成渝客专提质达速接触网改造施工技术研究

文章编号：1009-4539(2021)03-0155-05
成渝客专提质达速接触网改造
施工技术研究
陈圣喜
(中国铁建电气化局集团有限公司北京100043)
摘要：针对成渝客专既有线路满足300km/h列车运行，按高速铁路350km/h列车运行条件进行提质达速改造，实现成都东站与沙坪坝站列车1h左右一站直达。

本文通过对既有设备情况的调查和测量，并对达速适应性进行分析;提出了需要对既有接触线张力进行调整，同步更换既有整体吊弦，更换超高调整区段腕臂，调整拉出值、定位器坡度及补偿装置，进行接触网精调等的总体改造施工方案；介绍了在天窗时间内的整个锚段调整接触网改造施工流程、施工过程控制；阐述了吊弦预配安装及补偿装置调整等施工关键技术。

实践表明调整后接触网参数满足要求，改造后的成渝客专已顺利通车运营。

关键词：成渝客专接触网改造提质达速接触线张力整体吊弦预配
中图分类号：U225文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1009-4539.2021.03.036
Research on Overhead Contact System Construction Scheme of Quality and Speed Improvement in Chengdu-Chongqing Passenger Dedicated Line
CHEN Shengxi
(China Railway Construction Electrification Bureau Group Co.Ltd.,Beijing100043,China)
Abstract:After quality and speed improvement for the existing Overhead Contact System(OCS)project of Chengdu-Chongqing Passenger Dedicated Line(PDL)from the standard of300km/h to the operation conditions of350km/h high­speed railway,it takes only about one hour from Chengdu East Station to Shapingba Station.Based on the investigation and measurement of the existing equipment and the analysis of the adaptability of the speed improvement,this paper puts forward some measures for the overall reconstruction construction scheme to achieve accurate adjustment of the OCS, including adjusting the tension of the existing contact wire,replacing cantilever in the superelevation adjustment section and the existing dropper simultaneously,and adjusting the stagger,the slope of the steady arm and the automatic tensioning device.In addition,the key construction technologies such as the whole tensioning section adjustment and improvement procedure,the OCS construction process control,installation of preassembled integrated dropper and tensioning device adjustment,are elaborated in detail in this paper.The practice shows that the Chengdu-Chongqing Passenger Dedicated Line OCS parameters meet the requirements after reconstruction,and it has been successfully put into operation.
Key words:Chengdu-Chongqing Passenger Dedicated Line；improvement of overhead contact system；quality and speed improvement；contact wire tension；pre-assembly of integrated dropper
1工程背景
成都至重庆铁路客运专线(以下简称“成渝客专”)西起四川省成都市的成都东客站，向东经简阳等5个城镇后进入重庆市境内，而后经5个城镇后到达终点重庆站，线路全长307.931km,运营长度
收稿日期：2020-12-20
基金项目：四川省科学技术厅科技计划项目(21ZDYF3599)；中国铁建电气化局集团有限公司科技研发项目(2020-172)
作者简介：陈圣喜(1977—),男，湖北松滋人，高级工程师，硕士，主要从事铁路电气化施工技术研究及管理工作；E-mail：****************铁道建筑技术RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY2021(03)155
陈圣喜：成渝客专提质达速接触网改造施工技术研究
308.949km o对该既有线的成都东至沙坪坝段进行提质达速改造，其线路长度299.805km,运营长度299.929km。

按照高速铁路“强基达标、提质增效”的总要求,结合运营中存在的实际问题，通过提质使本线运行品质明显提升，以运行速度为350km/h的高速铁路标准，实现成都东站与沙坪坝站一站直达列车1h左右到达。

为了实现提质达速的目标,通过对既有接触网进行适应性分析，同时要对既有接触网调整承导线的张力，整体吊弦的调整更换,定位器、拉出值以及补偿装置的调整等接触网精调。

其中吊弦施工精度直接影响接触网的几何参数，对弓网关系的影响重大
2既有设备情况及适应性分析
2.1既有设备情况
既有正线采用自耦变压器（AT）供电方式，联络线采用带回流线的直接供电方式。

既有正线接触网悬挂方式采用全补偿弹性链形悬挂，站线、渡线、联络线、动车走行线及沙坪坝一重庆区段止线采用全补偿简单链形悬挂设计，正线的线材及张力见表1。

表1正线接触悬挂线材及张力
线材类别线材规格额定张力/kN 接触线DK5-沙坪坝（不含）CTMH-15028.5
承力索DK5-沙坪坝（不含）JTMH-12021
弹性吊索DK5—沙坪坝（不含）JTMH-35 3.5
除沙坪坝（含）~重庆站（含）接触线悬挂高度为5.5m夕卜，其他正线地段的接触线悬挂高度为5.3m。

接触线悬挂点高度的设计坡度为0。

接触网结构高度一般为1600mm,单线隧道接触网结构高度一般为1200mm,跨线建筑物或其他困难区段可适当降低结构高度，但最短吊弦长度不得小于600mm。

2.2适应性分析
（1）整体吊弦原按《电气化铁路用铜及铜合金绞线＞（TB/T3111-2005）标准选用，不满足《电气化铁路用铜及铜合金绞线》（TB/T3111—2017）标准的要求，整体吊弦线提高了材质性能，增加反复弯曲性能要求，开裂次数不小于20次，断开次数不小于30次⑵。

（2）接触网承导线原为JTMH120（21kN）+CT-MH150（28.5kN）,根据受电弓静态抬升力70N时的理论仿真可知，满足开行CRH380L动车组350km/h 弓网动态评估标准，既有接触网系统按300km/h开行双弓工况通过动态验收。

为实现成渝客专达速需增开复兴号动车组的目标，参照京沪高铁等线路运行情况，其配备的受电弓抬升力高于开行CRH380L动车组的受电弓抬升力，受电弓静态抬升力达90N[3]o 由于缺乏有效、准确的受电弓模型参数，现参考京沪高铁复兴号动车组受电弓运行抬升情况，采取将受电弓静态抬升力调整至80-90N进行理论仿真，运行速度为350km/h的复兴号动车组双弓工况运行时的受流特性为前弓的受流特性能满足标准要求，而后弓在定位点处抬升量最大为116mm（满足标准规定的W150mm），但最大接触力达394N,不满足TB10009—2016表5.1.2及TB10621—2014表11-5.2中规定的最大接触力«350N要求,其受流特性不符合标准要求。

根据铁总运监〔2019〕43号文的要求，按350km/h 及以下速度进行动态检测，对接触网动态几何参数、接触线平顺性参数、弓网受流性能参数、接触网电压等进行综合分析，每正线公里总扣分小于20,全线合格率10%,—级缺陷为零;接触网设备静态质量鉴定优良率达到100%。

因此,结合上述理论分析情况,现有接触网宜采取相应的优化调整，以确保成渝客专达速后满足350km/h开行复兴号动车组的动态检测及验收。

由于原接触线工作张力为28.5kN,开行复兴号动车组的京沪高铁350km/h区段接触线工作张力为31.5kN；经工程经验及理论分析可知，通过提高接触线工作张力能有效减小受电弓在定位点处抬升量和弓网接触压力，降低弓网磨耗,改善弓网受流质量和运行安全性;另外，接触线工作的张力合理提高，仅需对现有整体吊弦更换，并对补偿装置和定位装置进行适当调整。

因此，以尽量减少对原接触网调整的原则，本线采取适当增大接触线张力的方案，并经理论仿真,在接触线张力增大至30kN时,受电弓静抬升力80-90N,时速350km开行复兴号动车组双弓工况下，弓网受流性能能满足TB10009-2016表5.1.2和TB10621—2014表11.5.2⑸的规定。

3总体改造施工方案
在每个6h的垂停封锁时段内，需要对其相应
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陈圣喜：成渝客专提质达速接触网改造施工技术研究范围内供电臂上下行同步停电封锁，根据既有工程 特点和天窗点的时间要求，采取在每个天窗点内分 段施工，各段采取平行与流水作业相结合的方法进
行施工作业。

成渝客专提质达速接触网总体改造 施工方案如下：(1) 按TB/T 3111—2017标准的要求将K1I +
000 - K287 + 000(350 km/h)区段的接触网整体吊 弦进行更换,并对接触网进行精调。

(2) K11 +000 ~ K287 +000(350 km/h)区段接
触线额定工作张力由28. 5 kN 增加至30 kN,相应调 整拉出值、定位器坡度及补偿装置，同时结合上述
(1)的工作进行接触网精调。

(3) 配合轨道的超高调整，对接触网进行部分
腕臂更换，相应调整拉出值、定位器坡度及补偿装 置,同时结合上述(1)的工作进行接触网精调。

4接触网改造施工技术
4.1施工流程
在封锁点的施工工序为：施工准备—(封锁命 令下达后)进网-验电接地一加张作业更换整锚
段整体吊弦一参数复测T 精调消缺―上网平推一 验工-拆地一出网(关闭通道门)一销除停电命令 -线路开通。

总体施工流程，如图1所示。

图1总体施工流程
4.2改造施工过程控制
对整个锚段的施工过程控制如下：
(1)按照各梯车组网外准备，对进网人员进行 分组，接地及防护组最先进网，再按照施工点至进 网口距离,从远至近依次进网。

进网前接地防护组、梯车作业组、测量组等各
作业组，分别由小组负责人对所有作业人员数量、
工具材料进行详细清点并记录，施工负责人再次进 行清点确认后通知大家。

(2) 待行调下令线路封锁后，作业人员按次序 依次进网。

梯车作业小组负责人组织人员将梯车 水平运输至施工地点并组装,组装后平放在线路一
侧(梯车切勿扶正,此时虽然线路已封锁，但接触网 并未停电)。

(3) 待收到施工负责人下达的停电命令后,经供 电段配合人员确认，接地人员开始验电接地,接地完 成后汇报至施工负责人,施工负责人确认作业两端接
地完成后，经供电段配合人员同意，通知各小组负责 人可以上网作业,各梯车小组负责人开始进行梯车上
道作业,加张作业小组同步开始接触线加张作业。

(4) 接触线加张力(每处增加2块坠碇，两端应
同时加张)完成后，吊弦更换作业小组开始吊弦更 换作业。

根据接触网首件作业经验,每个锚段应安 排至少8台梯车进行吊弦更换作业方能保证天窗点
内完成更换及精调任务。

8台梯车分工：其中靠近 两端锚柱的2台梯车负责加张和锚柱往中锚方向两
跨及非支2根整体吊弦更换及精调工作;其余6台 梯车各负责3 ~4跨整体吊弦更换及精调工作。

(5) 待所有梯车组将整个锚段新预制的整体吊
弦更换安装完成后，保持接触线无扰动后，各梯车
小组同步开始对接触网的导高、拉出值、定位器坡
度等静态参数进行测量和复核。

(6) 根据整体吊弦更换后接触网实测数据，对 不达标处接触网进行参数调整达标。

(7) 供电段配合人员进行验收，梯车施工作业 人员配合进行精调。

(8) 验收完毕，确认接触网各项参数达标，各作 业小组负责人进行作业人员、梯车及工具材料清点。

小组负责人对作业区段进行巡回检查，确保无 任何工具、材料及其他杂物遗留在作业现场，并通
过对讲机报告施工负责人。

(9) 施工负责人通知两端接地人员拆除接地. 各作业小组对工具、材料进行清点记录并拍照发工 作群，组织人员分组有序出网。

(10) 驻站联络员消令。

4.3改造施工关键技术
在高速接触网悬挂中，吊弦是其中的主要环节,
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陈圣喜：成渝客专提质达速接触网改造施工技术研究
为适应高速的要求，一般采用整体式吊弦®。

整体吊弦与线夹为压接工艺，持续可靠，机械强度高，整体导流式结构，适用于机械化和批量化加工制作E O （1）吊弦的测量、预配和安装
吊弦高度的控制对接触线的形态起着至关重要的作用，吊弦高度的施工误差会造成相邻吊弦间存在高度差，会影响弓网动态性能⑻。

为避免安装吊弦出现顺序错误，必须统一规定参数测量、计算数据输入、现场安装整体吊弦均从小号往大号进行。

接触线高度与标称值的差值、吊弦间高度差值较大，拉出值调整量较大（可能还需进行腕臂与定位调整），因此，在保证双弓350km/h弓网动态受流要求前提下，宜按照一定预配原则，结合实际进行整体吊弦预配计算。

吊弦线长度根据两心形嵌环间距，预留压接和通过接线端子的长度，两端均预留300mm。

压接前必须备齐工器具和辅助装置，同时须对压接模型腔、压接管、心形护环及压接用线规格的一致性进行检查。

将吊弦线穿过压接管后放入心形护环，线头从压接管另一端穿出，用力使绞线缠紧心形护环，压接管尽量靠近心形护环（约1~3mm）,并应避免单丝未穿入及伤线现象的发生。

将穿好吊弦线的压接管放入压接模，宽度方向垂直模腔放置，在吊弦压接平台一次压接到位。

合模压接时应将长线侧放在一个腔槽的模具一侧，同时心形嵌环尾部末端至压接管端面距离不大于5mm。

用扭矩扳手紧固螺栓至25N・m（反复紧固5次），紧固时止动垫圈不得旋转，紧固后接线端子与承力索成45。

角，螺栓的紧固力矩均应达到25~32N・m"〕。

吊弦线夹在螺栓上安装顺序：螺栓头+止动垫片+载流环线鼻子+U型环+线夹本体+止动垫片+蝶形垫片+螺帽；蝶形垫片凸面靠近螺帽、螺帽带字母的一侧朝外；止动垫片统一朝下掰，密贴螺帽平面。

吊弦安装时，接触线处吊弦载流环统一与行车方向一致，承力索处载流环与接触线处载流环相反，载流环线鼻子与承导线角度为45°[10]；吊弦在任何温度下均垂直安装,承力索吊弦线夹与接触线吊弦线夹在垂直方向的相对偏差为±20mm o两相邻吊弦高差不得大于5mm,两定位点高差不得大于10mm o
吊弦更换完毕后，拉出值维持既有拉岀值数据
不变，靠近下锚侧定位偏移超过40mm以上才进行调整，同时还需测量定位器的坡度山），保证定位器
坡度范围7.5。

~13。

，注意在超高区段应减去钢轨相应角度，如曲外正定位及曲内反定位坡度为直线坡度范围加上轨面坡度，曲内正定位及曲外反定位坡度为直线坡度范围减去轨面坡度。

（2）棘轮补偿装置调整
正线锚段接触线坠碇串增加2块25kg铁坠死，并更换接触线坠死串防盗螺栓，坠花中心孔一块为小孔,一块为大孔，大孔在上，同时更换接触线坠碇串防盗螺栓。

更换坠碇杆时不得使用扳手敲击，应使用榔头轻击以防损坏螺栓螺纹及破坏镀锌层造成锈蚀。

同一个锚段两侧增加张力应同时进行以防止
锚段线索窜动，增加张力后应立即安排人员对开关
引线、避雷器引线、关节电连接等进行检查,如有因
加张拉紧弛度过小应立即进行处理达标。

测量棘轮轮齿与制动卡块端部距离，确保该制动间隙距离在15~20mm范围内。

间隙调整好后，采用交叉循环方式紧固制动卡块的4个螺栓至标准力矩值。

观察大轮是否在小轮引出的两条补偿绳中心
位置，并用水平尺检查棘轮本体是否垂直。

应按设计要求检查补偿a值（小轮补偿绳从小轮中心至平衡轮中心距离、小轮补偿绳的缠绕圈数）和b值（坠死底至地面的距离、大轮补偿绳的缠绕圈数）是否符合当时环境温度安装曲线。

应保证大轮圈数和小轮圈数之和为4.5圈。

其中棘轮小轮中心至平衡轮中心距离（a值）应在2m左右,b值允许偏差100mm, 最高温度时距基础顶面不得小于300mm,承力索与接触线补偿坠碇底部高度应水平一致。

5结束语
本文通过对成渝客专的提质改造工程的接触网改造施工方案进行了分析和研究，按照设计值进行吊弦的测量、预配计算和安装，并对棘轮补偿装置的进行调整，实践结果表明调整后接触网参数满足验收标准，并顺利通车运营。

这对其他类似高速铁路的提质改造工程具有一定的借鉴意义。

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表1设备功效及经济性对比
设备名称
龙门
(16t/29m)
长臂挖机
(PC300)
伸缩臂挖机
(PC300)
电动轮胎起
重机(DLQ16)
产量/(m3・h7)21.4485655
机械费/(元-nr3) 5.14 5.211.2 1.4
动力费/(元炖〜) 1.07 4.44 3.560.5
单耗/(元-m~3) 6.219.6414.76 1.9
5结束语
在南宁地铁火车站应用深大基坑大型设备配套快速开挖施工技术，加快了施工进度，降低了施工成本，保证了本工程的安全、优质、快速建设，为今后的复杂环境下的深大基坑施工在施工技术方案、组织管理和设备配备上提供了技术借鉴。

(1)在地铁车站首次应用了电动轮胎式起重机，能定点开挖、自动行走，取土深度大、作业半径大、机身占地面积小,采用电力节能环保。

(2)针对坑内多道混凝土支撑设计、纵向开挖均为单孔竖井式的特点、采取坑内一孔一台阶、单孔横向两侧墙处先挖、单边倒运提高单机作业效率。

(3)采用纵向多台阶平行开挖、竖向集中喂料、电动轮胎式起重机垂直提升，出土效率高，解决了传统工艺渣土临时堆放在基坑周边而增加基坑临边荷载的通病。

(4)电动轮胎式起重机与常规挖机配套施工高效合理，施工组织方便灵活，总体施工效率较常规开挖方式提高约1.5倍以上。

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