潘兆舟

（中铁十一局集团电务工程有限公司，湖北 武汉 430074）

我国高速铁路接触网多采用带弹性吊索的链形悬挂，其主要特点是接触网各点弹性均匀，受电弓受流稳定。但这种悬挂形式结构复杂、施工难度大，传统的安装工艺进行弹性吊索初安装时，弹性吊索安装张力按以往经验取值，或者是通过现场反复试验来选取一个张力值，不仅误差较大，而且由于现场情况的复杂多样，往往很多取值不合适，需反复进行调整，大大降低了施工效率。同时，传统的安装工艺进行弹性吊索安装，弹性吊索受力后，往往会出现弹性吊索张力同设计张力偏差过大，致使接触线导高和坡度等无法满足设计要求，需要进行大量调整工作。为解决高速铁路弹性吊索安装调整施工的难题，在总结归纳国内外先进技术、施工经验的基础上，对弹性吊索张力分析、参数预计算，完成接触网弹性吊索安装位置预计算，实现弹性吊索免调整的一次性安装到位技术。

1 弹性吊索张力分析

为确保弹性吊索一次安装到位，在进行弹性吊索安装时，可通过精确计算，提前考虑整体吊弦、弹性吊弦、定位器等对弹性吊索张力的影响，使整体吊弦、弹性吊弦、定位器以及其他集中负载安装后，弹性吊索张力能恰好等于或近似等于设计张力值，有效避免弹性吊索的二次调整。

如图1所示为弹性链型悬挂的结构形式，设弹性吊索安装张力为F0（N），弹性吊索设计张力为Ft（N），A、B 两点处受到向下的合力分别为G1（N）、G2（N），由于承力索张力远远大于弹性吊索的张力，在A、B 两点受力引起的C、D 两点高度变化，其对弹性吊索张力的影响很小，为便于计算，可忽略其影响，则对A、B 两点进行受力分析如图2所示。为便于计算，将图2中受力模型进行简化得到其等效受力模型如图3所示。

图1 弹性链型悬挂结构

图2 受力分析

图3 等效受力模型

通过图3的受力分析可得到：

在不考虑弹性吊弦与整体吊弦间有集中负载的情况下，设接触线单位长度重量为GJ（N/m），每根弹性吊弦线夹总重GY（N），弹性吊索重量为GT（N），弹性吊弦线单位长度重量为GYX（N/m），定位器重量为GD（N），定位线夹重量为GX（N），对G1、G2的受力组成分析可得到：

由于现场实际施工过程中还存在弹性吊弦与整体吊弦间有集中负载的情况，如隔离开关引线等，如图4所示，设集中负载对接触线产生的向下的垂直分力为FJ（N），则可得到：

图4 有集中负载时弹性链型悬挂结构

将式（4）和式（5）代入公式（1）中，可得到：

通过式（6）可计算出弹性吊索安装时的安装张力，按照此张力进行安装，待弹性吊弦、整体吊弦、集中负载等安装完后，弹性吊索的张力即可近似等于设计的张力值，从而避免进行二次调整。

通过以上分析可知，要确定弹性吊索的安装张力，需提前计算出整体吊弦的安装位置，以及弹性吊弦的长度。在进行吊弦计算时，弹性吊索的张力值也是吊弦计算的一项关键参数，通常取设计的张力值，这也是传统工艺下需要进行二次调整才能确保弹性吊索工作状态下张力值等于设计张力值的原因。

2 弹性吊索预计算

（1）精确测量接触线单位长度重量GJ（N/m），每根弹性吊弦线夹总重GY（N），每根弹性吊索重量GT（N），弹性吊弦线单位长度重量GYX（N/m），定位器重量GD（N），定位线夹重量GX（N）。

（2）依据弹性吊索的设计张力值Ft（N）以及设计弹性吊弦线距离定位器的安装距离L1（m），计算出弹性吊弦线分别距离两侧第一吊线的水平距离L2（m）、L3（m），弹性吊弦的长度YH1（m）、YH2（m）。同时按照现场实际情况，若弹性吊弦与整体吊弦间有集中负载，集中负载分摊在接触线上的重量为FJ（N），测量其距离第一根整体吊线的水平距离为LA1（m）、LA2（m）。

（3）按照上述公式6 编制计算表格，编制完成后的计算样表如图5。

图5 弹性吊索安装张力计算实例

（4）将设计及测量得到的相关数据填入表中，表格自动计算出弹性吊索的安装张力值F0（N），如图5所示。

3 工程实例

3.1 工程概况

新建武汉至十堰铁路（以下简称“汉十高铁”）位于湖北中部至西北部。线路自汉孝城际铁路孝感东站引出西行，经孝感市、云梦县、安陆市、随州市、随县、枣阳市、襄阳市、谷城县、丹江口市至十堰市，线路全长399.126 公里。

本工程包含接触网270.26 条公里，正线承力索接触线采用JTMH-120+CTMH-150，设计张力为23KN+28.5KN。弹性吊索采用JTMH-35 型硬铜绞线，设计张力为3.5kN。全线共计安装弹性吊索4237 套。

3.2 弹性吊索预制

（1）弹性吊索在料库统一预配，弹性吊索的预制长度按设计长度+200mm 计算（考虑张力计紧线器位置）。

（2）料库预配时用紧线器将弹性吊索拉紧，按预制长度裁剪后，弹性吊索在线夹外留头为30mm，预制时弹性吊索端部缭绕30mm 长胶带，再从胶带内边沿起至设计长度的一半处用胶带缭绕10mm（为弹吊中间位置），从中间位置量1/2 设计长度处缭绕30mm 长的胶带，再将端头用胶带绑扎。

3.3 弹性吊索安装

根据施工表安装相应长度的弹性吊索，从中心锚结中心柱向下锚方向按顺序安装。一个锚段只允许2 个作业小组分别从中锚向下锚放下作业，中心锚结至锚柱半个锚段范围内只允许一个作业小组作业。

弹性吊索安装时，端头长170mm 侧安装弹吊张力计，弹吊留头30mm 侧安装在中锚侧，170mm 留头安装在下锚侧，如图6所示，中锚中心柱处弹性吊索安装方向可自行规定，一般30mm 端头安装在小里程测。

图6 弹性吊索安装示意图

弹性吊索安装时，中间位置胶带应对承力索座中心位置，固定好弹性吊索30mm 端头处的弹性吊索线夹后，在另一端将弹性吊索张力紧线工具固定于170mm 端头位置（留出弹性吊索线夹安装位置），操作弹性吊索张力紧线工具，在弹性吊索张力略高于提前计算好的安装张力值后，安装弹性吊索线夹。

取下弹性吊索张力紧线工具，使用线索张力检测仪复测安装后的弹性吊索张力，若差值较大需重新进行安装。重复以上步骤直至整个锚段弹性吊索安装完毕。

3.4 吊弦安装

利用现场测量采集到的数据，完成吊弦的计算及制作，将提前预制好的整体吊弦和弹性吊弦，按要求进行安装。 消除接触线新线蠕变的影响后（一般接触线架设72h 以后）方可安装吊弦。

安装吊弦前，应事先检查起、下锚补偿坠砣串是否灵活，有无卡滞现象，并处理达标后，方可安装。吊弦的布置、安装要严格按照吊弦计算结果进行安装，对现场测量出现的累计误差，应将其集中在跨中。

吊弦安装顺序应从中心锚结向两侧下锚方向进行；吊弦间距按计算值布置，从悬挂点向跨中测量，其偏差累计在跨中调整，安装位置符合设计要求，悬挂点第一吊弦严格按计算位置安装，其余吊弦位置允许偏差±50mm。

3.5 复测调整

在弹性吊索、吊弦全部安装完毕，锚段内的电连接、开关引线、绝缘子等集中负载安装完毕后，对接触线导高进行复测，并做好记录。

根据复测的数据，绘制整个锚段的导高波形图，检查是否有如图7和图8所示的波形产生，若有则分析原因。当弹性吊索张力偏大时，应适当减小弹性吊索张力，同时复核邻近两跨接触线导高；反之，适当增加弹性吊索张力，并复核邻近两跨接触线导高。

图7 弹性吊索张力偏大

图8 弹性吊索张力偏小

3.6 效果分析

汉十高铁工程应用弹性吊索一次安装到位技术顺利完成工程范围内的3892 套弹性吊索预制安装，弹性吊索均一次到位未进行二次调整，提高了施工效率，确保工期进度。同时，弹性吊索预制安装技术能够充分考虑接触线、承力索、吊弦、支柱、支持装置等形成的垂直、水平负载对弹性吊索弛度的影响，通过张力预计算，消除垂直、水平负载的影响，安装精度高、工序简单，有效减少了后期接触网悬挂调整工作量，极具推广应用价值。弹性吊索安装完成后效果如图9所示。

图9 弹性吊索安装完成后效果

4 结语

本文通过对弹性吊索及相关影响因素的研究与传统安装技术相对比，提高了安装精度。该技术在弹性吊索安装前经过精细的测量及计算，消除影响弹性吊索安装张力参数的各项因素，提高了安装精度。本技术与传统安装工艺的不同，在弹性吊索一次安装完成后无需进行二次调整，减少弹性吊索线夹和吊弦线夹各部件因反复调整而产生的磨损，保证安装一次到位，提高了工程施工质量。

本技术方法可根据施工现场情况，如弹性吊索长度、弹性吊弦安装位置、集中负载、接触线型号、吊弦间距等现场参数的不同进行调整，可适用于所有弹性链形悬挂接触网弹性吊索的安装施工，运用范围广泛。随着机械化与自动化在铁路四电施工过程中的不断应用，对无调整施工工艺的要求越来越高，传统安装工艺已无法满足需求，本工法优化了施工工艺，为以后机械自动化施工奠定了基础，为今后的客运专线、高速铁路的弹性吊索的安装提供参考价值。