毕业论文电气化铁路接触网施工技术Word文件下载.docx

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接触网；

施工

Abstract

Catenary,ElectricLocomotiveandTractionSubstationknownasthe"

threecomponents"

.Catenaryistheonlynon-standbypowersupplyequipmentinelectrifiedrailwaytractionpowersupplysystem.Itsoperationalstatusisdirectlyrelatedtothesafeoperationoftheelectrifiedrailwayandeconomicbenefits.Therefore,themostimportantpartoftheconstructionofelectrifiedrailwayiscatenaryconstruction.

Thispaperdescribestheconstructionofthenewelectrifiedrailwaycatenarytechnology.Sumuptheoverallprocessofthenewlinecatenaryconstruction.Tobetterillustrate,thearticlealsodescribesthebasicrulesoftherelevantregulationsofthecompositionand.

【Keywords】：

Electrifiedrailway；

catenary；

Construction

第1章前言

自从改革开放以来，中国的电气化铁道得到了迅猛的发展，2009年12月26日，随着京九铁路电气化改造工程和武广高速铁路同一天开通运营，我国电气化铁路总里程一举突破3万公里大关，取得了举世瞩目的成就。

然而，作为铁路牵引供电系统主体的接触网，在施工技术上，与德国、法国和日本等发达国家相比，还有明显的不足之处。

因此，在工程施工实践的基础上，对不同类型、不同规模的接触网新线工程进行总结、比选和优化，开发电气化铁路接触网施工关键技术的系列施工成果和工法，为进一步尽快的建立电气化铁路工程接触网施工技术体系提供有力的技术支持和技术保证。

第2章电气化铁道相关规程规则

从事铁道电气化供电工作的人员必须学习和熟悉供电系统相关的规章制度，并在实际工作中严格遵守和实施，以确保供电系统的安全生产，防止和预防人身和供电事故的发生。

电气化铁道供电系统的规程、规则是由铁道部颁发的统一制度，适用于电气化铁道的运行和检修等，随着电气化供电技术的不断更新和完善，规章的条例也在不断地修改和完善，以适应新形势下供电新技术发展的需要。

各铁路局在贯彻执行铁道部有关规章、标准的基础上，结合本路局的实际情况，制定相关实施细则、办法和工艺。

以适应本局供电设备的特殊性。

从事牵引供电工作的人员除必须严格执行铁道部规章外，还必须严格执行铁路局制定的细则。

2.1接触网安全工作规程（总则）

第1条在接触网运行和检修工作中，为确保人身、行车和设备安全，特制定本规程。

本规程适用于既有线工频、单相、25KV交流及提速200~250km/h接触网的运行和检修。

第2条牵引供电各单位（包括牵引供电设备管理、维修单位和从事既有线电气化牵引供电施工单位，下同）在接触网作业中要贯彻“施工不行车，行车不施工”的原则，经常进行安全技术教育，组织有关人员认真学习和熟悉本规程，不断提高安全技术管理水平，切实贯彻执行本规程的规定。

第3条各级管理部门要认真建立健全各级岗位责任制，抓好各项基础工作，依靠科技进步，积极采用新技术、新工艺、新材料，不断提高和改善接触网的安全工作和准备水平，提高接触网运行与检修管理工作质量，确保人身和设备安全。

2.2接触网运行检修规程（总则）

第1条接触网是电气化铁路重要行车设备。

为保证接触网运行安全可靠，特制订本规程。

第2条牵引供电各单位（包括牵引供电设备管理、维修单位和从事既有线电气化牵引供电施工单位，下同）要建立健全各项规章制度，切实贯彻本规程的规定。

各单位要结合具体情况制定实施细则，把上级业务主管部门和业主单位核备。

第3条接触网的运行与检修，坚持“预防为主、修养并重”的方针，按照“周期检测、状态维修、寿命管理”的原则，遵循精细化、机械化、集约化的检修方式，依靠科技进步，积极采用接触网自动化检测手段和机械化维修手段，提升接触网维修技术参数的精准度，不断提高接触网运行品质和安全可靠性。

第4条本规程的技术标准作为接触网运行与检修的质量验收依据。

第5条本规程适用于既有线工频、单相、25KV交流及提速200~250km/h接触网的运行和检修。

2.3电气化铁路有关人员电气安全规则（总则）

第1条　本规则为保证电气化铁路沿线有关人员的电气安全和有效地防止触电伤亡事故而制订。

第2条　在电气化铁路上，接触网的各导线及其相连部件，通常均带有高压电，因此禁止直接或间接地（通过任何物件，如棒条、导线、水流等）与上述设备接触。

第3条　当接触网的绝缘不良时，在其支柱、支撑结构及其金属结构上，在回流线与钢轨的连接点上，都可能出现高电压，因此平常应避免与上述部件相接触；

当接触网绝缘损坏时，禁止与之接触。

第4条　在跨越接触网的通信线、电力线、金属绳索及机车车辆的车顶等靠近接触网的建筑物上作业时，必须遵守本规则的有关规定。

第5条　新建的电气化铁路在接触网接电的十五天前，铁路局要把接电日期用书面通知铁路内外各有关单位。

各单位在接到通知后，要立即转告所属有关人员。

从此开始视为接触网带电，所需要的作业，均须按带电要求办理。

第6条　电气化铁路区段各单位必须组织所属有关职工认真学习本安全规则，并按规定对有关职工每年进行考试。

本规则也适用于临时到电气化铁路上工作的有关人员（包括通过电气化铁路的乘务员、押运人员等）。

对初到电气化铁路区段工作的有关工种，必须经过有关安全规定考试合格后，方准单独作业。

第7条　供电段的专业人员对于接触网的作业，另按有关规定办理，但对本规则内所规定的接触网工的工作，应严格遵照执行。

第3章接触网简介

接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。

其由支柱与基础、支持装置、定位装置、接触悬挂等四个部分组成。

我国普通接触网的电压等级为25KV，供电系统采用工频单相交流制。

组成部分介绍（接触网的组成如右图3-1所示）：

1．支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。

我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。

预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。

2．支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。

根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。

支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。

3．定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。

·

4．接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。

接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。

接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。

第4章接触网施工

接触网施工的主要内容有：

下部工程和上部工程，下部工程包括支柱与基础，上部工程包括支持结构的安装、线索的架设、悬挂调整等内容。

从现在的管理技术水平来看，接触网施工已向专业化、机械化、标准化的方向发展，下面对此做一详细的介绍。

4.1接触网基础工程

4.1.1施工准备

接触网施工前应做好施工准备工作，它关系到开工日期、工程进度、工程质量和施工安全。

准备工作做得越充分，考虑得越周到，工程进展就越顺利，因此施工准备是接触网工程的重要环节之一。

施工准备需要进行技术准备、物质准备和施工组织计划的编制等几项主要工作。

技术准备工作包括：

熟悉、复核设计文件，进行施工调查。

由于中国目前已普遍推行了工程承包制，所以在建设单位（一般是指铁路管理局）与施工单位签订承发包合同后，建设单位应及时向施工单位提供线路的全部的接触网施工设计文件。

施工单位应及时组织各级施工负责人和主管技术人员，熟悉、复核设计文件。

对管段内的接触网工程技术标准、工程概况、设计结构和技术图纸有一个比较系统的了解。

在复核设计文件时，应重点了解以下几个方面。

①国家对该工程的建设要求、工期、投资、主要技术条件等。

②主要工程数量，技术标准、工程概况。

③设计原则、要求、采用的新技术、新结构。

④重点工程（长达隧道、特大站场）的位置（里程）、工程量、工期、施工方案及措施。

⑤开工前或施工中应注意解决的重大施工难题。

⑥设计中存在的问题，对一些原则性问题应及时通报上一级主管单位。

同时还要结合施工队伍现状和实际现场情况，审查施工组织方案是否合理。

施工调查应在熟悉设计文件的基础上进行，通过调查，及时发现施工现场存在的影响施工障碍物，如跨越铁路的电力线、通信线及其他跨越铁路的建筑物。

对已有拆迁协议的线路，可了解拆迁工程的进展情况，还应注意收集本区段全年列车运行时刻表及封闭点的时刻表。

了解各工务段、领工区管辖范围内线路的起拨道、近期改线、换轨等情况，对重点工程还应做专门调查。

如车流密度较大的客货站，调车作业十分频繁的编组站等，这些特大型站场往往是接触网工程控制工期的关键。

调查方法，一般采用沿线徒步考察或步行与汽车、轨道车相结合。

携带的工具是：

皮尺一把（30m）、钢卷尺（2m）一把踏尺一根、望远镜和手电筒等。

人员不宜过多，调查结束后编写施工调查报告。

接触网施工的物质准备工作需要施工单位的技术和材料部门相互配合，根据设计图纸和施工进度，向上一级单位提出物质申请计划、施工材料计划，低值工具易耗品计划。

工程材料计划包括：

各种构件、零配件。

建筑安装材料（如水泥、支柱、线夹等）。

编制工程材料计划的依据是：

接触网平面图、安装图、材料消耗定额。

施工材料是指安装工程所必须的消耗性材料（如模型板、炸药、铁线等），由于施工材料随接触网结构、地质条件、施工方法不同而变化，因此备料计划视具体情况而定。

低值工具易耗品均指施工中必须周转性使用的小型机具、劳保用品、常用工具（如锹、镐、扳手、梯子）等，这些工具的数量根据施工规模、性质酌情考虑。

施工组织计划是施工单位为按期完成施工任务而制定的一项具体施工方案，编制计划时一定要结合施工队伍的现状，根据批准的施工设计文件、工程承发包合同、有关的规范、规程。

施工技术和验收标准，按上级下达的施工计划综合考虑。

编制施工组织计划的主要内容如下。

①列出编制依据的文件名称、编号、日期，并作必要的说明。

②说明工程概况（任务量和范围、劳力、工期、投资、线路状况、作业方式等）和主要工程数量。

③确定施工方案，包括：

划分施工任务，劳力组织，工点设置，施工顺序和方法等。

④制定主要工程经济计划指标，主要工程材料的调配使用方案和供应计划。

⑤采用的新技术、新工艺和提出全面质量管理的办法。

4.1.2接触网工程预概算

接触网工程预概算，是确定接触网造价、编制接触网工程建设计划的依据，是控制接触网投资额和办理拨款或贷款的依据，是工程投标及签订承发包合同的基础。

根据铁道部颁发的“国家铁路基本建设工程设计概算编制办法”规定，应按设计阶段进行，一般在计划任务书或设计任务书中规定设计阶段。

在初步设计阶段编制总概算，它作为基本建设项目投资和阶段编制基本建设计划及技术设计的限额。

在技术设计阶段编制修正总概算，据以修订基本建设计划，控制建设投资和拨款，签订承包合同，实行招标项目中编制标的依据。

在施工图阶段编制投资检算作为工程价款结算的依据。

工程概算的费用有以下几部分组成。

①建筑工程安装费。

②设备工器具购置费。

③其他费。

④预备费。

⑤工程造价增加预留费。

4.1.3施工测量与定位

接触网施工测量与定位的主要任务是杆位、基础的测量，依据设计图纸上（接触网平面布置图）规定的跨距和侧面限界，将施工图纸上的支柱、基础等接触网建筑物的位置落实到施工地点。

1、纵向测量

纵向测量的主要任务是将接触网平面图中有关支柱跨距的设计尺寸通过测量确定到线路上去，它决定着顺线路方向各个支柱之间的相互位置。

工艺流程（图4-1）：

图4-1纵向测量的工艺流程

2、横向测量

当支柱或基础纵向测量定位后，还必须进行横向定位测量。

横向测量的主要目的是，依据纵向测量的中心线标志来确定支柱或基础的基坑位置。

工艺流程（图4-2）：

3、拉线坑测量

拉线坑的位置应该在接触悬挂下锚支的延长线上。

测量方法是（如图4-3所示）：

一个人站在与锚柱相邻的转换柱中心线与线路中心线的交叉点上，通过锚柱中心，目测一条直线，另一人在此直线上距锚柱中心10.4m处定点，此点为拉线坑的中心。

拉线坑的坑口长度1.2m，宽度0.6m，拉线坑坑口的横向中心线应垂直于延长线（拉线）。

图4-3拉线坑测量示意图

4、隧道测量定位

隧道测量有两种方法，一种是利用隧道打孔做作业车直接测量孔位。

另一种是采用人工测量，先用钢尺测量出每个悬挂点的纵向位置，在轨腰上写明标记，并同时写在隧道一侧墙壁上的相对位置距轨面1.2m高处，以便今后查找。

标记的内容为：

设计位置竖线、悬挂点编号、定位编号，白底黑字。

在纵向位置处用聚光灯置于水平尺上，按设计尺寸调整位置，再用绑在长竹竿上的白油漆刷子，在聚光灯所照射到的洞顶处点上标记。

悬挂点距离应满足隧道平面布置图的要求

隧道内测量应注意避开伸缩缝隙和明显的漏水处，测量中按防护规则在隧道两端设行车防护人员。

4.1.4开挖基坑

接触网基坑分为钢筋混凝土支柱坑、基础坑和拉线坑。

混凝土支柱基础开挖的工艺流程如下（如图4-4所示）。

1、施工准备：

施工前，准备材料和机具，安排好作业分工。

2、标出坑中心：

①在坑口铺好预先准备好的彩布条，以免污染路基，并将坑口及桩位处的彩布条剪掉，使坑口和桩露出。

②施工人员到位后，先检查复核桩位，若有丢失，利用其他桩确定丢失桩并恢复。

揭开坑口防护板盖，检查并标出坑中心。

3、钻机对位：

钻机到坑位处，调整对位。

（不断地进行调整）

4、钻坑：

①确认对位后，在钻机钻杆上做一坑深标记。

②施工负责人下令，钻机司机启动钻机，速度由慢逐渐变快，开始钻坑，配合人员配合。

③每钻1m深度时，应测量复核坑的垂直度并矫正。

当钻杆达到标记深度时，钻机停止施工。

5、复核：

复核基础是否符合设计要求。

6、清理现场：

钻机移位停好，施工人员袋装清理清运弃土至指定位置处，收回彩条布移至下一坑位使用。

4.1.5混凝土工程

钢柱基础是由地脚螺栓和混凝土结合成的整体，其工艺流程如下（如图4-5）。

①清理坑内杂物积水等，整平坑底、坑壁。

②复核坑深和限界。

2、安钢筋网：

将按设计要求在驻地加工预制好的钢筋网运至坑位，由1人指挥，4人抬钢筋网，保证钢筋网顺直进入坑内，并与设计图核对使钢筋网安装达到标准。

3、安装模板：

①清理、平整路肩面，保证模板安装水平。

②架设木框架或钢模架，根据设计数据调整框架高及中心线使其达标，保证限界、标高符合要求。

③加固牢靠木框架或钢模架，保证其不能移动。

④在安装前应将模板清洁干净，模板与混凝土接触面刷废机油，方便脱模。

4、固定螺栓：

检查螺栓外露长度并套好防护套管、核对基础螺栓间距，固定好螺栓。

（如图4-6）

5、浇制基础：

将材料按实验室给定的配合比加入搅拌机料斗，每注入300~400mm捣固一次，连续进行。

6、制作试块：

试块上应注明地点、灌注日期和基础号，还应写清楚原料。

7、基础养护：

基础浇制完12小时后，开始浇水。

8、基础拆模：

常温10℃以下，延长拆模时间1~2天。

9、基础帽浇制：

地板下浇注，不能太快、太慢，速度适中。

10、结束：

清理现场，包括机具清理和垃圾清理。

4.2立杆与整正

4.2.1接触网支柱安装

1.安装方式

接触网支柱安装方式有两种，一为汽车吊安装方式，二为安装列车安装。

如图4-7、图4-8所示。

汽车吊安装是支柱安装主要方式，此方式的特点是利用支撑层/防水层和轨道施工间隙，或者利用轨道和铺轨施工间隙，与站前单位交叉施工。

缺点是基础预留和螺帽垫片提供不及时、支柱供应滞后地段或混凝土无法采用此方式，需采用安装列车进行安装。

安装列车安装支柱方式，优点是可以进行全线的支柱安装，且效率高，但要在轨道铺设完成后进行，不利于工序衔接和紧张工期要求。

2.主要施工工序

螺母预调整。

在进行支柱吊装前，提前安装下部螺母，用自制水平尺调整水平，再戴好垫片，以减少支柱安装后的整正工作量（如图4-9）。

支柱安装。

支柱安装前应核对基础型号及支柱型号，支柱吊装应采用高强度尼龙吊装带，防止损伤支柱表面漆层及镀锌层。

根据支柱自身重量的大小和跨度对吊车采取加固、支撑等安全措施，同时注意线路上方有无高压线缆及跨线建筑物，确保施工安全。

3.经验与教训

（1）由于铺轨后剩余工期有限，应尽可能在轨道施工前完成立杆。

原因之一是没有支柱，接触网所有安装工作无法开展；

同时如果遇到安装问题或接口问题或方案问题，没有时间克服。

原因之二是如果铺轨后利用安装列车立杆，与轨道施工和接触悬挂施工产生干扰，相互制约过多。

（2）通过综合试验段实施，把上述的交叉施工经验在施工中予以高度重视，通过加强与站前单位的协调，在轨道之前完成80以上的立杆工作。

4.2.2接触网支柱整正

1.操作要点

（1）支柱整正要严格控制支柱的斜率，重点是锚柱、转换柱、曲线区段（分区内区外）等；

（2）整正完成后，地脚螺栓螺母要配齐，支柱底板下的六个螺栓要求在同一平面，支柱斜率调整后，应重新调整底板下的螺母，使其全部受力；

（3）按照规定的紧固力矩紧固底板上部螺母，否则容易出现损坏底板下部螺母或支柱反倾。

如图4-10所示。

图4-10螺母安装及调整

2.质量控制和检验

（1）一般桥梁地段基础面距离轨顶面设计高度为330mm，路基地段基础面距离距轨顶面设计高度为500mm，支柱安装时根据基础面标高测量数据对支柱打孔位置进行复核。

（2）H型钢柱法兰盘下底面至基础顶面距离为50mm。

（3）地脚螺栓紧固力矩应符合设计要求。

（4）基础顶板与支柱底板间填充的砂浆应符合设计要求。

（5）H形钢柱端面应与线路平行，支柱扭面允许偏差为±

2°

。

（6）钢柱侧面限界应符合设计要求，在任何情况下，严禁侵入基本建筑限界。

支柱斜率（从钢柱底部算起）允许施工偏差，如表4-1所示。

表4-1允许施工偏差

斜率方向

支柱类型

施工偏差（mm/m）

备注

横线路

方向

中间柱、关节内中心柱、对锚柱、锚柱

2~5（田野侧）

直线柱及曲外柱

0~2（田野侧）

曲内柱

转换柱

0~2（线路侧）

--

顺线路

中间柱、转换柱、对锚柱

±

2

接触悬挂锚柱

偏向拉线侧10~15

受力后偏向拉线侧0~5mm/m

3.经验和体会

（1）支柱装配采用预留孔内安装形式，钢柱底座位置预留了间距100mm的三排孔，基础高度施工偏差在±

50mm内选用标准钢柱，超过该值的选用特型（孔位）钢柱。

（2）当侧面限界小于2.95m或曲内正定位、转换柱等侧面限界小于3.0m，通过软件验证不能保证零部件安装位置时，要作为异型柱，调整预留孔位置，支柱类型确定时特别注明。

4.2.3硬横梁安装

1.施工程序

施工程序为：

施工准备→硬横梁组装→硬横梁安装→结束

2.工艺要点

（1）硬横梁预组装

①硬横梁检查全部合格后，方可进行预组装。

②按设计图纸，组装同一组硬横梁，各段先用木方垫起，如图4-11所示。

③将横梁对接上，用木棍调整，并使其中心轴线在一条直线上。

④连接一半连接螺栓预组装，用水准仪测横梁拱度f值，f=（h1+h2）/2-h0。

⑤f值达标后，可安装其余一半并连接螺栓，f值达到设计要求值时，方可组装。

⑥组装时，连接螺栓穿向应符合设计要求，即横梁边段与支柱连接时，螺栓从支柱外向内方向穿，当横梁边段与横梁中段连接时，螺栓穿向由线路向田野侧。

⑦将预配组装好的硬横梁吊放在安列平板车上，并加固牢靠。

（2）安装硬横梁

①先测量横梁总长度和两支柱间距值，应基本吻合。

②封闭点给后，两支柱分别各上两人，系好安全带，用小绳吊上紧固扳手及连接螺栓和定位销钉，如图4-12所示。

③安列停在距安装硬横梁位置6—7米左右处，吊车伸出吊臂落吊钩，配合人员找出横梁重心，系好尼龙套，并把尼龙套套在吊钩上，在横梁两头各系好两条晃绳，吊车司机启动吊车，升臂，起钩，将横梁缓缓吊起。

④负责人指挥拉晃绳人员将横梁转向90度，杆上人员配合使横梁两端分别对准支柱。

⑤吊车司机缓缓落吊钩，杆上人员扶梁对位，并利用定位销钉，对好横梁与支柱连接孔位，另一人配合将连接螺栓穿入连接孔，并用梅花扳手逐个循环拧紧，用力矩扳手检测达标。

⑥另一支柱重复⑤程序。

⑦如横梁与实际跨度有微小差距时，可松开支柱地脚螺栓，用撬杠撬支柱底板，使横梁与支柱连接处密贴，杆上人员按⑤程序连接螺栓并达标。

⑧用经纬仪或支柱斜率测量仪调整支柱，地脚螺栓紧固牢靠，紧固力矩应符合设计要求。

⑨重复上述1）、2）、3）程序，进行下组安装（最好分两组作业，一组预组装，一组安装）。

硬横梁安装如图4-13所示。

图4-13硬横梁安装示意图

3.质量控制和检验

（1）连接螺栓应对角循环逐步紧固，其紧固力矩应符合设计要求。

（2）硬横梁运抵工地后，应按照要求生产厂家提供的《技术条件》进行外观检查，其主要检查项目应符合下列要求：

①全梁跨度的允许偏差：

30m<

L<

40m为±

25mm；

30m为±

10mm；

L为两柱的理论中心距；

②全梁挠曲：

立位检查其挠曲失高（＋）≤L/1000（L为梁长）；

③梁身扭曲：

目测不明显，最大扭曲≤L/125（L为梁高）。

④抱箍应基本圆整，局部变形（焊接变形）不宜过大；

孔群中心线应与抱箍中心线重合，允许偏差±

3mm；

⑤各连接孔距允许偏差±

1mm；

孔径的椭圆度允许偏差±

1.5mm；

错孔（指零件的不同心度