350km/h客运专线接触网整体式腕臂施工工法研究|接触网腕臂组装

时间：2019-04-20 03:13:30　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：广深港客运专线，广州至深圳段是国内首次采用整体式腕臂及刚性绝缘吊弦结构的350km/h高速铁路。由于其独特的结构特点，国内没有相关的成熟完整的工法。本文针对整体式腕臂的结构和特点，确定了主要结构形式的计算方法，并简要叙述了计算软件的功能。
　　关键词：整体式腕臂，工法，研究
　　Abstract: the port of guangshen passenger special line, guangzhou and shenzhen section is home for the first time adopt and wrist arm and rigid insulation structure of the crane string 350 km/h high-speed railway. Due to its unique structural features, home does not have relevant mature complete process. This article in view of the integral structure and characteristics of the wrist arm, determined the main form of the structure calculation method, were introduced and the function of the calculation software.
　　Keywords: integral wrist arm, technique, research
　　
　　
　　中图分类号： TQ639.2 文献标识码：A文章编号：
　　1.引言
　　目前我国高速接触网大致可划分为两种形式，一种是基于欧洲高速直链形接触网，如京津城际是德国式全补偿弹性直链形悬挂形式，武广、沪宁、沪杭、哈大等高速铁路是德国式全补偿弹性直链形悬挂形式，这种结构的主要特点是腕臂系统采用铝合金管三角支撑式组合腕臂，腕臂使用的零配件比较多，结构高度较大（一般在1600mm以上），定位器采用轻型铝合金定位器；另一种是基于日本新干线的接触网结构，如海南东环、广深港客运专线，其中广深港客专的设计时速达到350km，这种结构的主要特点是腕臂采用钢结构的整体腕臂，结构高度小（一般为950mm），采用全补偿简单直链形悬挂。这种结构的腕臂及定位管带有弧形或弯曲，工厂加工和现场安装的精度要求高。
　　2.工法原理
　　2.1整体式腕臂结构形式
　　整体式腕臂结构通常由腕臂底座、棒式绝缘子、水平腕臂、斜腕臂、承力索座、定位管、定位装置组成整体式腕臂，为了便于上下调整高度，在腕臂底座与H型支柱间增加滑道底座。
　　腕臂安装调整到位后，要求水平腕臂及定位管呈水平状态，定位线夹处接触线底面到定位管中心的垂直距离为500mm。
　　2.2 整体式腕臂计算方法
　　2.2.1 中间柱正定位基本算法
　　
　　图1 中间柱正定位腕臂计算图
　　中间柱正定位腕臂计算图如图1所示，图中显示了计算用到的测量数据和一些固定装配尺寸，根据几何计算得出如下加工长度：
　　平腕臂长度：
　　斜腕臂长度：
　　定位管垂直长度：
　　定位管水平长度：
　　其中： —支柱限界；
　　— 导线拉出值；
　　— 承力索高度；
　　— 支柱斜率；
　　— 结构高度，即承力索中心到导线底面的距离；
　　— 滑道底座加腕臂底座宽度；
　　— 绝缘子长度；
　　— 定位环长度；
　　— 平腕臂和斜腕臂角度，平斜腕臂连接的长孔确定角度范围为14度到22度，一般正定位取14度，反定位取22度。
　　注：以上公式适用于直线的情况，如果是曲线，轨道有超高，则需要作出相应的调整。
　　2.2.2中间柱反定位基本算法
　　
　　图2 中间柱反定位腕臂计算图
　　中间柱反定位腕臂计算图如图2所示，图中显示了计算用到的测量数据和一些固定装配尺寸，根据几何计算得出如下加工长度：
　　平腕臂向下弯曲垂直长度：
　　平腕臂向下弯曲水平长度：
　　平腕臂长度：
　　斜腕臂长度：
　　定位管长度：
　　腕臂支撑长度：
　　其中： —支柱限界；
　　— 导线拉出值；
　　— 平腕臂前段弯曲半径；
　　— 承力索高度；
　　— 支柱斜率；
　　— 结构高度，即承力索中心到导线底面的距离；
　　— 滑道底座加腕臂底座宽度；
　　— 绝缘子长度；
　　— 定位环长度；
　　— 平腕臂和斜腕臂角度，平斜腕臂连接的长孔确定角度范围为14度到22度，一般正定位取14度，反定位取22度。
　　注意：以上公式适用于直线的情况，如果是曲线，轨道有超高，则需要作出相应的调整。
　　3．整体式腕臂计算软件开发
　　软件通过测量得到的数据结合导高、拉出值、结构高度等设计参数，进行腕臂结构尺寸计算，并绘制腕臂结构工点图。
　　在软件的整体式腕臂结构计算模块中，首先在程序中导入整体腕臂结构中所有零部件的形状和尺寸，用户输入现场每个支柱的设计数据和测量数据后（如支柱限界、斜率、导高、拉出值等），程序通过几何算法，计算得出各零部件的安装位置和尺寸，并形成CAD图形，供腕臂加工、组配和安装时使用。
　　通过几何算法得到的零部件尺寸和位置只是理想状态下的结果，在实际情况下，腕臂在机械加工和组配过程中会有一些偏差，例如各连接零部件之间会有一定的间隙、零部件在受力的情况下会造成一定的移位等，因此程序在得到理论结果的基础上还根据实际情况进行一些改动和补偿，一般水平腕臂加工长度L1在计算的基础上减短5mm，斜腕臂加工长度L2在计算的基础上加长10mm，使最终的安装效果更加理想。
　　4整体式腕臂的加工与组配安装
　　腕臂工装图是以现场实测数据的为依据，通过计算程序输出的腕臂加工及装配图，其中L1~L6为工厂加工零件的数据，其他图上直接标注的数据用于腕臂组配及现场安装，
　　我防止运输过程中出现混乱，工厂按工装图加工完成后要统一进行标识与包装，在现场装配车间进行组配，组配前应按工装图逐一核对平腕臂、斜腕臂、定位管的长度、腕臂结构形式是否与工装图一致，所使用零部件是否完好无损。检查无误后再按技术要求进行各零部件的连接。现场安装时应整组进行安装，不要拆开平腕臂与斜腕臂的连接螺栓。
　　5.结束语
　　广深港客运专线广深段350km/h的接触网工程施工中采用了本工法，圆满地完成了全线整体式腕臂的计算、组配和安装任务。经铁道部组织铁道科学研究院等单位于2011年6月至7月在广深港客运专线进行时速350km的综合试验（单弓与双弓重联），各类参数均符合铁道部《客运专线铁路工程静态验收指导意见》和《高速铁路工程动态验收指导意见》及设计要求，弓网状态正常，受流质量良好。由此可见，应用本工法进行整体腕臂的计算、组配与安装，技术可行、安全可控，满足每小时350公里等级客运专线的安全运行条件。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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