研究分析高速铁路接触网的一般施工组织方案

评语： 接触网技术课程设计报告 班 级： 电气081班 学 号： 200809050 姓 名： 叶 博 指导教师： 苏宏升

2012年 02 月 24 日 自动化与电气工程学院接触网技术课程设计

- 1 - 1 基本题目

1.1 题目 研究分析高速铁路接触网的一般施工组织方案。 1.2 题目分析 高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。 高速铁路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。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。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。支持装置用以支持接触悬挂 高速铁路的一般施工组织方案包括施工道路的布置、施工机械的配备与调度、施工进度的协调、施工资源配置、施工材料的优选、料物的优化调配等，开发工程施工三维模拟与优化系统。，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。 在本次的设计当中会依据我国的高铁接触网施工的具体例子来讲述高速铁路接触网的施工方案，并在这个基础之上对于施工当中所要注意的事项及安全因素进行简单的介绍。

2 高速铁路接触网施工组织方案

2.1 高速铁路施工方案的特点 2.1.1 高速铁路接触网的特点及质量要求 接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，所以对接触网有以下的要求： 在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取流，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。要求接触网对地绝缘好，安全可靠。设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。 自动化与电气工程学院接触网技术课程设计 - 2 - 总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。

2.2 高速铁路接触网施工特点 电力机车高速运行时，对与之对应的高速接触网的要求如下： (1) 具有能够传递强大的牵引电蓓的能力； (2) 沿跨距内，接触线对轨面的高度相对保持一致，受电弓沿接触线的运行轨迹基本呈水平状态； (3) 在受电弓的抬升力作用下，甚至在双弓或冲击力作用下，接触悬挂不发生较大振幅的低频振动。

2.3 施工项目的建设顺序 铁道电气化工程涉及面广，是具有社会性，法制性，政策性，规范性和程序性特点的系统项目，其建设程序是指工程必须从决策，设计，施工到竣工验收的整个过程中，各环节，各环节之间必须遵守的一定次序。各个阶段划分清: (1) 前期阶段：指建设工程项目犹如施工前的工作阶段，包括预可行性研究，工程可行性研究，初步设计。 (2) 施工阶段:它包括施工准备（含施工图准备）和施工组织。施工准备的主要工作有，由建设单位委托设计院进行施工图设计，“三通一平”（通路，通电，通水，平整场地），组织工程招标，委托监理，签订承包合同，开工报告。施工组织的主要工作有编制施工组织计划，实施进度控制，投资控制，质量控制等。 (3) 竣工投产阶段：这一阶段包括竣工验交，生产准备，后评价。

2.4接触网施工偏差的控制方法

高速接触网无论从外部环境还是内在标准都与普速铁路接触网发生了质的变化。根据高速接触网工程的特点，从开工测量到竣工开通的整个施工期间，质量控制点和施工关键技术主要有：施工测量、基础施工、腕臂和吊弦计算与安装、接触线架设和调整等。施工偏差的控制作为接触网施工的关键技术之一，则贯穿于整个施工过程。 从多年接触网工程的众多检测结果分析，在施工测量、计算、加工预配、现场安装和最终检测等五个阶段均会产生施工偏差，产生施工偏差的原因则有：人员、机具、材料、方法和环境等五个方面，每道施工工序的施工偏差都是由这五个方面的施工偏差叠加而成。施工偏差控制方法与关键技术九具体体现在施工过程的环节控制上

2.4.1 “人”的控制 即施工人员的控制。由于人的技术水平、身体条件（如视力）、心理活动（如责自动化与电气工程学院接触网技术课程设计 - 3 - 任心）各异，所以施工同一道工序会有不同的结果。国内外接触网施工的成功经验表明，控制施工人员本身作业质量的有效措施是“施工人员专业化”，即根据接触网施工特点，分别组成测量组、计算组、予配组、基础施工组、安装架线组、设备安装组、调试试验检测组等专业化作业组。专业化作业组的人员应相对固定。专业化作业人员经过长期的反复实践，熟能生巧，操作技能可以逐步得到提高，为施工作业高精度和更小的作业误差离散性奠定基础；

2.4.2“机”的控制 即施工机具的控制。没有先进的施工机具和检测器具，技术水平再高的作业人员也极其困难，甚至不可能满足设计和标准规范所要求的施工允许偏差。例如，用经纬仪取代线坠、接触线静态参数光学测量仪取代普通的测量杆后，施工测量偏差范围就可以明显缩小。正如人员的作业结果有差异外，对同一对象采用不同规格类型和虽然规格类型相同，但不是同一台仪器进行测量时，很可能发生一台仪器的测量结果存在正偏差，而另一台仪器的测量结果却存在负偏差，因此对同一单位或单项工程，其测量器具也应相对固定；

2.4.3“料”的控制 即施工材料的控制。需施工安装的材料都有生产制造公差，因此必须考虑其影响。例如在编制腕臂计算软件程序、进行腕臂计算中都要考虑绝缘子等材料的生产制造公差，预配时将其影响消除掉，避免累计施工偏差；

2.4.4“法”的控 这里的“法”是指施工方法，即施工工艺（含工艺流程和施工计算软件）。例如，为避免附加悬挂架设后引起支柱倾斜值（挠度）的变化，并进一步造成已调整的接触悬挂位置的改变，应尽可能先架设附加悬挂，然后测量（用于腕臂和吊弦计算的）支柱有关参数，在小半径曲线地段时尤其要注意这点。又如，如果不考虑承力索和接触线的新线蠕变影响，在承力索和接触线架设后立即安装吊弦和定位装置，且吊弦和定位装置安装偏差非常小，那么经过一段时间后，吊弦和定位装置的静态位置很可能超出施工允许偏差，因此必须根据设计和施工条件等具体情况采取相应措施，如新建客运专线铁路接触网施工时，可利用两台架线车上的紧线装置对承力索和接触线进行超拉；当在铁路封闭点十分紧张的既有线提速改造施工时，可采取增加坠砣的方式对承力索和接触线进行超拉；当承力索和接触线的新线蠕变率相当接近且施工组织允许时，为克服承力索和接触线的新线蠕变，可采取在其设计额定张力下放置一段时间的办法，即额定张力式超拉。具体超拉时间应通过首件首段样板定标确定；

2.4.5“环”的控制 这里的“环”意即环境，即应注意作业周围环境对施工偏差的不利影响。例如，自动化与电气工程学院接触网技术课程设计 - 4 - 因为超声波在空气中的传播速度与环境温度成一定函数关系，所以在接触网施工中使用超声波式测量仪器时，仪器从存放环境到测量现场至少要有10min.以上适应现场环境温度的过程，否则测量偏差可能超标。

2.5高速铁路工程和造价特点 高速度、高密度运输是我国高等级铁路主要运营特点，为满足行车安全、乘车舒适和准点行车的要求，铁路线路必须具有结构连续、平顺、稳定、耐久和少维修的性能，这些性能要求决定了高等级铁路工程和造价具有下面主要特点。

2.5.1拆迁工程量大，费用高 费用高曲线半径大，拆迁难以绕避是造成拆迁工程量大的一个主要原因；另一方面，为方便旅客集散，贯彻铁路运营人性化的服务理念，线路需要进入人口密集区域是造成拆迁工程量大的另一个主要原因。拆迁工程量大，拆迁费用高，如沪杭甬客运专线杭甬段初步设计拆迁补偿费用23.03亿元，占静态投资的12.23％。 石武客运专线郑武段初步设计接轨点拆迁补偿费15.23亿元，占接轨点工程费用的9.08％。

2.5.2 路基标准高，费用大 高等级铁路路基需要具有足够的强度、刚度、稳定性，满足耐久性要求，并强调与相邻构筑物的变形和刚度协调、统一，满足高速列车平稳、安全运营，以及旅客乘坐的舒适度要求。高等级铁路对路基的技术要求决定了对填料的技术要求：路基本体采用改良土或A、B组填料，基床表层采用级配碎石。路基基底处理设计根据各工点的地基条件、填土高度，采取了强夯或强夯置换、振动碾压、冲击压实；搅拌桩、旋喷桩、CFG桩复合地基和刚性桩（预应力管桩、方桩和钻孔灌注桩等）一网复合地基；预压等地基加固措施。路基基底处理工程量大，费用高，如石武客运专线郑武段区间工程为例，地基处理费用14.77亿元，占路基工程概算费用的30.38％，其中3种桩（旋喷桩、CFG桩、预应力管桩）费用10.9亿元，又占到地基处理费用的73.8％。

2.5.3 桥隧比重高，费用大 重大高等级铁路必须具有结构连续、平顺、稳定、耐久和少维修的性能及从节约用地、保护环境的国策出发，高等级铁路桥隧比重均较大，这也是造成其每正线公里造价高的一个重要原因。如石武客运专线郑武段初步设计：郑州枢纽郑武正线桥隧比重50.80％，费用占静态投资53.06％，郑州（不含）至豫鄂省界桥隧比重83.56％，费用占静态投资的49.38％，豫鄂省至武汉（不含）桥隧比重64.2l％，费用占静态投资的43.83％。沪杭客运专线杭甬段初步设计：杭州枢纽内桥隧比重67.09％。费用占静态投资的47.65％，区间萧山（不含）至庄桥（不含）桥隧比重97.49％，费用占静态投资的55.94％。

2.5.4 大型临时工程工程量大，费用高