跨越高速鐵路施工裝置制造方法
【專利摘要】跨越高速鐵路施工裝置，包括底架基礎，底架基礎在高速鐵路兩側分別設有三個，同側的三個底架基礎之間的連線與高速鐵路平行，每個底架基礎上均設有鋼構架和套設在鋼構架外部的提升架，鋼構架高度高于提升架高度，位于高速鐵路同側的兩個鋼構架之間均設有一個叉梁，高速鐵路兩側相對的兩個鋼構架之間均設有一根承力索，相鄰兩根承力索之間設有封頂護網(wǎng)，封頂護網(wǎng)的兩端分別設有端部網(wǎng)撐。本實用新型施工時間短，施工成本較低，在相對惡劣條件下仍能很好地保護高速鐵路，從而保證了跨越施工的安全。本實用新型除了應用于跨越高速鐵路的施工，還可用于高速公路、電氣化鐵路、電力線路的跨越施工作業(yè)，應用范圍廣，實用性強，值得推廣應用。
【專利說明】跨越高速鐵路施工裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于送電線路工程施工【技術領域】，尤其涉及一種用于高速鐵路送電線路施工的跨越高速鐵路施工裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國內(nèi)高速鐵路的全面建設和投入運營，新建的送電線路工程跨越高速鐵路施工不可避免。由于高速鐵路行車速度快，發(fā)車密度大，而且高速鐵路線采用全封閉、全立交設計，大大增加了跨越施工難度。目前行業(yè)內(nèi)尚缺乏系統(tǒng)性研究，也沒有相關國家規(guī)范或行業(yè)標準作指引，尤其架線時需實現(xiàn)夜間跨越高速鐵路接觸網(wǎng)(高15-26m)，為確保高速鐵路和跨越施工安全，傳統(tǒng)的跨越架線技術已不能滿足新建線路的跨高鐵施工要求。所以，開展跨越聞速鐵路施工設備和裝置的研究，確保聞速鐵路和跨越施工安全，具有重大意義。
[0003]送電線路工程跨越鐵路、電力線、公路等障礙物，早期跨越方法是采用毛竹、杉木桿搭設的跨越架，發(fā)展到采用鋼管腳手架搭設跨越架、金屬結構跨越架；近年來，隨著電力線路施工技術的發(fā)展，出現(xiàn)了無跨越架式、自立式跨越塔架的跨越施工方法。以下對現(xiàn)有技術詳細介紹。
[0004]1、毛竹、杉木桿、鋼管搭設的跨越架
[0005]采用毛竹、杉木桿、鋼管在被跨越物的兩側搭設一排或多排架子，設置斜拉線或支撐桿，頂部采用尼龍繩或鋼絲繩配合竹桿進行封網(wǎng)，以遮護被跨越物。鋼管跨越架的高度不宜超過25m，木桿、毛竹跨越架搭設高度不宜過20m ;交叉跨越角不小于60° ;跨距不宜超過60mo
[0006]該種結構的跨越架搭設高度、跨越距離受限制；由于單根構件的抗彎和抗壓能力均較小，跨越架整體強度與穩(wěn)定性較差；架體的正側面仍需要設置斜拉線，斜拉線打設區(qū)域往往成為限制條件。投入的搭設材料、人力較多，運輸工作量大，花費時間比較長，整個跨越所需要的費用較大。
[0007]2、金屬結構跨越架
[0008]在被跨越物兩側起立專門設計的金屬結構架(鋼、鋁)，架體的穩(wěn)定依靠四側斜拉線，在兩側架體之間架設封頂護網(wǎng)。搭設高度不宜超過35 m;跨度不宜超過100 m;搭設場地平整，無大高差，滿足斜拉線打設條件。
[0009]由于架體的穩(wěn)定完全依賴四側斜拉線，無論采用整體起立還是分解吊裝，在架體組立過程中，存在倒桿的可能。由于斜拉線打設道數(shù)多，受地形條件限制大；金屬結構跨越架比較笨重，其安裝拆卸及運輸不方便。
[0010]3、無跨越架式
[0011]以跨越檔兩端新建的鐵塔為支撐體(或塔上設置輔助橫梁作為支撐體)，在支撐體間展放承載索，并進行封網(wǎng)以保護被跨越物。跨越檔距不宜超過250 m ;跨越檔兩端鐵塔呼稱高有足夠的裕度，即封頂護網(wǎng)裝設之后，能夠保證導線展放過程中不磨封頂護網(wǎng)。
[0012]該方式兩端兩基跨越塔必須要有足夠的高度，在導線架線曲線模板模數(shù)已定的情況下，往往很難滿足要求；跨越檔距較大和交叉角較小的情況，使承力索、封頂護網(wǎng)受力激增，封網(wǎng)施工難度增加。封頂護網(wǎng)的寬度一般小于8.0m,當風偏較大時，不能有效地遮護被跨越物。
[0013]4、自立式跨越塔架
[0014]在跨越物兩側組立專門的跨越鐵塔，根據(jù)跨距的大小和跨越線路的寬度設計鐵塔高度和橫擔寬度；在兩基跨越塔之間架設封頂護網(wǎng)，作為架線施工中導、地線的遮護體。
[0015]該方式需根據(jù)新建線路導線參數(shù)、被跨越物參數(shù)、現(xiàn)場情況等設計和加工專用鐵塔，并按照跨越塔架的荷載和地質條件設計專用基礎，施工成本投入大，經(jīng)濟性欠佳；跨越塔架基礎為現(xiàn)場澆制，跨越施工總工期較長，同時還涉及青苗補償?shù)葐栴}。
實用新型內(nèi)容
[0016]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種便于拆裝、安全性高、施工周期短、施工成本低的跨越高速鐵路施工裝置。
[0017]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:跨越高速鐵路施工裝置，包括底架基礎，底架基礎在高速鐵路兩側分別設有三個，同側的三個底架基礎之間的連線與高速鐵路平行，每個底架基礎上均設有鋼構架和套設在鋼構架外部的提升架，鋼構架高度高于提升架高度，位于高速鐵路同側的兩個鋼構架之間均設有一個叉梁，高速鐵路兩側相對的兩個鋼構架之間均設有一根承力索，相鄰兩根承力索之間設有封頂護網(wǎng)，封頂護網(wǎng)的兩端分別設有端部網(wǎng)撐。
[0018]所述聞速鐵路兩側在底架基礎周圍設有若干個地鋪，每個鋼構架和提升架的上端分別通過四根斜拉線連接到地錨上，其中每個鋼構架上連接的一根斜拉線上設有手扳葫蘆。
[0019]所述鋼構架包括與底架基礎通過萬向節(jié)鉸接的底節(jié)、設置底節(jié)上的標準節(jié)和設在標準節(jié)上的頂節(jié)，標準節(jié)至少設有三節(jié)，頂節(jié)上端設有用于連接并張緊承力索的第一定滑輪。
[0020]所述提升架包括上下兩截，提升架下端與底架基礎通過螺栓連接，提升架上設有帶護欄的操作平臺，提升架上端設有兩個用于穿繞提升鋼絲繩的第二定滑輪。
[0021]所述叉梁整體呈V型結構，叉梁兩端分別與兩個鋼構架上端軟連接，叉梁中部設有用于承受繩索和導地線的滾軸。
[0022]所述底架基礎包括呈正方形的下固定架，下固定架上設有上固定架，上固定架中部設有萬向節(jié)，上固定架上設有位于萬向節(jié)四周的四個拉線掛板。
[0023]本實用新型主要由底架基礎、提升架、鋼構架、叉梁、承力索、封頂護網(wǎng)、端部網(wǎng)撐等部分組成。采用上述技術方案，具有以下有益效果:
[0024]1、采取在高鐵兩側立鋼構架的方法，縮短了承力索的長度，減少了承力索及配套工器具有受力；
[0025]2、底架基礎不需要現(xiàn)場澆制，能夠多次使用；
[0026]3、鋼構架外設有提升架，實現(xiàn)了自提升功能、標準節(jié)設計、基礎模塊化，安裝、拆除快捷，運輸方便；
[0027]4、高速鐵路的同一側采用三根鋼構架，相鄰鋼構架之間使用叉梁進行聯(lián)接，保證了鋼構架垂直受力，同時受力最?。?br>
[0028]5、在三根承力索之間敷設封頂護網(wǎng)使遮護寬度達到15m，在發(fā)生較大風偏時仍能保護聞速鐵路；
[0029]6、高強度、低伸長率的承力索，能承受較大重量的端部網(wǎng)撐，端部網(wǎng)撐能承受導線落下的重量和沖擊力，避免落至高速鐵路上。
[0030]本實用新型施工時間短，施工成本較低，在相對惡劣條件下仍能很好地保護高速鐵路，從而保證了跨越施工的安全。本實用新型除了應用于跨越高速鐵路的施工，還可用高速公路、電氣化鐵路、電力線路的跨越施工作業(yè)，應用范圍廣，實用性強，值得推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0032]圖2是圖1中鋼構架和提升架的結構示意圖；
[0033]圖3是圖1中叉梁的結構示意圖；
[0034]圖4是圖1中底架基礎的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型的跨越高速鐵路施工裝置，包括底架基礎I，底架基礎I在高速鐵路兩側分別設有三個，同側的三個底架基礎I之間的連線與高速鐵路平行，每個底架基礎I上均設有鋼構架2和套設在鋼構架2外部的的提升架3，鋼構架2高度高于提升架3高度，位于高速鐵路同側的兩個鋼構架2之間均設有一個叉梁4，高速鐵路兩側相對的兩個鋼構架2之間均設有一根承力索5，相鄰兩根承力索5之間設有封頂護網(wǎng)6，封頂護網(wǎng)6的兩端分別設有端部網(wǎng)撐7。
[0036]聞速鐵路兩側在底架基礎I周圍設有若干個地鋪8,每個鋼構架2和提升架3的上端分別通過四根斜拉線9連接到地錨8上，其中每個鋼構架2上連接的一根斜拉線9上設有手扳葫蘆10，手扳葫蘆10用于調(diào)節(jié)斜拉線9的張緊度，即便于調(diào)整鋼構架2和提升架3的垂直度。
[0037]鋼構架2包括與底架基礎I通過萬向節(jié)11鉸接的底節(jié)12、設置底節(jié)12上的標準節(jié)13和設在標準節(jié)13上的頂節(jié)14，標準節(jié)13至少設有三節(jié)，頂節(jié)14上端設有用于連接并張緊承力索5的第一定滑輪15。
[0038]提升架3包括上下兩截，提升架3下端與底架基礎I通過螺栓連接，提升架3上設有帶護欄16的操作平臺17，提升架3上端設有兩個用于穿繞提升鋼絲繩的第二定滑輪18。
[0039]叉梁4整體呈V型結構，叉梁4兩端分別與兩個鋼構架2上端軟連接，即叉梁4兩端上部分別設有連接環(huán)23，叉梁4中部設有用于承受繩索和導地線的滾軸19，輥軸19可以設置一節(jié)或者多節(jié)。
[0040]底架基礎I包括呈正方形的下固定架20，下固定架20上設有上固定架21，上固定架21中部設有萬向節(jié)11，上固定架21上設有位于萬向節(jié)11四周的四個拉線掛板22。下固定架20和上固定架21均由角鋼和薄鋼板焊接而成。
[0041]下面詳細介紹本實用新型的具體構造:
[0042]鋼構架2由頂節(jié)14、底節(jié)12和多段標準節(jié)13組成，全高43m。頂節(jié)14為錐形，長2.0 m，頂部的斜拉線9環(huán)設置為“米”字型，可多方向設置鋼構架2的斜拉線9 ;并設有一個叉梁4掛點，兩個穿承力索5的滑輪。底節(jié)12亦為錐形，長2.0 m，底部為兩塊夾板，與底架基礎I上的基礎萬向節(jié)11連接。標準節(jié)13的截面為700 X 700mm2，每個標準節(jié)13長
3.0m，重量約150kg，可拆分成兩個“L”型框架，每個“L”型框架可互換；在儲存和運輸時可以使多個“L”型框架重疊放置，節(jié)省了占地面積，降低了運輸費用。
[0043]鋼構架2采取倒組裝方式，用機動絞磨機進行提升，每提升一次，放入一節(jié)標準節(jié)13，直至達到預定高度。
[0044]提升架3截面為860 X 1000 mm2,全高9.0m,分成兩節(jié),每節(jié)4.5m,提升架3—側預
留3.5m的開口，提升架3兩側配置帶護欄16的操作平臺17供標準節(jié)13安裝人員使用，頂端設置兩個第二定滑輪18用以穿提升鋼絲繩。每根鋼構架2配置一個提升架3，提升架3與底架基礎I使用螺栓連接，套在鋼構架2外部。
[0045]叉梁4是起到承受鋼構架2至鐵塔間導地線和繩索重量的作用，為倒梯形鋼結構，高3.79 m、寬7.5 m;叉梁4上頂面呈45°角，當導地線落上后，可自動滑移到叉梁4中間；叉梁4中間承受繩索和導地線的部位安裝滾軸19，以減少縱向摩擦力。每兩根鋼構架2間使用一個叉梁4，叉梁4與鋼構架2軟聯(lián)接，并保持垂直受力，以達到每根鋼構架2的受力較小。
[0046]底架基礎I采用模塊組合式設計，由角鋼和薄鋼板焊接成塊狀，再組裝成整體；單件重量輕，組裝方便快捷，不用現(xiàn)場澆筑，受地質影響較小且可重復使用，縮短了施工時間。解決了傳統(tǒng)基礎施工周期長，成本高等難題。每根鋼構架2配置一個底架基礎1，底架基礎I與鋼構架2采取萬向節(jié)11鉸接的方式，避免了跨越架主體底部承受較大彎矩的風險，為工程安全施工提供了保障。
[0047]承力索5主要承擔牽引繩(導引繩)、導線落在封頂護網(wǎng)6上和封頂護網(wǎng)6自身的重量，承力索5選用高強度迪尼瑪纖維制成的承力纜，規(guī)格為Φ 22 X 200m,破斷力410kN，其最大的特點是具有受力后的低伸長率(50%的破斷負荷下，其伸長率為1.25%)，高絕緣和較低的單位長度重量及耐磨、耐腐蝕等特性。
[0048]承力索5通過鋼構架2頂部的第一定滑輪15，錨固于預先設置的地錨8上；縮短了承力索5的長度，減小承力索5受力，極大地提高了施工安全。
[0049]封頂護網(wǎng)6采用規(guī)格為20X8m的絕緣尼龍繩網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為1.0X1.0m，并排2張
使用，根據(jù)所需遮護長度確定封頂護網(wǎng)6的數(shù)量。
[0050]封頂護網(wǎng)6通過專用小滑車與承力索5相連，可以在承力索5上滑動，在鋼構架2上利用拉網(wǎng)繩將其拉至被跨高速鐵路上方，與承力索5構成護網(wǎng)系統(tǒng)，對被跨越的高速鐵路提供有效保護。
[0051]封頂護網(wǎng)6的端部采用單片桁架式絕緣的端部網(wǎng)撐7，材料采用玻璃鋼桿，額定負荷800kg，每副重量66kg ;其強度能滿足至鋼構架2之間導線落到護網(wǎng)上的沖擊力，重量較輕、方便安裝。端部網(wǎng)撐7布置完成后形成凹槽狀，有效地限制了展放過程導引繩、牽引繩及導地線的風偏，提高施工安全。每處封頂護網(wǎng)6需要四個端部網(wǎng)撐7。
[0052]本實用新型在具體施工步驟如下:
[0053]本實用新型在被跨越高速鐵路兩側起立鋼構架2做支撐，展放承力索5、敷設封頂護網(wǎng)6，在高速鐵路上方形成保護網(wǎng)，架線施工的各級牽引繩及導線、地線的展放均在封頂護網(wǎng)6頂上進行。
[0054](I)地錨8開挖與埋設
[0055]根據(jù)施工設計確定各地錨8坑位置。每根承力索5每端設置一個地錨8，每根鋼構架2設置四個用于布置斜拉線9的地錨8，對角同向的鋼構架2的斜拉線9與提升架3的斜拉線9可以共用同一個地錨8，鋼構架2上的斜拉線9設置好后，提升架3上的斜拉線9需放松。
[0056](2)底架基礎I鋪設
[0057]采用經(jīng)緯儀根據(jù)線路中心、每極(相)導地線投影、高速鐵路位置，釘出鋼構架2位置。
[0058]將底架基礎I模塊組合成一個整體，鋪設在安裝鋼構架2位置上。
[0059](3)提升架3組立
[0060]將兩節(jié)提升架3組成一體，利用16t吊車吊裝到基礎上，擰緊螺栓；提升架3底部及頂部對角安裝斜拉線9，利用經(jīng)緯儀監(jiān)測，使提升架3始終處于豎直狀態(tài)。
[0061](4)自升鋼構架2起立
[0062]組裝好兩個“L”型框架成為一個3m的標準節(jié)13，將三個標準節(jié)13和一個頂節(jié)14連接一起組裝成9m鋼構架2，利用16t吊車吊裝進入提升架3內(nèi)，并在鋼構架2的頂節(jié)14的頂部安裝好四根斜拉線9，準備下一步進行提升，但不得使鋼構架2頂部四角斜拉線9受力。
[0063]利用提升架3和提升裝置提升一個標準節(jié)13距離，在提升架3內(nèi)裝入一個3m的標準節(jié)13，使標準節(jié)13上部與已組裝完成段的底部相連接，標準節(jié)13間螺栓緊固完成后，可以進行下一步提升。
[0064]按上述步驟逐一提升、安裝標準節(jié)13、底節(jié)12，直至鋼構架2達到預定高度。
[0065]采用相同方法起立同側另外兩根鋼構架2及對側三根鋼構架2。
[0066](5)安裝斜拉線9
[0067]鋼構架2頂部四根斜拉線9用5t工具U型環(huán)與對應地錨8連接，斜拉線9對地夾角不得大于45°，斜拉線9投影夾角90°。利用經(jīng)緯儀監(jiān)測，調(diào)整斜拉線9使鋼構架2處于豎直狀態(tài)，并使四周斜拉線9受力一致，放松提升架3斜拉線9。
[0068](6)叉梁4安裝
[0069]將叉梁4在鋼構架2下方組裝成整體；在相鄰兩鋼構架2頂部掛起吊滑車，將鋼絲繩通過絞磨車、滑車，連到叉梁4端部，起動絞磨起吊叉梁4，到位后連至鋼構架2頂節(jié)14的掛點處。
[0070]然后接著起吊、安裝另一個叉梁4。
[0071](7)展放承力索5
[0072]將鋼構架2編號1-6，同側的三個鋼構架2為1-3，另一側的鋼構架2為4_6，從小號側展放一根Φ IOmm迪尼瑪繩，匯過高速鐵路，拉至大號側并臨時錨固。
[0073]在大號側,將Φ IOmm迪尼瑪繩循環(huán)繩與Φ 22mm承力索5繩采用SLX-13旋轉連接器進行連接，在小號側使用絞磨牽引Φ22_承力索5繩,承力索5繩帶張力自被跨越高速鐵路線路上方通過，牽引過程中對高鐵線路保持6m以上距離。
[0074]先將承力索5錨固于小號側地錨8上,在大號側收緊承力索5，調(diào)整弧垂，然后錨固于地錨8上。
[0075](8)封頂護網(wǎng)6展放
[0076]掛網(wǎng)前，應在地面將封頂護網(wǎng)6連接；同時利用三臺絞磨車分別吊住封頂護網(wǎng)6的兩邊和中間，一起吊至大號側鋼構架2的承力索5處,施工人員上到大號側鋼構架2的承力索5處，依次將封頂護網(wǎng)6小滑車滑輪側掛于承力索5上，并將預先錨于大號側的拉網(wǎng)繩和預緊繩解開，分別接于封頂護網(wǎng)6端部。
[0077]全部掛完后在小號側牽引拉網(wǎng)繩和預緊繩，大號側應稍加張力，避免封頂護網(wǎng)6在展放過程中觸及被跨高鐵線路。
[0078]當封頂護網(wǎng)6拉到位后，收緊拉網(wǎng)繩并錨固，收緊承力索5弧垂，使封頂護網(wǎng)6距被跨線路約7m。
[0079]本實施例并非對本發(fā)明的材料、工藝方法等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:包括底架基礎，底架基礎在高速鐵路兩側分別設有三個，同側的三個底架基礎之間的連線與高速鐵路平行，每個底架基礎上均設有鋼構架和套設在鋼構架外部的提升架，鋼構架高度高于提升架高度，位于高速鐵路同側的兩個鋼構架之間均設有一個叉梁，高速鐵路兩側相對的兩個鋼構架之間均設有一根承力索，相鄰兩根承力索之間設有封頂護網(wǎng)，封頂護網(wǎng)的兩端分別設有端部網(wǎng)撐。
2.根據(jù)權利要求1所述的跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:所述高速鐵路兩側在底架基礎周圍設有若干個地錨，每個鋼構架和提升架的上端分別通過四根斜拉線連接到地錨上，其中每個鋼構架上連接的一根斜拉線上設有手扳葫蘆。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:所述鋼構架包括與底架基礎通過萬向節(jié)鉸接的底節(jié)、設置底節(jié)上的標準節(jié)和設在標準節(jié)上的頂節(jié)，標準節(jié)至少設有三節(jié)，頂節(jié)上端設有用于連接并張緊承力索的第一定滑輪。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:所述提升架包括上下兩截，提升架下端與底架基礎通過螺栓連接，提升架上設有帶護欄的操作平臺，提升架上端設有兩個用于穿繞提升鋼絲繩的第二定滑輪。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:所述叉梁整體呈V型結構，叉梁兩端分別與兩個鋼構架上端軟連接，叉梁中部設有用于承受繩索和導地線的滾軸。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的跨越高速鐵路施工裝置，其特征在于:所述底架基礎包括呈正方形的下固定架，下固定架上設有上固定架，上固定架中部設有萬向節(jié)，上固定架上設有位于萬向節(jié)四周的四個拉線掛板。
【文檔編號】H02G1/02GK203377546SQ201320472589
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權日:2013年8月5日
【發(fā)明者】劉萬東, 呂超英, 王剛, 楊作強, 齊林, 肖貴成, 侯東紅, 翟飛, 郝新建 申請人:國家電網(wǎng)公司, 河南送變電工程公司