焦柳铁路塘豹至富用段隧道内接触网刚性悬挂检测硬点缺陷原因及调整方法

焦柳铁路塘豹至富用段隧道内接触网刚性悬挂检测硬点缺陷原因及调整方法

1.易水寒2.刘白剑

1.中铁二局集团电务工程有限公司，工程师，四川成都610000 2.南宁局集团有限公司柳州供电段，助理工程师，广西柳州545000

摘要：焦柳铁路塘豹至富用段，共有单线隧道75座，全长27.73km。隧道密集区段，本线按带电通行基本装载高度列车（最大装载高度4800mm、接触线最低点5400mm）进行接触悬挂的设计安装，5300mm超限货物列车停电通过，5000mm超限货物列车带电通过。基于以上设计要求，在普通装载高度下，低净空（净空≤6300mm）隧道采用刚性悬挂。对于长大隧道，接触网采用刚性悬挂通过。通过采用接触网动态检测方式，发现在检测过程中存在的一些缺陷，并根据缺陷分析产生原因及找到相应的调整方法，以此提高了安装精度、加快施工进度，同时有效的降低了行车及人身安全风险，为后期老旧线路电气化改造工程中低净空隧道内接触网刚性悬挂施工提供了参考与借鉴。

关键词：低净空；动态检测；接触网刚性悬挂。

0引言

焦柳铁路塘豹至柳州段，于1970年动工，1978年建成，耗时8年建成非电气化铁路。该线路横跨湖南及广西两省、自治区，是我国重要的战备干线铁路。2018年，焦柳铁路塘豹至柳州段实施电气化改造工程，其中塘豹至富用段，由于焦柳铁路建造时间久远，单线隧道75座中经断面测量后除8座隧道满足隧限-2A的净空高度要求外，其余的67座隧道均不满足隧限-2A的净空高度要求。隧道最小净空高度6152mm，在塘库3号隧道。基于断面测量的前提下，设计方案为全线30座隧道，共计长度19.778km采用低净空刚性悬挂安装方式。这种老旧既有运营隧道低净空的铁路刚性悬挂为南宁局集团有限公司首次使用，无任何类似施工可借鉴。2020年9月20日完成接触网网上送电及热滑，后续在9月30日正式开通前按80km/h、110km/h时速，分上、下行进行了6次接触网动态检测，在动态检测过程中出现少量检测缺陷。如何通过动态检测数据，分析缺陷产生原因、部位以及解决对应缺陷成为了当下急需解决问题。

1.动态检测方案

动态检测列车编组由本务机车（构造速度170km/h的DF4D客）+空隔离客车（YW25K670938）+供电检测车（WX25T999456）+轨道检测车（WX25T999250）+电务检测车（SY25T999451）组成。由柳州站出发，按LKJ允许速度运行，富用站至局界（K1370+200）处间限速80km/h、110km/h。局界（K1370+200）处停开，司机确认供电检测车降弓作业完毕后开车。局界（K1370+200）处至塘豹站按LKJ允许速度运行。本务机车在塘豹站进行转头换挂。塘豹至富用站加开，经焦柳线正线，按LKJ允许速度运行，在局界（K1370+200）处停开，司机确认供电检测车准备作业完毕后开车。局界（K1370+200）处至富用站间限速80km/h、110km/h。

2.动态检测结果

2020年9月21日动态检测车按照上、下行各80km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点42处，最大值为192g；下行硬点24处，最大值为191g。如表1、表2所示：

表1:2020年9月21日上行硬点缺陷表

表2:2020年9月21日下行硬点缺陷表

利用9月22日、23日封锁“天窗点”按动检缺陷表1、2进行克缺作业后，2020年9月24日动态检测车按照上、下行各80km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点35处，最大值为186g；下行硬点25处，最大值为183g。

9月24日按动检缺陷进行克缺作业后，2020年9月25日动态检测车按照上、下行各110km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点39处，最大值为193g；下行硬点32处，最大值为190g。

9月25日按动检缺陷进行克缺作业后，2020年9月26日动态检测车按照上、下行各110km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点35处，最大值为194g；下行硬点32处，最大值为190g。

9月27日至28日按动检缺陷进行克缺作业后，2020年9月29日动态检测车按照上、下行各110km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点23处，最大值为185g；下行硬点9处，最大值为141g。

9月29日按动检缺陷进行克缺作业后，2020年9月30日动态检测车按照上、下行各110km/h，进行动态检测，按照硬点检测数值大于40g作为缺陷计算，其中上行硬点16处，最大值为75g；下行硬点2处，最大值为48g。

表3:2020年9月30日上行硬点缺陷表

表4:2020年9月30日下行硬点缺陷表

3.动态检测硬点缺陷分析

通过2020年9月21日至2020年9月30日的动态检测及克缺作业，从动态检测过程中受电弓碳滑板出现严重缺口现象至平滑过渡，隧道内刚性悬挂硬点数量及硬点压力值显著的下降。根据前后6次的动态检测，我们发现硬点主要集中在膨胀关节附近且硬点压力值极高，零星硬点出现在中间定位处，基于动检数据初步判断铁路隧道内刚性悬挂出现硬点或最小接触力可能出现原因如下：①膨胀关节安装精度低，导致膨胀关节安装高度低于两端定位点。②膨胀关节上、下行过渡段接触线打磨标准不达标，两端接触线不等高，导致受电弓从一侧通过时首先接触低端接触线造成打弓。③中间接头高度低于两端定位点高度，形成“V”型造成打弓。④普通悬挂点导高与相邻悬挂线高差较大，若两相邻悬挂点高差大于4mm，则可能出现硬点。

4.刚性悬挂硬点缺陷调整方法

（一）膨胀关节

施工工艺：测量拉出值，膨胀接头两端各两个悬挂点是否在线路中心拉出值为0处，且两悬挂点拉出值是否相差27mm。

调整方法：若悬挂点拉出值相差不够，需进行悬挂点调整。

图1膨胀接头立面图

施工工艺：测量导高，膨胀接头两端悬挂点是否低于相邻悬挂点。

调整方法：调整导高，保证两端悬挂点与相邻悬挂点高0-3mm。

图2膨胀关节示意图

图3膨胀关节高于两端相邻悬挂点0-3mm

施工工艺：测量膨胀接头下方两支接触线是否与轨面平行。

调整方法：

1）若角度偏差大于4°，需调节吊柱，保证两支接触线与轨面平行。

2）若角度偏差小于4°且大于1°，需调节可调旋转底座角度，保证两支接触线与轨面平行。

3）若角度偏差小于1°且大于0.2°，需用带砂轮片的角磨机对入口处接触线进行打磨，打磨坡口角度，保证入口处过渡平缓，且用砂纸和锉刀修整，不得有毛刺。

图4直线段膨胀关节接触线位置示意图

图5曲外段膨胀关节接触线位置示意图

图6曲内段膨胀关节接触线位置示意图

（二）中间接头

施工工艺：测量中间接头处导高，是否远低于两端悬挂点（大于8mm）。

调整方法：安装紧固螺栓时，用手将接头处托起，出现一定负尺度，保证汇流排在自由下垂时，接缝小于 0.5mm，不出现向下折点。

图7中间接头托起示意图

（三）跨内高差

施工工艺：若普通悬挂点导高与相邻悬挂线高差较大，可能出现硬点或最小接触力，需测量排查。

5.结束语

在老旧铁路电气化改造工程建设中，老旧不规则断面隧道将会长期存在。同时铁路刚性悬挂施工也将会在低净空既有隧道内应用。为此，既有线施工必须坚持运输、施工兼顾的原则，同时在刚性悬挂施工过程中摸清关键施工工序及相应的工艺要求，为后续的老旧铁路电气化改造工程施工中遇到类似问题积累经验。

参考文献：

1. 
   

2. 牛素彦. 铁路电气化改造工程施工安全风险管理研究. 北京交通大学硕士学位论文,2012

3. 吴琼. 超限超重货物专列运输组织相关问题的研究. 中南大学硕士学位论文,2007