專利名稱：一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸網(wǎng)懸掛的施工方法，尤其涉及一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，具體適用于350km/h高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的安裝施工。
背景技術(shù)：
350km/h接觸網(wǎng)彈性鏈型懸掛說(shuō)明該懸掛中的接觸線在定位點(diǎn)兩端11米范圍內(nèi)由兩根距定位點(diǎn)等距布置的整體式彈性吊弦來(lái)懸掛和控制，彈性吊弦安裝于承力索的彈性吊索上(兩個(gè)定位點(diǎn)之間的彈性吊索上的彈性吊弦、其他中間吊弦都是整體不可調(diào)式吊弦)，接觸網(wǎng)導(dǎo)高靠吊弦控制，接觸線的橫向位置靠定位裝置來(lái)控制。350km/h接觸網(wǎng)彈性鏈型懸掛的主要特征是在懸掛點(diǎn)處設(shè)計(jì)了彈性吊索，提高了懸掛點(diǎn)處的彈性，減少了懸掛點(diǎn)與跨中的彈性差異，使得整個(gè)錨段的彈性更加均勻。列車高速運(yùn)動(dòng)下，“弓”與“網(wǎng)，，的相互作用，為電力機(jī)車提供電能，弓網(wǎng)作用是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械電氣過程。受電弓對(duì)接觸線的滑動(dòng)摩擦，使受電弓上下振動(dòng)，由于機(jī)車橫向擺動(dòng)受電弓又會(huì)產(chǎn)生橫向振動(dòng)。接觸線上下振動(dòng)，并形成波動(dòng)沿導(dǎo)線向前傳播，受電弓和接觸線之間發(fā)生的水平和垂直方向相互作用，弓網(wǎng)離線發(fā)生電弧，弓網(wǎng)接觸力變大增加磨耗，都會(huì)影響受電弓受流性能。隨著列車速度的提高，上述各種物理過程加劇，弓網(wǎng)關(guān)系越復(fù)雜， 受流質(zhì)量就會(huì)下降，當(dāng)列車速度超過弓網(wǎng)受流系統(tǒng)的允許值時(shí)，受流質(zhì)量不斷惡化，嚴(yán)重影響接觸網(wǎng)壽命和運(yùn)行可靠性。為控制好弓網(wǎng)受流質(zhì)量，目前世界主要國(guó)家都以接觸網(wǎng)靜態(tài)彈性的均勻度、安裝調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)的高精度作為評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)性能的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，在 350km/h接觸網(wǎng)彈性鏈型懸掛安裝中，吊索、吊弦計(jì)算的精確度和吊索、吊弦的施工質(zhì)量是保證接觸網(wǎng)彈性均勻，獲得良好弓網(wǎng)關(guān)系的關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810048068. 1，授權(quán)公告號(hào)為CN101327749B，授權(quán)公告日為 2011年1月26日的發(fā)明專利公開了一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償門型彈性鏈型懸掛安裝方法，該安裝方法包括施工準(zhǔn)備、施工測(cè)量、整體吊弦計(jì)算、彈性吊索預(yù)制、跨中吊弦安裝、彈性吊索預(yù)裝、彈性吊弦安裝、檢查定位器限位范圍、拆除彈性吊索緊線器、檢查補(bǔ)償裝置等工序，屬于鐵路交通機(jī)電領(lǐng)域，尤其是高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)彈性鏈形懸掛的一種精準(zhǔn)而科學(xué)的施工方法，可提高接觸網(wǎng)彈性均勻度和弓網(wǎng)受流質(zhì)量。雖然該工藝通過腕臂預(yù)偏技術(shù)，以及在安裝彈性吊索之前，預(yù)先考慮了張力變化引起的彈性伸長(zhǎng)或縮短、溫度變化引起的線性伸長(zhǎng)或縮短和新線延伸伸長(zhǎng)對(duì)接觸網(wǎng)的影響，使得彈性吊索安裝后不需要對(duì)腕臂位置和吊弦狀態(tài)進(jìn)行二次調(diào)整，提高了施工速度，但其仍舊具有以下缺陷
首先，該發(fā)明只涉及到了跨中吊弦(即中間吊弦)長(zhǎng)度的計(jì)算，而整體吊弦包括彈性吊弦與中間吊弦兩種，因而其計(jì)算結(jié)果的應(yīng)用范圍較窄，不能滿足整體吊弦安裝施工的需要， 也就不能滿足高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛施工的需要；此外，該發(fā)明在計(jì)算跨中吊弦長(zhǎng)度時(shí)，其采用的計(jì)算公式的建?；A(chǔ)是以一個(gè)跨距內(nèi)的接觸懸掛為分析對(duì)象，忽略了接觸網(wǎng)的基本單元是一個(gè)錨段，沒有考慮錨段內(nèi)力的傳遞關(guān)系，同時(shí)，只以一個(gè)跨距內(nèi)的導(dǎo)線按簡(jiǎn)化的模型進(jìn)行計(jì)算，只考慮其為拋物線，從而引入了一定的舍入誤差；這兩個(gè)方面的不足都會(huì)降低計(jì)算數(shù)據(jù)的精確性，從而降低預(yù)配數(shù)據(jù)的精確性，進(jìn)而不能滿足350km/h 接觸網(wǎng)施工的精度要求；
其次，該發(fā)明只對(duì)施工準(zhǔn)備工藝與跨中吊弦長(zhǎng)度的計(jì)算工藝進(jìn)行了說(shuō)明，而對(duì)于整個(gè)接觸網(wǎng)施工施工所必需的施工測(cè)量工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝、吊索吊弦的安裝調(diào)整工藝與收尾工藝都沒有提及，不具備一個(gè)完整的、高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)，也不符合現(xiàn)代化施工的要求，因而難以獲得較高的施工質(zhì)量與速度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的預(yù)配數(shù)據(jù)的精確性不高、不具備高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)、不符合現(xiàn)代化施工要求的缺陷與問題，提供一種預(yù)配數(shù)據(jù)的精確性較高、具備高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)、符合現(xiàn)代化施工要求的高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，依次包括施工準(zhǔn)備工藝、施工測(cè)量工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝、吊索吊弦的安裝調(diào)整工藝與收尾工藝；所述施工方法還包括軟件計(jì)算工藝，該軟件計(jì)算工藝位于施工測(cè)量工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝之間；
所述軟件計(jì)算工藝是指計(jì)算整體吊弦的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，該軟件計(jì)算工藝依次包括以下步
驟
第一步先以一個(gè)錨段任意跨距內(nèi)的接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛為對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，在承力索上設(shè)置多個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一根吊弦的位置，每?jī)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)索單元，結(jié)點(diǎn)的數(shù)量從第0個(gè)結(jié)點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，且第i個(gè)結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xi，y,),第i個(gè)結(jié)點(diǎn)的集中負(fù)荷為h，i = 0、1、2…；
第二步建立第i個(gè)結(jié)點(diǎn)、第i+Ι個(gè)結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成的索單元的曲線方程為
權(quán)利要求
1. 一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，依次包括施工準(zhǔn)備工藝、施工測(cè)量工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝、吊索吊弦的安裝調(diào)整工藝與收尾工藝，其特征在于所述施工方法還包括軟件計(jì)算工藝，該軟件計(jì)算工藝位于施工測(cè)量工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝之間；所述軟件計(jì)算工藝是指計(jì)算整體吊弦的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，該軟件計(jì)算工藝依次包括以下步驟第一步先以一個(gè)錨段任意跨距內(nèi)的接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛為對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，在承力索上設(shè)置多個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一根吊弦的位置，每?jī)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)索單元，結(jié)點(diǎn)的數(shù)量從第0個(gè)結(jié)點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，且第i個(gè)結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xi，Yi),第i個(gè)結(jié)點(diǎn)的集中負(fù)荷為h，i = 0、1、2…；第二步建立第i個(gè)結(jié)點(diǎn)、第i+Ι個(gè)結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成的索單元的曲線方程為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述施工準(zhǔn)備工藝的操作內(nèi)容包括承力索架設(shè)完成并倒入承力索座，承力索中錨安裝，承力索倒鞍子時(shí)根據(jù)安裝時(shí)的溫度調(diào)整腕臂位置，接觸線架設(shè)后進(jìn)行彈性吊索和整體吊弦安裝；所述承力索倒鞍子時(shí)根據(jù)安裝時(shí)的溫度調(diào)整腕臂位置是指當(dāng)環(huán)境溫度大于設(shè)計(jì)的平均溫度30度時(shí)，腕臂預(yù)偏以中錨中心柱為分界點(diǎn)，向兩側(cè)下錨方向預(yù)偏；當(dāng)環(huán)境溫度小于設(shè)計(jì)的平均溫度30度時(shí)，腕臂預(yù)偏以中錨中心柱為分界點(diǎn)，向中間靠攏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述施工測(cè)量工藝的操作內(nèi)容包括支柱號(hào)、本錨段的跨數(shù)；接觸線張力、承力索張力、彈性吊索張力；接觸線自重、承力索自重、彈性吊索自重、吊弦自重；曲線半徑、外軌超高、鋼軌軌距、設(shè)計(jì)速度；豎曲線半徑、豎曲線上跨距長(zhǎng)度；定位器位于正定位和反定位時(shí)，各自的定位器長(zhǎng)度、定位器的質(zhì)量、定位器的自重、定位器的坡度、定位線夾的質(zhì)量、定位線夾的高度；集中負(fù)載距離定位點(diǎn)起錨方向與落錨方向的距離，集中負(fù)載大??；補(bǔ)償裝置的傳動(dòng)效率、吊弦線夾重量、彈性吊索線夾質(zhì)量；測(cè)量氣溫、測(cè)量氣候、里程、支柱類型、支柱高度、與小里程支柱間的距離、承力索距內(nèi)軌面高度、承力索拉出值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述吊索吊弦的預(yù)制工藝包括彈性吊索預(yù)制工藝和整體吊弦預(yù)制工藝；所述彈性吊索預(yù)制工藝包括先檢查各零配件的方向、角度是否符合要求，再按施工工點(diǎn)圖要求、按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度加200mm要求截取彈性吊索繩，彈性吊索繩的長(zhǎng)度包括18m和22m 兩種，在截取前，先在彈性吊索繩的中間和端頭做上標(biāo)記，并在截取端頭及標(biāo)記處用膠帶綁扎；所述整體吊弦預(yù)制工藝包括先檢查各零配件的方向、角度是否符合要求，再根據(jù)吊弦預(yù)制表進(jìn)行整體吊弦預(yù)制，該預(yù)制操作在吊弦制作專用平臺(tái)上進(jìn)行，其中，吊弦預(yù)制的長(zhǎng)度偏差不大于1mm，兩載流環(huán)應(yīng)在同一平面內(nèi)、兩端線鼻子的彎曲方向相反，然后進(jìn)行壓接環(huán)壓接，壓接時(shí)采用專用的吊弦制作壓接工具進(jìn)行，壓接好后，再?gòu)?fù)核長(zhǎng)度、安裝承、導(dǎo)線夾與編號(hào)，復(fù)核后再在每一根吊弦上標(biāo)注支柱號(hào)、安裝方向和吊弦序號(hào)，然后將預(yù)制好的吊弦按錨段、跨距分類放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述整體吊弦預(yù)制工藝還包括使用吊弦線時(shí)，應(yīng)先確認(rèn)吊弦線生產(chǎn)繞線方向，加工時(shí)不要與繞線方向相反，否則會(huì)對(duì)線產(chǎn)生壓力，影響其使用壽命；切割吊弦線時(shí)，應(yīng)在切割處兩邊繞扎膠帶，以免線頭散股；吊弦壓接時(shí)，手不得伸入模具的工作范圍內(nèi)；在線頭穿過壓接套環(huán)繞到心形環(huán)時(shí)，不要扭結(jié)線的固定末端；吊弦預(yù)制后，防松螺母應(yīng)擰緊；吊弦上的標(biāo)簽應(yīng)固定于同一位置，并應(yīng)固定牢，以免搬運(yùn)中脫落。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述吊索吊弦的安裝調(diào)整工藝包括先進(jìn)行彈性吊索安裝調(diào)整工藝，然后進(jìn)行整體吊弦安裝調(diào)整工藝，且在安裝調(diào)整過程中，嚴(yán)禁踩踏接觸線及給接觸線施加外力，以保證線面的平直度；所述彈性吊索安裝調(diào)整工藝是指先進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核內(nèi)容包括中錨是否安裝完成、補(bǔ)償裝置狀態(tài)是否良好、補(bǔ)償裝置的各項(xiàng)安裝技術(shù)參數(shù)是否正確、彈性吊索的長(zhǎng)度是否與計(jì)算數(shù)據(jù)一致、彈性吊索的實(shí)際長(zhǎng)度是否比計(jì)算數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度加長(zhǎng)了 200mm、墜鉈限制架導(dǎo)管是否豎直，復(fù)核完畢后，從中錨中心柱開始進(jìn)行第一根彈性吊索的安裝，安裝前先將中錨中心柱腕臂調(diào)直，腕臂無(wú)預(yù)偏，彈性吊索的張力給到2. 5KN;中錨中心柱處的彈性吊索安裝后，一個(gè)錨段分兩組人從中錨中心柱開始向兩邊下錨方向依次進(jìn)行其余彈性吊索的安裝，安裝前都必須首先做好腕臂預(yù)偏，張力計(jì)以2. 5KN張力拉緊彈性吊索；當(dāng)所有彈性吊索安裝完成后，需要對(duì)承力索及接觸線的補(bǔ)償裝置進(jìn)行檢查，并復(fù)核下錨補(bǔ)償狀態(tài)及a、b值是否滿足設(shè)計(jì)要求，a值是指補(bǔ)償裝置中平衡輪到棘輪中心的距離，b值是指墜串鉈距離地面的距罔；所述彈性吊索的安裝是指先在安裝前調(diào)好腕臂預(yù)偏，再安裝第一個(gè)線夾，此線夾為中錨側(cè)線夾，中錨側(cè)線夾處的彈性吊索外露50mm，中錨側(cè)線夾安裝好后緊固力矩到位，然后在下錨側(cè)安裝彈性吊索緊線器，緊線器安裝好后，再通過張力計(jì)以2. 5KN的張力拉緊彈性吊索，張力計(jì)處的彈性吊索外露150mm以保證張力計(jì)良好卡線，當(dāng)張力符合要求后，確保兩端線夾中心到定位點(diǎn)的距離相等，其施工偏差不得大于20mm，然后緊固彈性吊索線夾，此時(shí)彈性吊索的安裝完成；所述整體吊弦安裝調(diào)整工藝是指當(dāng)所述彈性吊索安裝調(diào)整工藝結(jié)束后，上述兩組人先由兩邊下錨方向回到中錨中心柱，然后在中錨中心柱處進(jìn)行整體吊弦的安裝，安裝后，再同時(shí)向兩邊下錨方向分別進(jìn)行其余整體吊弦的安裝，直至所有整體吊弦安裝完畢；所述整體吊弦的安裝是指包括彈性吊弦的安裝與中間吊弦的安裝；在安裝彈性吊弦及中間吊弦時(shí)，對(duì)于每一個(gè)定位點(diǎn)，當(dāng)定位點(diǎn)兩端跨內(nèi)的吊弦安裝完畢，先用角度測(cè)量?jī)x、 鋼卷尺調(diào)整定位管、定位器的坡度，同時(shí)將導(dǎo)線拉出值調(diào)整到位，再?gòu)?fù)核定位點(diǎn)及兩端彈性吊索上的彈性吊弦的導(dǎo)高，此處三個(gè)點(diǎn)的導(dǎo)高應(yīng)控制在2mm之內(nèi)，然后按照設(shè)計(jì)張力3. 5KN 固定下錨側(cè)的彈性吊索，再按照設(shè)計(jì)力矩緊固，此時(shí)整體吊弦的安裝完成；當(dāng)用角度測(cè)量?jī)x、鋼卷尺調(diào)整定位管、定位器的坡度時(shí)，坡度控制標(biāo)準(zhǔn)為8 - 13度，定位管的坡度+定位器的坡度> 13度，且正定位的定位管抬頭1 -3度，反定位的定位管低頭 1 -3 度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述收尾工藝的操作內(nèi)容包括當(dāng)上述整體吊弦安裝調(diào)整工藝結(jié)束后，先復(fù)核、檢查整體吊弦的受力狀態(tài)是否良好，再對(duì)整個(gè)錨段接觸懸掛的各項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并按相應(yīng)的表格做好記錄，然后收回工具、材料，降下作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)車返回停車地點(diǎn)，最后由施工負(fù)責(zé)人填寫好施工記錄，此時(shí)即可完成高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的安裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，其特征在于所述軟件計(jì)算工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝之間進(jìn)行了繞盤張力釋放。
全文摘要
一種高速鐵路接觸網(wǎng)全補(bǔ)償彈性鏈型懸掛的施工方法，依次包括施工準(zhǔn)備工藝、施工測(cè)量工藝、軟件計(jì)算工藝、吊索吊弦的預(yù)制工藝、吊索吊弦的安裝調(diào)整工藝與收尾工藝，每個(gè)工藝都配有統(tǒng)一的、高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)，并輔之以現(xiàn)代化的施工手段以滿足350km/h高鐵接觸網(wǎng)施工的技術(shù)要求，尤其是軟件計(jì)算工藝，它通過一種基于索網(wǎng)找形的全新計(jì)算方法可以獲得更精確的吊弦長(zhǎng)度的預(yù)配數(shù)據(jù)，從而提高350km/h高速鐵路接觸網(wǎng)彈性鏈形懸掛的施工精度。因此本發(fā)明不僅有利于提高吊索、吊弦計(jì)算的精確度，而且具有高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)代化的施工手段，能夠提高350km/h高鐵接觸網(wǎng)施工的質(zhì)量與速度。
文檔編號(hào)B60M1/20GK102381212SQ20111026708
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者喻文彬, 彭龍虎, 謝文藝 申請(qǐng)人:中鐵建電氣化局集團(tuán)南方工程有限公司