赵东波



有砟轨道区段接触网吊弦测量计算分析

赵东波

电气化铁路有砟轨道的铺设精调滞后于接触网上部结构安装施工，在接触网上部结构施工前轨道不能达到设计标准，待线路精调完成后，接触线实际高度不能满足验收标准，致使接触网后期调整工作量较大。本文通过建立数字参数模型，在有砟轨道线路精调不到位的情况下对接触网吊弦进行测量和计算，并以瑞九铁路试验段为例进行应用分析，应用效果较好。

有砟轨道区段；吊弦；计算分析

0 引言

2017年，我国铁路实施大规模提速改造，设计时速200～250 km高速铁路建设中，线路多为有砟道床，与设计时速300～350 km线路标准相同，接触网悬挂高度调整标准要求较高，其吊弦采用整体不可调吊弦，吊弦计算是接触网施工中非常重要的一个环节。

随着电气化铁路的发展及四电工程施工一次到位工艺理念的逐渐深入，目前接触网专业的各种计算软件相对比较成熟，但各计算软件的原始数据采集输入均主要依据钢轨面不发生变化情况下直接测量所得数据，因此在轨面各种参数没有到位的情况下，现场测量的数据需要在软件计算前换算成相对钢轨达到设计要求下的数据。另外，影响吊弦计算精度的因素较多，主要有线路参数、腕臂偏斜、拉出值、承力索的实际高度等。线路参数可通过设计相关参数获得，腕臂偏斜通过严格要求工艺标准得到解决，拉出值通过交桩资料一般相对准确，而承力索的实际高度在钢轨不到位时测量计算比较困难繁琐，对吊弦的计算精度影响也较大，本文将作为重点进行分析。

1 有砟轨道区段接触网吊弦计算分析

1.1 模型参数

有砟轨道区段链形悬挂吊弦计算参数采集的模型是基于设计轨面高程、现场实测现有轨面至承力索高度、实测轨距、实测超高、CPIII成果高程等参数、数据通过相似三角形等原理转换为正常软件计算需求的数据，即计算出设计轨面至承力索的高度（承力索实际高度）。

承力索实际高度 = 实测承力索高度-CPIII桩标高与实测轨面标高高差 + CPIII桩高程与设计轨面高程高差（图1）。其中，CPIII桩高程、设计轨面高程由站前交桩取得，为海拔高度。

图1 承力索实际高度计算模型

1.2 建立数学模型

根据吊弦计算的要求，需要获得承力索中心至钢轨轨面连线的垂直距离，由于现有轨道未达到设计标准，需建立一个数学模型，将现有测量数据转换为设计数据（图2、图3）。

图2 超高计算模拟图（1）

图3 超高计算模拟图（2）

：=：（1）

式中，为现有承力索高度，为钢轨间距（1 435 mm），为实测超高（计算取正值），为承力索与轨面垂点距承力索垂线与轨面交点距离。

式中，为现场实测轨距（也可由仪器直接测取）。

= 0.5--（3）

式中，为承力索实测拉出值，为承力索垂线与实际轨面交点距低轨距离，可由式（1）得出。

：=：（4）

式中，为承力索垂直地平面与现有轨面连线交点距地面的距离，、由式（2）、式（3）求得。

：=：（5）

式中，为承力索铅垂与轨面的距离高度，可由式（2）求得。

：=：（6）

式中，为承力索铅垂线距低轨端水平距离，可由式（4）求得。

：=：（7）

式中，为设计超高值，为承力索铅垂地面与设计轨面连线交点距地面的距离，可由式（6）求得。

式中，为设计轨面距离。

：(+-) =：（9）

式中，为承力索实际高度，、、、可分别由式（4）、式（5）、式（7）、式（8）求得。

1.3 吊弦测量方法

（1）通过DJJ-8或DJJ-7接触网激光测量仪测出、、；

（2）通过站前交桩资料断面图计算出悬挂点CPIII桩高程与设计轨面高程高差，通过水准仪、塔尺测出现有高轨面与CPIII之间的标高高差；

（3）在换算承力索实际高度时，为提高施工效率及减小难度，根据相对关系编制现场换算计算软件的计算式，将现场直接测量的数据通过换算整理为吊弦计算软件需要的数据。

1.4 吊弦计算特别注意事项

（1）对于悬挂点位于竖曲线上的高程计算，竖曲线分为凸曲线和凹曲线，2种曲线的高程计算方法不完全相同；

（2）跨距测量和数据输入过程中，需考虑悬挂点间双腕臂在锚段关节处的跨距与支柱间的跨距有所不同；

（3）集中载荷计算需充分考虑电连接、中锚绳等设备的影响；

（4）集中载荷位置、下锚张力等需有计算预留弛度；

（5）因现场测量的为承力索下底面至轨面高度，在进行承力索中心至轨面高度数据输入时应加上承力索半径以折算到承力索中心的高度。

（6）站前资料轨面标高一般值低于轨面标高。

2 应用实例

在充分分析有砟轨道区段吊弦测量与计算的关键步骤、方法以及计算中的注意事项后，对瑞九铁路有砟轨道区段的156个锚段均按本文所述计算方法进行吊弦计算。表1为瑞九铁路部分锚段吊弦安装合格率统计表，数据显示吊弦一次安装合格率最小为97.9%，提升了工作效率，为加快瑞九铁路接触网上部结构施工进度提供了有利条件。

表1 瑞九铁路部分锚段吊弦安装合格率

3 结语

本文针对有砟轨道区段，通过建立数学参数计算模型，对接触网吊弦进行测量和计算，并以实例的应用效果证明了该计算方法的有效性，为接触网上部结构施工提供有利条件。

[1] 陆大栋. 电气化铁路接触网[M]. 北京：化学工业出版社，2015.

The accurate adjustment of laid ballast tracks of electrified railways is relative lagged behind the construction of OCS superstructure in terms of construction schedule nodes. After accurate adjustment of track, the constructed OCS superstructure may not satisfy the design standard, with the actual contact wire height unsatisfied with the acceptance requirements and that will increase the works for post adjustment of OCS. With the first piece of work in Ruichang-Jiujiang railway, accurate dropper length is calculated accurately when the works of ballast track are not fully completed, and the experiment shows that the calculation has better application effects.

Ballast track; dropper; calculation and analysis

U225.4+8

B

1007-936X(2018)02-0045-02

2017-12-13

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.02.011

赵东波.中铁电气化局集团有限公司上海电气化工程分公司，工程师。