刚性悬挂的介绍(乌鞘岭隧道)及设计施工优化
乌鞘岭隧道钻爆设计方案的优化
经过多次现场跟班作业及方案比选 ,最终确定出 了一套适合围岩特性和施工实际情况的钻爆设计方 案 ,即将垂直楔形掏槽爆破变为水平楔形复式掏槽爆 破 ,开挖深度可不受隧道空间制约 ,而掏槽区距隧道开
右线隧道出口 Ⅲ标 YDK183 + 190～ YDK177 + 000 计 6 190 m , 分 为 3 个 工 点 , 分 别 为 正 洞 出 口 工 区 ( YDK183 + 190 ～ YDK180 + 662 ) 、13 # 斜 井 工 区 ( YDK180 + 662 ～ YDK178 + 300 ) 及 11 # 斜 井 工 区 ( YDK178 + 300～YDK177 + 000) 。其中正洞出口工区 、 13 # 斜井工区除洞口浅埋地段 91 m 为 Ⅴ、Ⅵ级围岩外 , 均为 Ⅲ、Ⅳ级围岩 ;11 # 斜井工区除 490 m 的 Ⅲ、Ⅳ级围 岩外 ,主要用于 F7 区域性断层的施工 。
表 1 钻爆设计参数表( 垂直掏槽)
炮眼名称
炮眼深度Πm
掏槽眼
410
扩槽眼
316
辅助眼
316
二圈眼
316
周边眼
316
底板眼
318
合 计
个数 8 14 32 26 51 7 138
单孔药量Πkg 310 214 210 110 014 214
装药结构 <32 ×200 ×15 <32 ×200 ×12 <32 ×200 ×10 <32 ×200 ×8 <32 ×200 ×1 + <25 ×67 ×6 <32 ×200 ×12
浅谈乌鞘岭隧道内的接触网钢性悬挂
图 １钢性 悬 挂 结构 示意 图
汇流排为铝合金材质 ， 起到固定接触导线并且作为电流载体 的 作用 。形状 来 说共 分 为 Ｔ型 和 Ⅱ形 状 ， 图 中显示 的是 Ⅱ 型 。 汇流排是整体 的， 只有在锚段关节处存在衔接 。其特点是： １ ． 装 配 稳 定 。能够 将 接触 导线 的燕 尾槽 完 全 卡入 汇 流排 内 ， 形 成 稳定 的 结构特性 。 ２ ． 载流好。 汇流排截 面积相对普通悬挂的承力索要大， 结 构相对较硬， 不易产生断点。同时铝合金结构的导流情况较普通钢 芯 铝 绞线 承 力索 （ 非 铜承 力 索 ） 也 有 良好 的 导 电性 。 绝缘子采用长度较小 ， 爬距符合要求的短型绝缘子 ， 一般长度 只有 ６ ０ ０ － ６ ５ ０ ｍ ｍ， 爬距 １ ４ ０ ０ — １ ６ ０ ０ ｍ ｍ。短型绝缘子主要用于满足空 间距离较小的地段如隧道内或地铁 。 爬距大是要满足牵引供 电的绝 缘距离。 悬挂部分 ， 主要是通过隧道壁 内的埋人杆件 ， 将绝缘子嵌套入 埋入杆件 内。 悬挂部分可以根据需要 ， 延伸出具有回流接线 ， 架空式 地线的衔接部件 。悬挂部分主要作用就是承载整体电器悬挂重量 ， 将其 与 固定 物 相连 的作 用 。 １ － ２锚段关节的作用是 ， 由于线索 自身具有延展性 ， 因此不可能 是一根供 电线跨越千里长度由始端通入末端。因此 ， 在线索上就需 要存 在 “ 一 段线 ” 与“ 一段线” 相接 ， 通 过 接壤 将 电能 过度 下 去 。普 通 悬挂中 ， 锚段关节是在高度上控制相接过度 ， 由前一锚段线索逐渐 提高后下锚 ， 第二锚段线索由起锚 向上一锚段接近 ， 高度 由高到低 ， 通过并行使 电能过度。 而在乌鞘岭隧道 内， 由于空间受 限， 取而代之的是一种被称为 “ 膨胀式关节” 的设备。 顾名思义， 就是在汇流排固定的情况下 ， 第一 段锚段的末端从膨胀关节一端的中心处进入关节转换装置内， 同时 在关节转换装置另一端中心处引出第二段线 ， 使其做到关节转换作
乌鞘岭隧道的介绍
乌鞘岭隧道的介绍乌鞘岭隧道是中国最长的铁路隧道——20.05公里，乌鞘岭隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为两座单线隧道，隧道长20050米，隧道左右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。
隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。
地质条件复杂乌鞘岭，祁连山支脉，海拔3650米，一年中冬季长达7个月，东西长17公里，南北宽10公里，四季雨水丰沛、山顶积雪终年不化，为坐落在东西两面的天祝和古浪两县人民提供了醇美不竭的水源和辽阔肥美的草场，作为河西走廊的天然屏障，自古以来就是连接中西方经济和文化交流——古丝绸陆上的咽喉要道。
乌鞘岭隧道处于“山腰”，地质条件极其复杂，沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有，且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制，不可预见的地质灾害多，施工中可能出现围岩失稳、突泥、突水及软岩流变、瓦斯等地质灾害，因此被隧道建设工程专家称为兰武二线的咽喉工程。
施工困难乌鞘岭双线铁路建设在地势险峻、地质断层多变，工程技术负责，任务艰巨，空气稀薄，气候寒冷的乌鞘岭区。
施工区内海波高、气候寒冷、日温差大，阴雨风雪气候多变、冰冻时间长，对冬季混凝土作业带来困难。
F7断层是一处最复杂的地质结构，全长817米，主要由碎裂岩及断层泥砾组成，地下水丰富，是控制整个乌鞘岭隧道工期的关键性工程，施工难度相当大。
施工方案/方法本隧道全部采用钻爆法施工，右线隧道一次建成。
左线隧道先按平导施工，平导超前辅助右线施工。
右线贯通后，再将平导扩挖成左线隧道。
为确保施工中“不坍不塌”，主洞、平导、斜井、竖井在施工时均要遵循“先探测、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则并提前做好施工预案。
开挖及支护方法，应根据围岩情况合理选用。
采用小导管预注浆、管棚、管棚注浆、帷幕注浆等超前支护措施，开挖采用台阶法或全断面法，开挖后及时施作钢架及锚喷网支护结构。
建设意义兰武二线及乌鞘岭隧道的建设，对提高路桥通道客货运输能力、加快西部开发、促进西部地区与东中部地区的物资交流以及沿线经济发展、名族安定团结都将起到重要作用，是新疆和甘肃河西地区通往内地的主要铁路通道和西北铁路网发展的主骨架，也是区域经济发展的主轴和依托。
乌鞘岭隧道群简介
永古高速公路乌鞘岭隧道群简介
连霍国道主干线GZ45永登（徐家磨）至古浪高速公路乌鞘岭隧道群位于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇地带，地处祁吕弧形褶带的中部，是祁连多字型构造、陇西帚状构造和河西系三个构造体系相互交接的地段。
隧址区通过祁连山系中高山岭谷地地貌，区内平均海拔在2400m以上，最低气温达到-31℃。
隧道群穿越祁连山河西走廊地震带，沿线地震动峰值加速度系数为0.20-0.40g。
乌鞘岭隧道群由乌鞘岭隧道、安远隧道、福尔湾隧道、高岭隧道和古浪隧道五座隧道组成。
隧道单洞设计总长43.843km，截至目前已完成30.348Km，完成设计总量的69.22%。
乌鞘岭隧道群隧址区揭露地层主要有新生界第四系、中生界三迭系、古生界奥陶系及志留系、石炭系、白垩系岩层等岩土层。
主要穿越庙儿沟～达隆村北逆断层（F4）、天河湾逆断层（F5）、安远拉分盆地西北缘活动断裂（F9）和十八里堡～白塔断裂（F12）四条区域性断层。
因所在地区海拔高、气候条件差，地质条件复杂多变，隧道内围岩变化多端，塌方、涌水现象频发，增加隧道施工难度，影响隧道施工进度。
乌鞘岭断层隧道工程介绍
第二章乌鞘岭F7断层隧道工程简介本章重要简介乌鞘岭隧道旳基本工程状况，地应力旳分布状况，以及工程软岩旳概念，讨论在F7断层中使用旳施工措施。
第一节工程概况2.1.1概述兰新铁路兰州～武威南增建第二线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后沿溯庄浪河而上，在既有线兰武段打柴沟站与龙沟车站之间以专长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行引入武威南站。
乌鞘岭专长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间、设计为两座单线隧道，左、右线隧道长0m，隧道出口段线路位于半径为1200m曲线上，右、左线缓和曲线伸入隧道68.384及127.29m，隧道其他地段均位于直线上，线间距为40m，两座隧道线路纵坡相似，重要为11‰旳单面下坡，右线隧道较左线隧道高0.56－0.73m。
隧道进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近，地形开阔、施工条件和弃渣条件好，右线轨面设计高程2663.36m，出口位于古浪县龙沟乡旳沙沟台，地形较窄，施工场地和地形条件较差，右线轨面设计高程2447.32m。
交通便利，隧道最大埋深1100m左右。
本隧道所有采用钻爆法施工。
右线隧道总工期为32个月，隧道于2月1日动工，其中施工准备1个月，主体工程于4月30日主体竣工，计26个月；弹性整体道床2个月，铺轨及四电3个月，施工工期比较紧迫。
为此，为加紧施工进度，全隧道除在4个洞口掘进施工外，右线设8个斜井、1个竖井，左线设5个斜井、1个竖井及1个横洞，合计16个辅助坑道20个工作面。
2.1.2 地形地貌乌鞘岭隧道洞身横穿祁连褶皱系旳北祁连优地槽褶皱带和走廊过渡段两个次级构造单元，褶皱和断裂发育，本段通过加里东期褶皱带和海西—印支期褶皱带。
共有四条区域性大断裂，毛毛山南缘断层(F4)出露宽度200m～500m，大柳树沟—黑马圈河断层(F5)出露宽度80m～260m，毛毛山岭中断层(F6)出露宽度40m～80m，毛毛山—老虎山断层(F7)出露宽度400m～800m，局部不小于1000m，区域资料显示，全新世以来F7断层仍有活动迹象。
浅谈乌鞘岭隧道内的接触网钢性悬挂
浅谈乌鞘岭隧道内的接触网钢性悬挂
吕岩
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2013(000)005
【摘要】电气化铁路对增加动能利用，提高工作效率有着良好效果。
文章主要对电气化接触网中一种新型的钢性悬挂方式做讨论，从原理、装配及检修方面做初步的介绍。
【总页数】1页(P180-180)
【作者】吕岩
【作者单位】兰州铁路局兰州供电段，甘肃兰州 730000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.浅谈接触网悬挂安装工艺模拟计算系统的数据结构设计
2.乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂跳闸原因分析及对策
3.高速铁路接触网隧道内悬挂固定方式探讨
4.车辆段内架空刚性悬挂接触网应用可行性浅析
5.隧道内预埋槽道处刚性悬挂接触网安装方案浅析
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乌鞘岭隧道群加固维修工程路面底鼓处治施工工法
乌鞘岭隧道群加固维修工程路面底鼓处治施工工法1. 引言1.1 乌鞘岭隧道群加固维修工程概述乌鞘岭隧道群位于山区，因为长期受到车辆的频繁通行以及山体滑坡等自然因素影响，路面底鼓处常出现开裂、下沉等问题，严重影响了隧道的安全通行。
为了保障隧道的正常使用，我公司决定对乌鞘岭隧道群进行加固维修工程。
本次工程的主要目标是通过采用先进的技术和工法，对路面底鼓处进行治理，提高整个隧道的承载能力和使用寿命，保障道路的安全畅通。
乌鞘岭隧道群加固维修工程的范围包括路面底鼓处治理、地基处理、路面加固等方面，将全面提升隧道的抗压能力和耐磨性。
通过精心设计和施工，我们希望能够为乌鞘岭隧道群带来更加稳固和耐用的路面，提高通行的舒适度和安全性。
我们相信，通过本次工程的实施，乌鞘岭隧道群将迎来新的发展机遇，并成为山区道路建设的典范。
2. 正文2.1 路面底鼓处治施工工法介绍路面底鼓处治施工工法是乌鞘岭隧道群加固维修工程中的一个重要环节，在整个工程中起着至关重要的作用。
路面底鼓是指路面下沉或鼓起的现象，如果不及时处理，会导致路面损坏进一步扩大，甚至影响行车安全。
在施工过程中，对路面底鼓处进行有效的治理是非常必要的。
在进行路面底鼓处治施工工法之前，需要进行详细的勘察和分析，确定具体的处理方案。
根据路面底鼓的具体情况，可以采取不同的处理措施，包括打补丁、重新铺设路面等。
在确定了治理方案后，需要精确测量路面底鼓处的尺寸和深度，以确保施工的准确性。
接下来是施工过程，首先需要清理路面底鼓处周围的杂物和破损部分，确保施工环境干净整洁。
然后根据设计要求，进行路面修补或重新铺设，并确保施工质量符合相关标准要求。
进行验收和监测工作，确保路面底鼓处的治理效果达到预期目标，并及时修复可能存在的问题。
路面底鼓处治施工工法是乌鞘岭隧道群加固维修工程中不可或缺的一部分，只有通过科学有效的施工工法，才能保证工程质量和安全。
在实际施工中，需要严格按照设计方案和规范要求进行操作，确保每个细节都符合要求，从而最大限度地提高工程的安全性和可靠性。
乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂跳闸原因分析及对策
１ 乌 鞘 岭 隧 道 所 采 用 的 刚 性 接 触悬 挂 是 引进 ） 瑞 士 Ｆ＋Ｆ公 司 全 套 技 术 和关 键 部 件 的单 接 触 线
式 ， 固定 刚性 接 触悬 挂 。主要 由底 座 、 硬 吊柱 、 座 底
３ 乌 鞘 岭 隧 道 刚性 悬 挂 设 备 发生 跳 闸 原 因分 析
１ 接 触线导 高 在 相邻 定 位 点处 高 差 较 大 ， 点 ） 硬 突出， 机车 对受 电 弓的冲击 力 和离线 情况 出现 拉弧 ，
引起跳 闸 。 ２０ ０ ６年 ９ 月 ２ 日 ８时 ０ 分 ， 州 车 站 开 １ ０ 兰
紧 固件 、 铰座 、 绝缘 子 、 转 头连 板 、 转头及 ｎ形 梁 旋 旋 等部件 组 成 。
王梦奇
（ 兰州铁路 局兰州供电段 ， 甘肃 兰州 ７０ ０ ） ３ ００ 摘 要： 根据乌鞘岭隧道 刚性悬 挂接 触网设备 的运 营的情况 ， 乌鞘岭隧道 内刚性悬挂接触 网在运 营中发生 的跳了预防和整治措施 ， 提 为接触 网刚性悬挂 的维修 和运 营提供 了参考 。
２ 由于线索及ｎ型梁本身存在温度效应 ， ） 设置 了消除 这种 效应 的关 节称 膨胀 关节 。
３ 中心 锚结 ： 道 刚性 悬 挂 接触 网采 用 两侧 带 ） 隧 拉线 的 中心锚 结 ， 可有 效地 衰减 刚性 粱 的振 动 ， 能 并 防止 振 动 的进 一 步传播 。 ４ 在 隧 道 口与 区 间 接 触 网过 渡 处 设 计 刚柔 过 ） 渡 区以便机 车 受 电 弓能够 平 滑 过 渡 。另 外 ， 链形 悬 挂 有承 力索 而 刚性 悬 挂 只有 一条 接 触 线 ， 因而 其 过 渡 区也 包括 承力 索 的下 锚 ， 即承 力 索从 有 到 无 或从
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为了减少开挖土方，降低净空和方便维护。
所以地铁采用低三轨供电。
但是第三轨距离地面较近，绝缘和安全难度大，这就限制了电压的提高。
较高的电压在同等条件下能够传输较高的功率，因而更有利于速度的提高。
刚性悬挂接触网就是采用绝缘子来悬挂刚性导体，如同把第三轨驾到了隧道顶部，省去了柔性悬挂的腕臂和弹性支座，既增大了对地距离，又降低了车辆上方空间。
优点：组成简单，配套零部件少，安装空间省，施工简便，接触线无张力，载流能力强（特别是直流供电系统中），安全可靠性高，系统抗灾能力强。
缺点：系统感抗较大，适应高速及交流供电系统的能力差，造价高。
适用于低净空、长大隧道以及地下铁得到广泛应用。
但是，架空刚性悬挂也具有跨距（支撑点间距）小，一般不大于10米，悬挂点密集，故隧道外很少采用。
除了材料自身的弹性外，刚性悬挂表现为纯刚性。
机车向上振动时，网不会随着弓向上移动，增大了接触压力，收缩达到设计许可值时便形成了硬点。
实际工程中可以对常规旋转头螺栓中部螺栓，使旋转头在支架内具备一定的自由行程。
这样，当机车突然向上振动的时，可以通过旋转头的弹性，减少受电弓与接触线之间的碰撞，从而减少磨损，提高弓网受流质量。
国内对刚性悬挂接触网的开发应用始于上世纪九十年代末期，当时仅限于地铁直流系统采用。
2002年首次在陇海线天兰段成功应用该悬挂方式，石门至坏话铁路石门山隧道为解决地净空问题亦采用刚性悬挂，此后为保证接触网设备长期安全运营，减少运营维护的工作量、做到设备少维护、免维修，2004年兰武线新建的乌鞘岭特长隧道（20.05公里双单线隧道）首次设计采用160km/h刚性悬挂接触网。
乌鞘岭隧道自2006年9月开通以来，采用刚性悬挂技术，虽然在设备可靠性上有了明显的提高，但是供电质量及受流关系并不理想，硬点多而且冲击大，机车受电弓离线情况突出、受电弓拉弧现象非常明显。
导致乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂供电的深沟牵引变电所213、214开关（馈线上的断路器）跳闸频繁，跳闸原因84%为受流关系。
2007-2009三年间共发生跳闸237件，重合成功133件，累计停时357min，对行车存在较大的影响。
乌鞘岭隧道刚性悬挂接触网设备发生跳闸原因主要有：
1、接触线在相邻定位点处高差较大，硬点突出，机车对受电弓的冲击力和离线情况出现拉弧，引起跳闸。
2、个别处所的碰撞关节II型梁出现塌腰现象，受电弓通过定位点和膨胀关节时容易引起弧光，导致跳闸。
3、一旦机车速度超过120km/h时，机车受电弓与接触网间的离线现象就尤为突出，拉弧现象严重引起跳闸。
4、刚柔过渡段和承力索间的压力和坡度变化较大，不是平缓顺滑过渡，其过渡段不是逐渐向一个方向变化（逐渐抬高或降低），而是在变化过程中，往往有一个或整个变化趋势不协调的突变点，此即为硬点，不但冲击力较大，而且容易产生拉弧，引起跳闸。
5、电力机车受电弓的接触压力大，造成受电弓工作过程中不正常的磨损和个别机车受电弓弹性不好，与刚性悬挂接触不正常，形成电弧，从而引起跳闸。
设计施工可以优化地方：
1.优化跨距
刚性悬挂的允许跨距和行车速度有关，还受驰度的限制。
所以要尽量优化跨距，尽量在膨胀关节处设置定位点，适当增加悬挂点，以保持其水平，保证受电弓平滑过渡。
2.优化悬挂安装方式
根据隧道不同、净空高度不同、直线曲线不同及一些特殊地段，要设计不同的悬挂方式，满足各个地段的要求。
3.优化膨胀关节
对每条接触线端头过渡不平滑的进行打磨处理，检查其过渡平滑并符合要求，避免膨胀关节拉弧严重、硬点突出、冲击力大。
4.优化刚柔过渡段
在刚柔过渡段的施工时，要避免出现强硬点或升降导线高度而导致导线磨耗严重的情况。
施工完了要进行检查调整，要根据刚柔两端导高参数确定在3-5个跨距内进行调整，努力达到导线的平顺度。
5.优化中心锚结
中心锚结绳下锚绝缘子隧道壁侧裙边与汇流排水平及垂直距离要符合标准，要保证中锚辅助绳有一定尺度防止辅助绳过紧造成中锚与汇流排连接固定出汇流排上下无弹性。
6.优化分段绝缘器
要保证滑道间与轨面连线水平，使受电弓通过时平滑、平稳。
保证绝缘子下裙边不能低于主滑道，分段绝缘器中心（顺线路方向）与受电弓中心偏移不得超过规定。