿,定型完畢后置的錨栓,往往更加適合應用在開裂的混凝土結構當中,這種開裂型混凝土屬于混凝土的溫度及收縮性的裂縫,結構件實際運行期間,通常會受外部的荷載變化所影響,致使混凝土整體結構上存在大裂紋情況,這種裂縫、實際寬度等一般會受外部實際荷載的變化所影響,反復性開合現象比較容易出現。定型完畢后置的錨栓,必須做好相關認定,混凝土實際裂縫的寬度如果可控制于0.5mm左右,則錨固效果相對較好。
1.3 隧道專業影響
1.3.1 預埋槽道
以隧道中接觸網標準荷載參數為基準,計算出隧道當中襯砌的結構、風動的荷載等各項參數指標,可確定以下幾點:其一,針對于IV、V等級圍巖,襯砌設定非預應力鋼架,通??蓾M足于其強度標準,無需做進一步的強化處理;其二,針對Ⅱ及Ⅲ等級圍巖范圍,懸掛處素的混凝土,不需增設襯砌二次預埋的配筋,而是需對側壁處下錨槽道增加配筋。增加方式,需選擇二襯格柵的預埋鋼架方法,針對這些鋼架相互間縱向連接處使用?20型號配筋,加強的位置必須以接觸網所在下錨位置預埋件為基準,采用焊接式連接法,針對配筋增加部分,要與槽道的錨桿做好焊接處理。
1.3.2 后置錨栓
根據隧道內部相關荷載參數標準及要求,隧道施工一般采用復合襯砌方式,拱部初期支護一般設置鋼筋網,鋼筋采用?8,網格20×20cm;初期支護完成,圍巖變形穩定后進行二次支護,最終與整個圍巖形成整體,進行統一受力,接觸網后置錨栓安裝前,對鋼筋網格進行位置探測,避開鋼筋,可直接進行打孔預埋,隧道不需進行另外補強處理。
1.4 比較施工方式
1.4.1 預埋槽道
隧道內二次補襯作業期間,利用補襯臺車,通過螺栓定位孔,進行槽道定位,接觸網吊柱安裝時通過T型螺栓進行連接固定,施工時需注意預埋槽道平行度誤差需控制在±5mm范圍,垂直度誤差需控制在±3mm范圍。
1.4.2 后置錨栓
隧道襯砌施工結束后,利用電錘進行打孔作業,通過吹氣筒及鋼刷將孔壁內疏松的混凝土殘渣清理干凈,采用注膠槍將錨固膠灌注至孔內,讓其能夠逐漸產生一種膨脹作用,以確保能夠逐漸形成一定摩擦力,配合化學膠的粘結作用,將錨栓固定好,再借助錨栓對隧道內接觸網吊柱實施懸掛固定操作。
2 懸掛固定不同方式優劣勢分析
2.1 預埋槽道方式
2.1.1 應用優勢
預埋槽道方式,一般會在去襯砌表面中產生整體化線形加強式架構,受力相對較為均勻化,吊柱安裝后運營安全得到極大保證;通過縱橫向鋼筋可直接連接貫通地線,便于可靠連接綜合接地系統;該預埋的槽道,實際調節的范圍極廣,往往可為接觸網吊柱安裝及位置調整等操作提供便利;預埋槽道及隧道的二次襯砌一同進行,隧道內部接觸網的后續施工便可處于無塵狀態,可促進施工效率的有效提升。
2.1.2 應用劣勢
滑槽定位,往往會受到施工縫及臺車影響,隧道內外部的跨度精準匹配比較困難;站前的施工單位對于隧道施工的臺車工藝的密切配合度有嚴格的要求,對于誤差控制實際要求相對較高;滑槽、T型螺栓,二者相互間受各方面因素所影響,比較容易形成一定靜力性摩擦現象,以至于會腐蝕所在接觸面。
2.2 后置錨栓方式
2.2.1 應用優勢
后置錨栓固定方式通常是由站后接觸網專業施工隊負責施工,施工操作精度具有可控性;后置錨栓方式施工時因站前隧道施工已結束,不會受到臺車模板影響。
2.2.2 應用劣勢
后置錨栓施工時需要通過線路縱向、橫向位置進行定位,定位工作量較大;隧道施工完成后進行打孔施工,對隧道襯砌整體結構存在一定影響;在隧道打孔期間,極易產生灰塵,且在確定好錨栓位置之后無法進一步的調整;受施工人員業務水平及錨固膠等材質影響,鐵
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路運營過程中錨栓的松動狀況發生幾率較高,甚至還會有脫落現象存在,鐵路運營期間的安全隱患重重。
3 結語
綜上所述,通過上述對于隧道內接觸網兩種不同懸掛固定操作方式所做出的對比分析,初步了解及認識隧道當中接觸網預埋槽道、后置錨栓兩種懸掛及固定處理方式具體受力狀況、工程隧道的專業影響及接觸網施工等各個方面,也了解了預埋槽道及后置錨栓這兩種方式在實際應用過程中的優劣勢,通過對比分析之后可發現,相比較于后置錨栓這種方式,預埋槽道這種方式略占據一定應用優勢,可作為隧道內接觸網懸掛固定方式的優先選擇。
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作者簡介:劉二江(1986-),男,陜西咸陽人,本科,工程師,研究方向:鐵路電氣化。