高速鐵路350 km/h運營區段接觸線更換施工方法探討

摘要：高速鐵路運營已成為中國鐵路未來運營的主要方向，但在高速鐵路運營需求下的接觸網線更換還未形成一套完整的工藝工法。鑒于此，結合京滬高鐵近十年來的運營維護經驗，從接觸網線更換方法及具體作業安排出發，探討高速鐵路350 km/h運營區段接觸線更換主要施工方法和關鍵控制點，可為高速鐵路運營區段接觸線更換提供參考。

關鍵詞：高速鐵路；350 km/h運營區段；接觸線更換；施工方法

中圖分類號：U225.4+1" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2023）08-0078-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.08.020

0" " 引言

隨著高速鐵路的快速發展，我國已進入“高鐵時代”，高鐵已成為人們出行必不可少的交通工具，特別是隨著350 km/h“復興號”動車組開行，我國成為世界上高鐵運營速度最快的國家。高速鐵路350 km/h運營區段接觸線更換需克服夜間天窗時間有限、工序復雜、新投入設備穩定性要求高等因素，目前國內高速鐵路350 km/h運營區段暫無接觸線更換的成熟經驗。

基于此，本文通過對京滬高鐵運營維護的探索、實踐、總結，提煉出一套完整、成熟、先進的350 km/h運營區段接觸線更換施工方法，具有良好的借鑒意義。

1" " “三個一次到位”接觸線更換方法

高速鐵路350 km/h運營區段的接觸線更換三個難點主要在于“技術標準高、天窗時間有限、運營壓力大”，為此，本文提出“三個一次到位”接觸線更換方法，主要包括“接觸線一次更換到位” “接觸網一次精調到位” “動態檢測一次恢復到位”等三大項。

一是“接觸線更換一次到位”，即利用第一個天窗對接觸線進行更換，主要零部件安裝到位，主要技術參數達標，次日線路滿足開通運營條件，動車組在該錨段內按照160 km/h限制速度運行[1]；二是“接觸網一次精調到位”，即利用第二個天窗對接觸懸掛各項參數進行系統精調，次日動車組在該錨段內按照200 km/h限制速度運行；三是“動態檢測一次恢復到位”，即在第三個天窗前開行動態檢測列車，天窗點內對發現超限數據當日天窗點內進行調整，次日線路恢復常速運行。

按照高速鐵路接觸網一般設計錨段長度，人力資源配置可分為施工總指揮、安全組、技術組、物機組、放線組、作業車組、車梯組、測量組、后勤組等，如圖1所示。

2" " 350 km/h運營區段接觸線更換關鍵點分析

2.1" " 接觸線更換施工天窗調查分析

在組織換線施工前，首先利用封閉天窗點組織專業技術人員、安全管理人員開展現場實地調查，結合接觸網平面布置圖，調查現場接觸網平面布置、接觸懸掛結構、電連接的位置及長度、補償裝置參數、涉及相關線岔、分段絕緣器技術參數，制定接觸線更換初步的人力組織、軌行車輛的運行路徑、人員出入路徑、起錨及放線方向、電連接破拆方案等。

2.2" " 接觸線更換軌行車輛配置分析

軌行車輛建議配置為1輛恒張力放線車和2輛接觸網作業車，軌行車輛編組由錨段的起錨端向落錨端編組，采用接觸網作業車（A）+恒張力放線車+接觸網作業車（B），軌行車輛編組后，在指定位置解列（一般在起錨位置），作業車（B）運行至下錨側，因此軌行車輛編組如圖2所示。

2.3nbsp; " 車梯作業組工作量分析

（1）在新接觸線架設完畢后，需要對新接觸線進行理線面，接觸線理線面從中心錨結處向兩側下錨處進行傳遞，因此中心錨結處車梯組理完線面后可直接進行新舊線倒換，其余車梯組需要等待線面傳遞到本車梯組后方可進行作業，同時，考慮到中心錨結處車梯組也要負責接觸線中心錨結繩的倒換，關節處車梯組要負責電連接的壓接，因此中心錨結處車梯組一般安排作業范圍2個跨距，關節處車梯組一般安排作業范圍2個跨距，其他區段車梯組一般安排4個跨距，按照高鐵線路錨段長度的特點，每個錨段接觸線更換需要8個車梯組，各組工作量按照上述要求進行安排，作業效率可大幅度提升。

（2）車梯組承擔工作范圍內的舊線裁剪、捆扎工作，可大幅度縮短舊線回收的時間。

2.4" " 抑制接觸線蠕變效應分析

（1）新線架設過程中后，考慮到蠕變伸長，通過查詢不同型材、不同張力體系、不同錨段長度的接觸線蠕變量，確定接觸線下錨位置，做好標記，制作終端錨固線夾。

（2）金屬蠕變主要是通過金屬內部位錯滑移、原子擴散及晶界滑移等機理進行。銅鎂合金接觸線雖然抗蠕變性能較好，但在接觸線架設過程中以及架設完畢后很長一段時間內，存在接觸線隨著線索應力、溫度變化發生蠕變導致接觸網幾何參數發生變化，造成弓網受流性能下降甚至誘發弓網故障的可能性。因此，除了加強恒張力架線的工藝控制外，還需要考慮新線的蠕變長度。

（3）接觸線蠕變是指在一定張力下，經過一定時間（一般兩年）之后，其長度比新使用的要增加，形成塑性伸長，其用蠕變率來量化，即蠕變引起的線材伸長與原始長度之比，用百分數表示，計算公式如下：

r=（ΔL/L）×100%

式中：r表示蠕變率；ΔL表示全錨段接觸線的蠕變伸長量；L表示全錨段接觸線總長度[2]。

接觸線蠕變過程如圖3所示。

（4）結合京滬高鐵350 km/h區段運行試驗，總結出CTMH150型接觸線蠕變伸長量與錨段長度和張力體系存在如下經驗值（計量單位為m），如表1所示。

2.5" " 接觸線倒換工藝分析

接觸線倒換需要預先安排的各車梯組通力合作，一般錨段長度在1 200 m左右共計需要8個車梯組，每個車梯組需要1名作業組負責人、2名平臺作業人員、4名輔助人員。

（1）理線面：新線起、落錨完成后，及時將中錨處相鄰定位進行倒換，理好線面后依次從中錨向下錨方向兩端傳遞至相鄰車梯。

（2）中錨倒換：進行中錨倒換，保證中錨兩側張力相同。

（3）定位、吊弦倒換：下錨后接中錨方向清理線面，先安裝定位，后安裝吊弦。放線滑輪閉口統一朝向支柱側（防止線索導入方向不一致，新舊導線交叉），倒出的舊廢導線掛在定位管靠近定位環位置，如圖4所示。倒換定位前，確認線面，確認換下的舊線在田野側，無誤后即可開始進行吊弦和定位的倒換，避免發生舊線和新線交叉帶來的不利因素。各零部件嚴格按照標準力矩進行緊固，同時定位偏移量比對腕臂偏移鉛錘設置。

（4）電連接倒換：

①考慮到在接觸線更換完畢后，重新裁剪、壓接整組電連接耗時較長，可先將與舊接觸線連接位置的電連接從承力索端部剪斷進行綁扎，僅重新壓接承力索和新接觸線間的電連接；

②若電連接長度裕量足夠，也可從舊接觸線位置對接觸線電連接線夾進行破拆，利用既有電連接線重新壓接接觸線電連接線夾；

③通過①或②兩種工藝，可大幅度縮短作業時間。

2.6" " 廢舊導線回收工藝分析

（1）舊線拆除、回收作為接觸線更換的最后一個環節，其重要性和緊迫性非常明顯。在新線落錨后，由施工總負責人協調起、落錨組卸載舊線，當卸載至一定程度后，通知中錨范圍內的車梯組進行舊線斷線。各車梯組負責將本組負責范圍的接觸線按照2 m為1截進行裁剪、捆綁，放置在上下行兩線間。廢舊導線回收人員利用車梯底盤從起錨端到落錨端同步進行裝車回收，節約回收時間，確保天窗時間充足，不影響線路開通運行。

（2）舊線運輸：區間范圍舊線通過車梯底盤運輸至就近通道口用汽車運輸，車站范圍舊線可通過車梯底盤直接運輸至保養點，汽車可到達站臺的車站，也可利用汽車進行運輸。

3" " 結語

隨著我國高速鐵路的快速發展，高速鐵路接觸網350 km/h運營區段接觸線更換將成為高鐵運營維管中必不可少的工作，是運營單位必備的能力，因其具有很高的通用性，可推廣應用至其他高鐵線路上，其社會效益和推廣價值將日益顯現。

[參考文獻]

[1] 鐵路技術管理規程：TG/01—2014[S].

[2] 胡紅旗.蠕變與超拉——論接觸網線索超拉[J].河南科技，2012（20）：7-8.

收稿日期：2022-12-30

作者簡介：劉建丁（1979—），男，河北人，工程師，研究方向：高鐵供電設備。