新建线路（精选4篇）
新建线路 篇1
摘要：对新建35 kV输电线路的光缆架设方案进行细致的经济技术比较, 通过对OPPC及OPGW方案的耐雷水平、光纤可靠性、重冰区线路的特殊性、施工运行及维护、工程投资等方面的综合比较, 提出了建议。
关键词：OPPC,防雷,耐雷水平
1 前言
35 k V输电线路同步实现光纤线通信的要求, 通常的技术方案有:架设ADSS方案、架设OPGW、架设普通光缆及架设OPPC等几种方案。上述四种方案中, 普通光缆方案由于一般架设的高度有限, 无法采取较为可靠的防盗措施, 再加上普通光缆不能承受较大的侧压力和拉力, 容易遭受外力破坏, 光缆传输质量不高、可靠性较差, 在大档距、大高差地段, 因使用条件的限制往往需采用其他的通信方案, 因此基本不选择;ADSS光缆常年运行在较强的电场环境内, 其使用寿命一般在15~20年, 使用寿命较短, 承挂ADSS光缆后, 加大了原建线路的杆塔荷载, 部分铁塔无法满足荷载要求, 需进行补强;ADSS光缆的挂点一般位于导线挂点下方, 在对老线路进行改造时, 因障碍物增加等原因, 满足电场强度要求的挂点位置往往无法满足跨越要求, 需新增其它路由, 导致工程量增加和可靠性降低;此外, 由于ADSS承挂高度有限, 也存在防盗困难的问题, 因此一般仅在改造线路上采用。新建工程一般在OPGW或OPPC两种方案中选择, 由于常规35 k V线路绝大部分地段无需架设地线, 如采用OPGW方案则需全线架设双地线, 将导致线路投资增加, OPPC方案则可避免此问题, 但也存在一些技术上的缺陷及运行维护的难点, 以下就两种方案做全面的技术经济比较。
2 两种方案的技术比较
2.1 防雷效果
根据相关统计, 35 k V线路雷击跳闸事故约占到所有跳闸事故的70%~80%, 35 k V线路全线架设地线后, 带来的防雷改善有四个方面:
1) 防止雷直击导线;
2) 雷击塔顶时有分流作用, 降低塔顶电位;
3) 与导线有耦合作用, 降低雷击塔顶时的塔头绝缘上的电压;
4) 对导线有屏蔽作用, 降低导线上的感应过电压。因此可以一定幅度上提升线路的耐雷水平, 降低线路的雷击跳闸率。对南网标准设计V1.0中的35 k V塔型作比较计算, 计算结果如表1。
注:计算条件为:1) 有地线及无地线分别取南网标准设计V1.0中的L1D2-Z2D及L1D2-Z2塔型, 呼称高为24 m;2) 导线型号为JL/G1A-150/20-26/7钢芯铝绞线, 地线型号为JLB27-55铝包钢线;3) 绝缘子串取单串, 长度为1.0 m, 绝缘子片数为4片, 海拔按2 000 m考虑, 雷暴日取40 d。4) 上表未考虑雷击地面引起的反击跳闸情况。
从上表的计算可以看出, 35 k V架设地线后, 雷击跳闸率可较大程度的降低, 线路耐雷水平也有改善, 但因35 k V线路本身的外绝缘水平低, 改善的幅度有限, 雷击地线、杆塔或邻近地面时, 均会导致线路反击后跳闸;耐雷水平与铁塔接地电阻密切相关, 如接地电阻值较大, 则其耐雷水平将无法满足规程要求 (根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 (DL/T620-1997) 的相关条文, 有地线的35 k V线路, 耐雷水平不宜低于20~30 k A) 。
2.2 光纤的可靠性
从南网标准设计V1.0的35 k V铁塔规划来看, 为避免地线荷载对整体塔重带来大幅度的增加, 10mm冰区的地线型号取JLB27-55, 最大设计张力17.1 k N。根据此受力条件, OPGW光缆的选型应为OPGW-50或OPGW-60, 由于光缆允许的外径有限 (10 mm左右) , 为保证外层绞线单丝直径不小于3.0 (南网OPGW选型要求) , 可采用的结构形势仅有中心不锈钢管式, 外绞层为一层。这种结构形式的缺点是光缆的抗侧压能力较差, 易在施工和运行过程中因外力作用而使光线单元受损。同时, OPGW被雷击后, 如雷电流较大且接地情况不理想, 则很容易造成雷击断股或断芯的事故。
相比而言, OPPC光缆外径与导线基本相当 (JL/G1A-150/25-26/7导线外径17.1 mm) , 结构形式可采用较为可靠的层绞式, 外层绞线对光缆的保护相对较好;在光缆架设时, 一般将OPPC光缆布置在下相, 上相导线对其有一定的屏蔽作用, 在一定程度上降低了OPPC光缆被雷直击的概率, 因此对光单元的保护相对较好。
2.3 重冰区线路的比较
云南滇东北、滇西北地区重冰区线路较多, 覆冰情况复杂, 且重冰区线路有其特殊之处, 有必要进行相应的分析。从国内外及云南省的线路运行资料来看, 重冰区输电线路由地线导致的运行事故占比最高。由于地线处于较高的位置、地线无电流通过、地线线径较小等原因, 地线经常先于导线覆冰且覆冰厚度普遍大于导线, 地线的脱冰又往往滞后于导线脱冰, 事故多为导线脱冰时跳跃与地线相碰, 致使导地线烧伤断股、断线。受此影响, 重冰区线路的事故多为地线断股、断线、地线支架受外力冲击变形断裂及因导地线不均匀脱冰导致的线路舞动、铁塔受损、永久性接地短路故障等。因此, 重冰区35 k V线路如全线加挂地线, 将导致线路运行工况复杂化, 故障率增大且投资也将大幅度增加, 因此不建议全线架设地线。相比而言, OPPC光缆的抗冰效果要好于同一路由的OPGW光缆, 可靠性也相对较高。
2.4 施工及运维护
OPGW光缆已经有成熟的施工及挂网运行经验, 从光缆展放、熔接、测试到后期的运维均已经形成了系统的作业指导体系, 施工及运行部门比较熟悉也乐于接受。施工中常出现的问题是光纤受损、光纤熔接不合格等问题, 运行中发生较多的是雷击地线断股导致的光纤受损及光缆接头盒被人为破坏的问题。
OPPC光缆的展放流程与OPGW基本一致, 难点在于光电分离和光缆熔接。由于光纤接续盒为带电体, 如密封及绝缘工艺不达标, 则往往会成为线路运行的薄弱点;光纤熔接要求在高空完成, 而且由于OPPC无余缆, 对光纤熔接的要求很高, 一般不具备重复熔接的可能 (近年来考虑在接头盒内预留约1 m左右的光纤, 此问题稍有改善) ;此外线路断线后光纤修复比较困难等。总体而言, OPPC光缆的施工及运行维护相对复杂, 无论产品设计、施工工艺及运维手段均还有待改进和提升的地方。
3 两种方案的投资比较
3.1 塔重
南网标准设计V1.0中对35 k V杆塔的设计原则进行了统一规划, 其设计原则基本参考了110k V及以上铁塔的设计标准, 从设计成果来看, 相同使用条件下, 无地线铁塔与架设双地线铁塔塔重相差较大, 架设地线后, 10 mm冰区塔重增加比例在20%以上, 20 mm冰区塔重增加比例在46%以上, 以10 mm冰区单公里塔重6 T, 20 mm冰区单公里塔重15 T计, 则架设地线后, 10 mm冰区单公里塔重增加1.2 T以上, 20 mm冰区塔重增加7.4 T以上, 再考虑基础的增值, 则10mm冰区平均增加投资约1.5万元, 20 mm冰区平均增加投资约8万元。
3.2 设备购置及施工费用
架设双地线 (一根为铝包钢, 一根为OPGW) 后, 比无地线方案将增加两根地线及其附件的购置及施工费用, 参照云网的平均造价情况, 单公里投资需增加约6万元, 扣除OPPC光缆及附件的价差及施工差额每公里约1.2万元, 则架设双地线方案比OPPC方案平均每公里增加约4.8万元。
4 结束语
综上所述, 结合云南电网输电线路的特点, 对新建35 k V输电线路的光缆方案及防雷设计提出如下建议:
1) 对于重冰区35 k V线路, 除变电站两端进出线外, 建议不架设地线, 采用OPPC光缆, 以提高线路的整体运行可靠率, 降低工程投资, 同时解决光纤通信的要求。
2) 由于35 k V线路自身绝缘水平的限制, 架设地线后并不能有效提升线路的耐雷水平, 也无法避免反击跳闸事故, 架设地线对防雷性能的改善非常有限。35 k V线路防雷的重点是解决绝缘子串因反击而发生闪络的问题。全线架设地线后将导致线路投资大幅增加, 同时会带来OPGW光缆的雷击断股问题, 因此, 建议在轻冰区线路, 尤其是线路长度较长的, 也采用OPPC方案, 局部雷电活动剧烈段可架设地线。
3) 35 k V线路改善防雷性能的手段很多, 可采取的措施有:加挂线路避雷器, 线路避雷器的防雷作用有两个方面:一是动作后的钳制电位作用, 防止绝缘子串闪络, 二是利用其动作后向导线分流雷电流的耦合地线作用, 降低塔顶电位, 提高绝缘子串的耐雷水平, 降低跳闸率。避雷器可根据线路情况选择性安装, 避免了盲目性, 对比全线架设地线方案经济性较好, 防雷效果也好很多;降低杆塔接地电阻, 降低杆塔接地电阻对提高线路的耐雷水平效果非常明显, 从表一的计算可以看出, 接地电阻从15Ω降至7Ω时, 耐雷水平提升了40%以上, 对改善线路运行工况作用很大, 但对局部土壤电阻率很高或地形条件受限的塔位实施较为困难;加强线路绝缘水平, 从南网标准设计的塔头间隙分析, 该套铁塔间隙设计较为充裕, 可采取加挂1~2片绝缘子的方式来提高线路的防雷性能, 根据计算, 加挂2片绝缘子后, 线路耐雷水平可提升约36%, 雷击跳闸率可降低49%, 效果非常理想, 而投资增加很少, 是经济可行的技术措施;
4) 应尽快针对OPPC光缆施工及运行维护的技术难点开展相关调查研究, 提出改进方案, 并在工程建设中加以实施。
参考文献
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[4]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:中国电力出版社, 2002.
新建线路 篇2
在我国经济不断发展的过程中，电力行业已然成为我国经济的一个重要部分。随着国民的经济生活水平的不断提高和科技的进步，在日常生活中，人们对电能的需求越来越高。电能已然成为日程生活的基础和生活质量的保证。为了提高电力的供应水平，电力工程的建设也在不断地增加。电力企业为了提供给客户更好的使用体验，应努力提高电力工程施工水平的管理水平，使电力工程的施工质量得到保证。电力工程管理有技术密集性，专业众多，资金密集型等多个特点同时还受到很多外部因素的影响，比如一些设备的采购运输和工程设计等因素。这就需要管理者协调电力工程项目建设过程中每个方面的工作，进行合理地设计协调和规划，加快新技术的推进，严格遵守规章制度，明确不足，从而进一步提高电力工程的管理水平，保证电力工程的质量。
一、电力工程过程中新建输电线路施工的不足
1.电力工程新建输电线的管理问题
电力工程的管理会受到多种因素的影响。因而，在实际的操作过程中，也会遇到很多问题，例如对一些附属设备没有进行明确规定，在工程操作过程中如果需要新的附属设备还需要重新进行订购，增加了成本。对造价的认识不足，导致在订货和合同签订时的不合格。在电力工程新建输电线的管理流程中，管理者往往会缺乏施工合同的严谨性的意识，对造价的基础知识，没有很强的投资效益的观念。所以，管理者必须要严格地遵守目前电力工程施工过程中的各种规章制度，强化电力工程的基础知识，用合理的管理办法解决出现的各种问题，提高工程的效率，将施工的风险降到最低，提供稳定的供电服务。
2.输电线路工程的占地问题
在电力工程新建输电线施工的时候，维护临时占地问题和占用土地补偿的问题一直困扰着电力施工公司。因为施工的过程中，往往会关系到占用农田的问题，这样便会与普通民众的利益相违背，就无法得到老百姓充分地支持和理解，甚至会受到一些村名的抵触。尤其是对一些老旧化线路进行维护，移位，在改造的过程中，大部分农田都是属于农民在经营，村民经常会用诸多理由拖延施工的进行，延长了电力工程的施工时长。这样一来，不仅降低了输电线路工程的实际工作效率，还给施工企业造成严重的影响和损失，拖延了工期，增加了电力企业施工的成本。
3.输电线被破坏和盗取的问题
近年来，电力设施被盗以及损坏的案件越来越多。特别是在一些农村欠发达的地区，已经从个人作案发展到了团伙作案。随着电力产业的发展，人们对电力需求的增加，各地电力工程项目的大规模的实施与原有城市建筑产生了冲突，由于施工过程中的各种疏漏，使电力工程新建输电线路与其他基础性的设施产生了冲突，导致电网遭到了破坏，停电事故发生的概率大大提高，无法提供稳定的供电服务。
4.输电线路与种植树木的问题
这几年来，国家一直大力支持发展林业，但是大部分的林农为了自身的收益，对林木进行大面积地栽种，而不考虑供电线路通道的问题，导致违章种树的情况越来越严重，阻碍了供电，导致跳闸停电的情况经常发生，无法维持原有的稳定的供电秩序，降低了居民供电的质量。特别是随着林木的生长，会逐渐靠近高压线的危险距离，如果在空气湿度过大或者下雨天时，高压线在一定程度上可能会对林木放电，使林木成为带电体，增加了事故发生的可能性，威胁到了周围居民和工作人员的生命安全，埋下了重大事故的隐患。稍加不注意，就会发生人员伤亡的重大事故，对生命和财产造成重大的伤害。
二、提高电力工程中新建输电线路的管理措施
1.提高人才素质
提高人才素质是提高电力工程管理的一个重要环节。想要提高管理工作者的管理水平就必须提高相关管理人员的专业水平和综合素质。对管理和技术人员进行必要的培训和教育，去先进的企业进行参观学习，开阔眼界学习经验。让管理者实际参与到新建输电线路的工程建设中去，让管理工作者在实际的施工过程中，不断地完善自己，提高自己，锻炼自己。在影响输电线路施工管理的因素中，人是最直接的因素，只有切实提高管理者的管理素质，培养出综合性的管理人才，才能提高电力工程的管理水平，提升企业的形象。
2.政府执法部门的支持
电力设施遭到损坏和偷窃只靠电力公司的力量是无法得到有效地遏制的，还需相关政府执法部门的大力支持和紧密配合。只有政府执法部门大力打击损坏和偷窃电力设施的现象，加强此类现象的执法力度，加强法制宣传的范围，健全行政执法制度，严惩偷窃电力设施和损害电力设备的不法行为，才能从根本上规范损害偷窃电力设施的行为，让电力设施的安全得到有效的保障，维持正常的供电秩序，使电力行业发挥巨大的作用。
3.运用现代化的高科技管理手段
在现代科技发达的今天，提高电力工程中新建输电路的管理程度必然要使用到现代化的科技手段。使用现代化的工程项目管理软件提高电力工程的管理效率，能够满足电力工程的众多要求。将不同的步骤同时进行，在资源管理的同时，进行费用的控制和进度的控制，提高了工作效率。根据工程项目的具体情况，根据工程的管理目标要求和人、财、物的投入等情况，制定切合实际的可行的、科学合理的应用规划和管理方法，对于切实用好工程项目管理软件，做好工程项目的建设管理，也是十分重要的一个部分。电力企业需要提高自己的科技水平，运用高效率的管理软件，提高自身的竞争力，为广大人民提供更好的供电服务和供电保障。但也要对资源被病毒侵蚀，还原卡的使用保持一定程度上的警惕。
4.技术操作提高
技术操作是输电线路施工管理过程中最基础的一个部分，直接影响到了一个电力工程的可行程度，所以输电线路中绝缘子的正确选择和使用是十分重要的，它能够保证绝缘子的正常稳定运行，从而大量减少停电事故的发生，维护线路的正常稳定运行，提高电力企业供电的质量。5.对输电线路绝缘子选型的一些建议
（1）悬垂串绝缘子应选用防污型盘式瓷绝缘子或长棒型绝缘子。我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大，但不同厂家的产品质量差异很大。除耐张串可选用普通型的外，伞型的应选用双伞或三伞，而钟罩深棱型绝缘子不宜使用。
（2）瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关，由于运行中外界偶然的撞击，或者运输、安装过程中造成的损坏，或制造过程中形成的内部缺陷（要求产品有严格的质量检查、优良的制造工艺），在运行的过程中可能会折断，所以瓷棒绝缘子应选择质量有保障的产品，并小心的安装运输，加强检验工作。
（3）钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点，可节省一定量的运行维护的费用。普通型的玻璃绝缘子可在耐张串使用。
（4）合成绝缘子具有维护工作量小、耐污性能好，质量体积小等优点，瓷、钢化玻璃绝缘子在这些方面是不能和合成绝缘子相比的。积极研究考核其各项性能、寿命的技术指标及试验方法，对在线运行的合成绝缘子应加强检测。
三、结语
电力工程施工管理的主要目的是确保工程的安全和质量，提高效率，从而缩短工期，控制投资成本。电力工程施工管理可以说是一门综合性比较强的学科，一个电力企业施工管理的高低直接影响一个电力企业未来的发展。所以在电力工程新建输电线路施工的管理中，需要改正现有存在的不足，探索新的管理方式，创新自己的管理思路，采用先进的管理方式，进行合理地规划，协调和设计从而提高电力工程的质量。电力企业在改善工程施工管理方式的过程中，还要不断吸取学习先进的管理方式和经验，增强企业自身的竞争力，在激烈的市场竞争拥有自己的优势，取得持续稳定的发展。
作者:陈小平单位:国网四川省电力公司巴中供电公司
参考文献:
新建线路 篇3
关键词：铁路,新建线路,技术标准,功能定位
1 项目概况
阜阳—六安铁路位于安徽省境内西北部。北起于阜阳市,途经阜阳市颍上县和六安市霍邱县,南终于六安市。线路大致呈正南北走向,阜阳—六安全长167.89 km,其中阜阳站—袁寨站利用既有阜淮线10.12 km,袁寨站—宁西线分路口站新建线路长138.80 km,宁西线增建二线长18.97 km。另新建袁寨疏解线长4.56 km,新建分路口疏解线(上行线)4.01 km,六安站客车疏解线7.45 km。
根据阜六铁路项目运量预测及功能定位的分析,通过研究铁路等级、正线数目、限制坡度、路段旅客列车设计行车速度及牵引种类等,提出了阜六铁路新建线路主要技术标准。
2 项目运量预测及功能定位
1)相邻路网规划。
依据《中长期铁路规划》,阜六铁路北端通过阜阳枢纽与京九、漯阜、阜淮、青阜四线相连,南端通过六安地区与宁西线、沪汉蓉通道相接,并将向安庆、景德镇方向延伸。阜阳—六安铁路是阜阳—六安—安庆—峙滩(景德镇)铁路的重要组成部分,是华北地区与华东南地区联系的又一条重要通道。
2)项目运量预测。
本线主要承担阜阳以西、以北地区与皖南、赣东、浙南及福建省间的客货交流。同时,根据研究区域客货运量增长趋势,并考虑不同运输方式的合理分工,通过对路网运输里程的比较,分析了本线在区域路网中与京九铁路等相关通道的互补作用,研究了分流阜淮、淮南线货物运输方案(见表1)。
3)项目功能定位。
本线功能定位是一条以货运为主,兼顾客运的路网一般干线铁路。该铁路的修建,缓解了阜淮铁路运输压力,增强了两淮地区煤炭外运通道的机动灵活性;同时提供了大能力运输通道,为安徽省霍邱铁矿园区的开发建设创造了良好的外部运输条件,有利于推动地方经济的快速发展。
3 新建线路主要技术标准
3.1 铁路等级
本线介于京九通道和华东二通道中间,和京九、阜淮、淮南等线共同承担两大通道间南北运输任务,对两大通道起补充和协调作用,属路网一般干线。根据预测,本线近期客车9对、货运量1 829×104 t,折算近期年客货运量大于20 Mt。因此,确定本线铁路等级为Ⅰ级。
3.2 正线数目
根据预测,本线近期客车9对、货运量1 829×104 t;远期客车23对、货运量6 725×104 t,折算的年客货运量近期为27.29 Mt、远期为90.25 Mt,按《铁路线路设计规范》第1.0.7条规定,平原地区的新建铁路远期年客货运量不小于35 Mt,其正线数目宜按双线设计,分期实施。故本次对正线数目研究分析了四种不同的方案:1)单线、预留双线条件方案(不预留工程)。本方案全线按单线建成,预留双线条件,颖河及淮河水中桥位线间距按不小于25 m设计,仅车站外侧双线线间距在5.0 m(含)～6.5 m(含)之间的二线桥设置桥墩不架梁,双线线间距大于6.5 m时按单线设计,二线桥桩墩梁均不设置。本方案新设车站10个,线路所1个。2)单线、预留双线条件方案(预留控制工程)。本方案预留双线控制工程仅考虑预留淮河两内堤之间和颖河的跨河主跨做双线桥工程(设置墩梁不铺轨),控制工程地段双线线间距5.0 m;颍河特大桥、淮河特大桥及车站外侧双线线间距在5.0 m(含)～6.5 m(含)之间的二线桥设置桥墩不架梁;双线线间距大于6.5 m时按单线设计,二线桥桩墩梁均不设置,仅预留双线条件。本方案新设车站10个,线路所1个。3)单线预留全线双线桥(不架梁)工程方案。本方案在单线、预留双线条件方案(预留控制工程)的基础上将剩下的全线单线桥单线墩全改为单线桥双线墩(单线铺轨),二线线间距均为5 m。本方案新设车站10个,线路所1个。4)一次双线方案。全线线上、线下工程按一次双线实施,新设车站5个。先对单线预留双线条件方案(不预留工程)与单线、预留双线条件方案(预留控制工程)——以后也称单线预留双线控制工程方案进行比较。经综合比较,淮河内堤坝内的桥梁及颍河特大桥水中主跨一次建成双线桥更优,因此单线预留双线控制工程方案优于单线预留双线条件方案。对单线预留双线控制工程方案与单线预留全线双线桥(不架梁)工程方案进行比较,发现单线预留全线双线桥(不架梁)工程方案,近期增加投资34 594.92万元,但远期节省投资51 284.86万元。因此,单线预留双线控制工程方案优于单线预留全线双线桥(不架梁)工程方案。对单线预留双线控制工程方案与一次复线方案进行比较,发现单线预留双线控制工程方案近期投资为353 286万元,远期增建二线投资为186 609万元,一次复线方案近期投资为479 939万元。按设计运输能力与客货运需求适应情况,考虑远期增建二线推迟12年投资,折现为75 519万元,单线预留双线控制工程方案近远期现值合计为428 805万元,比一次复线方案节省投资51 134万元。经分析可知,单线预留双线控制工程方案优于一次复线方案。经综合比较,本次研究正线数目推荐单线、预留双线控制工程方案。
3.3 限制坡度
本线为客货共线铁路,限制坡度的选择主要考虑满足货物列车的运输组织和要求。与本线相邻的京九线阜阳以北为4‰、阜阳以南为6‰,阜淮线为4‰,宁西线为6‰,上述铁路设计年度内均将实现电气化改造,牵引质量为5 000 t。考虑与相邻铁路运输相适应,统一牵引质量,便于组织直达货物列车,实现机车长交路,本线限制坡度宜为6‰。同时本线所经地区水系和公路较发达,采用6‰限制坡度能更快适应地形,故本线限制坡度推荐采用6‰。
3.4 路段旅客列车设计行车速度与最小曲线半径
本线以货运为主,旅客列车设计行车速度不宜高于200 km/h。
根据速度目标值研究结论和《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》,本线最小曲线半径采用3 500 m。
3.5 牵引种类
本线若采用电力牵引,可使本线及相邻线路在较大的区域内电化成网,使牵引种类统一,有利于运输组织,同时可实现机车长交路,减少列车在途时间;电力牵引还具有牵引力大、启动加速快、行车速度高、制动性能好等特点,而且电力牵引还有环境污染小、热效率高、节省能源、符合国家能源结构调整政策等优点。因此,本线推荐采用电力牵引。
3.6 牵引质量
研究年度阜六线的主要车流方向为阜阳以远发往合肥及以远、濉阜沿线发往合肥及以远,根据研究年度的路网构成,与本线运输路径相关的京九、青阜、阜淮、宁西等线牵引质量均为5 000 t,为避免增减轴作业,提高运输效率及运输质量,阜六线牵引质量应与运输通道内其他线路统一,故本线的牵引质量选择与相邻线匹配的5 000 t。
3.7 到发线有效长
本线货物列车牵引质量推荐采用5 000 t,因此,到发线有效长采用与牵引质量相匹配的1 050 m。
3.8 闭塞类型
本线近期采用单线,可采用的闭塞类型有半自动闭塞、自动闭塞与自动站间闭塞三种。本线近期速度目标值为160 km/h,列车运行速度高,必须采用先进的信联闭设备保证行车安全,因此,本线闭塞类型不考虑采用半自动闭塞。自动闭塞和自动站间闭塞两种类型均能满足运输要求,而自动闭塞虽可提高能力但工程投资较高,因此,本线推荐采用自动站间闭塞。
4 研究结论
阜六线是一条以货运为主,兼顾客运的路网一般干线铁路,是阜阳—六安—安庆—景德镇铁路的重要组成部分。根据运量预测及其功能定位分析,确定了阜六线新建线路主要技术标准:
1)铁路等级:Ⅰ级;2)正线数目:单线、预留双线条件(预留控制工程);3)限制坡度:6‰;4)设计行车速度:160 km/h,平面预留200 km/h的条件;5)最小曲线半径:3 500 m;6)牵引种类:电力;7)牵引质量:5 000 t;8)到发线有效长度:1 050 m;9)闭塞方式:自动站间闭塞。
阜六铁路目前已经按上述技术标准进行建设。
参考文献
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[2]中铁上海设计院集团有限公司.新建铁路阜阳至六安线预可行性研究[R].2007.
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[4]GB 50090-2006,铁路线路设计规范[S].
新建线路 篇4
换铺法起源于营运铁路旧线路无缝化改造, 是将原有25m标准轨有缝线路全部更换长钢轨并焊接所有轨缝形成无缝线路的施工方法。 通过不断总结, 已形成较成熟的技术。
为提高列车行驶速度、减小列车振动、延长设备使用寿命、降低维修工作量, 自上世纪九十年代开始, 我国对既有营业铁路线进行了大面积的无缝化升级改造, 使行车速度普遍提高。 近年来, 新建时速120km/h以上的有砟轨道铁路均按无缝线路标准进行建设。
有砟轨道无缝线路施工, 是采用100m厂制定尺钢轨, 先经专业焊轨厂焊接成500m长钢轨运往铺设工地, 施工现场将500m长钢轨铺设在线路上, 后经现场焊接形成整区间或跨区间的无缝线路。
铺设500m长轨是有砟轨道无缝线路铺设施工的关键工序。 目前, 主要铺设方法有单枕连续法和换铺法。
单枕连续法是一种大型机械化铺设施工方法, 布枕、铺轨等工序一次性完成, 采用专用补碴列车和大型养护机械进行上碴整道作业, 机械化程度高、施工速度快, 该方法适用于平原地区在长大段落的新建路基、隧道、桥梁 ( 必须提前架设完成) 上直接铺设无缝线路场合。
换铺法是首先采用常规铺架设备铺设临时线路, 开辟铺 ( 轨) 、运 ( 输) 、架 ( 梁) 走行通道, 保证预制“ T”形梁的顺利架设施工, 经工程列车反复压道使线路基本稳定后, 再拆除25m标准轨换铺成500m长轨的铺设方法。 该方法投入少, 更适用于桥梁较多、路基较短的山区和水网地区的新建无缝线路及既有线有缝线路的无缝化改造等场合。
单枕连续法受机械设备购置和运转成本的制约, 现场铺轨架梁频繁交替作业等条件的局限, 国内应用较少。 换铺法具有成本低、适应性强的特点仍是目前国内无缝线路铺设施工的主要形式。
1 换铺法施工方法简介
采用常规轨行式铺架设备 ( 25m标准轨排铺轨机和32m架桥机) 以随架随铺形成铺架设备临时通道 ( 相当于提前形成一条既有线路) , 当具备一定长度、 线路基本稳定、连续铺设500m长钢轨等作业条件后, 拆除25m工具轨 ( 用于铺设临时线路的钢轨, 一般采用25m定尺钢轨) , 换铺500m长轨。
1.1 换铺法工艺流程
换铺作业时, 需先将500m长钢轨推送至铺设现场并卸于线路道心, 拆除工具轨并将其置于线路两侧, 安装500m长钢轨并采用无缝夹具临时连接。 利用收轨小车将工具轨回收, 运回铺轨基地重新利用。 换铺法施工流程见图1。
1.2 施工步骤及技术要求
1.2.1施工准备
经工程列车反复压道, 线路基本稳定的条件下, 对线路状况进行调查, 要求线路大致平顺, 道砟面低于承轨槽面2~3cm并与枕肩平齐, 清除安装扣配件处多余道砟;对换铺里程做好测设和标记, 按要求预留轨缝, 避免出现大范围窜轨。
1.2.2 装、卸长钢轨
每对长钢轨工作边向内且对称于运输列车纵向中心进行装车, 列车两端设置防止长钢轨窜动的挡板, 长轨运输列车上设两道长钢轨锁紧装置。
机车推送长钢轨运输列车到达卸轨现场后进行准确对位, 用一对钢丝绳的一端分别通过钢轨卡与长钢轨连接, 钢丝绳的另一端固定在在线路上。 在机车牵引长钢轨运输列车退行的同时将长钢轨缓缓卸放在线路道心。
1.2.3 拆除工具轨
采用内燃扳手拆除一对长钢轨范围内轨排的钢轨扣件后, 将工具轨拨移至线路两侧限界以外的路肩上。
1.2.4 清理承轨槽
拆除工具轨后必须将承轨槽内的道砟清除干净, 换橡胶垫板并摆放到位, 确保长钢轨顺利入槽就位。
1.2.5 长轨入槽
组织多名工人, 将500m长轨条从头到尾逐渐拨到承轨槽内, 确保左、右股长轨接头相错两不大于10cm。 在长轨入槽后, 根据实际情况, 选用撞轨器或拉轨器来调整长轨位置和轨缝大小, 第一对长轨端头要与换铺起点控制桩相对应。
1.2.6 安装扣配件
长钢轨调整到位后, 逐一安装扣件, 钢轨接头采用无缝夹具连接。
1.2.7 回收工具轨
线路达到工程列车通行条件时, 收轨列车进入现场, 逐根回收工具轨及鱼尾板、扣件等零散配件, 并运回铺架基地重复使用。
1.3 换铺法存在的问题
换铺法起源于既有线无缝化改造, 大多由铁路维修部门组织实施, 可借助诸多的便利条件, 如:利用既有线进行直接换铺、25m钢轨运输回收专用车辆、 各种养护维修工器具及设备等。
新建铁路均由铁路施工企业进行施工, 特别是新建双线铁路, 没有既有线可利用, 需分别铺设临时线路, 工期长、成本高; 500m长轨在拨移时极易倾倒复位困难;没有专用25m钢轨运输回收车辆 ( 作用单一、利用率低) , 25m工具轨回收困难。
针对分别铺设临时线路工期长、成本高;长钢轨倾倒不易复位;25m钢轨回收困难等具体问题, 对换铺法进行了技术改进, 收到了简化施工、提高工效、降低成本的成效。
2 换铺法技术改进
2.1 借助单侧临时线路铺设双线500m长轨
以往既有线无缝化改造施工, 均是利用既有线路将500m长轨直接送至换铺现场, 将500m长轨卸在道心, 逐根拆除25m钢轨后, 换装500m长轨。
但新建双线铁路如先分别铺设临时线路, 再换铺长轨, 则铺设临时线路成本高、耗时长。 我公司大胆提出借助单侧临时线路 ( 简称Ⅰ线) 进行全线架梁施工, 利用Ⅰ线, 为另一侧线路 ( 简称Ⅱ线) 提供500m长轨运输通道, 实现Ⅱ线直接铺设500m长轨, Ⅰ线换铺500m长轨的技术改进方案。
具体技术方案为: (1) 先利用25m铺轨机在Ⅰ线铺设工具轨排形成临时通道; (2) 利用32m架桥机进行Ⅰ、Ⅱ线所有32m (24m) 预制“ T”梁架设, 落梁后通过移梁作业使梁体在Ⅱ线就位; (3) 利用Ⅰ线输送Ⅱ线轨枕, 卸于Ⅰ、Ⅱ线间, 人工铺设Ⅱ线轨枕; (4) 500m长轨至铺设现场, 卸于Ⅰ线道心; (5) 拆除临时线路25m钢轨 ( 工具轨) , 拨移至道床两侧; (6) 拨移500m长轨至Ⅱ线安装就位; (7) 500m长轨在Ⅰ线安装就位, 钢轨接头采用无缝夹具连接; (8) 回收25m工具轨返回铺架基地, 重复利用。 长轨铺设完成后, 开始进行上碴整道、应力放散、现场焊接、线路精调整理等后续施工作业。
2.2 500m长轨人工拨移抗倾倒装置研发
在人工拨移长轨过程中, 由于钢轨太长, 需人工分段正位拨移, 一旦不慎发生钢轨倾倒, 再将倾倒的长轨纠正需要花费大量人工, 费工费时、十分麻烦。有时还会引发人员伤害、损坏轨枕等后果。为方便长轨人工拨移施工, 特发明一种“ 500m长钢轨人工拨移抗倾倒装置”, 防止人工拨移时发生长钢轨倾倒, 降低施工安全风险, 提高施工效率。
2.2.1 装置构成
长轨抗倾倒装置, 主要由底盘、轨底连接器等组成。见示意图2。
2.2.2 长轨抗倾倒装置的基本原理
(1) 利用卡轨块、螺栓将装置固定在钢轨轨底; (2) 通过延长钢轨重心至倾覆旋转点之间的距离, 提高钢轨的抗倾覆力矩, 提高钢轨的稳定性; (3) 利用抗倾装置移动方向前端设置的防钻弧, 可防止在拨移钢轨时, 钢轨后部抬高、前部钻入道碴。
2.2.3 使用效果
人工拨动长轨时, 将劳动力集中在30~35m范围内, 进行分段拨移作业效率最高、用工最省。在拨移长轨前, 将2 组抗倾倒装置分别安装在拟拨移段落的钢轨底部, 利用连接螺栓和卡轨块装置与钢轨固定牢固。
人工向前拨移钢轨时, 撬棍在钢轨后部插入道碴内, 向前撬移钢轨, 钢轨受到向前倾倒的倾覆力矩, 极易倾倒, 采用抗倾倒装置后, 加长了钢轨的抗倾覆力臂, 直接增大了抗倾覆力矩, 钢轨不会发生倾倒。 装置前进端设有防钻弧, 可防止人工拨移钢轨时前端钻入道碴内, 从而减小了拨移阻力。
“ 500m长钢轨人工拨移抗倾倒装置”, 设计合理、加工制作简单、使用方便, 能有效克服长轨人工拨移时, 发生钢轨倾倒现象。
该装置已获得国家知识产权局实用新型专利授权 ( ZL2013 2 0862116.7) , 见图3。
2.3 25m钢轨散放及回收装置的研发
在换铺法施工过程中, 由于采用了P50 ( 50kg/m) 钢轨进行架桥机走行线的铺设, 所以换铺之后工具轨的回收重复利用成为了制约进度和成本的重要影响因素。
传统铁路工务 ( 维修) 部门在进行轨枕和钢轨更换时会采用配备的钢轨散放 ( 回收) 专用工程车, 而一般铁路施工单位因其作用单一、利用率低等原因均未配置, 鉴于在没有钢轨散放 ( 回收) 专用工程车的前提下, 25m钢轨散放、回收作业, 存在劳动强度大、安全风险高等问题, 鉴于此, 专门研发了一种“ 25m标准钢轨散放回收简易装置”, 达到提高工效、降低劳动强度、保证施工安全、节约施工成本的目的。
2.3.1 装置的构成
钢轨散放回收装置由底座、立柱、水平梁、电动葫芦、钢丝绳、吊轨钳等组成, 见图4。
2.3.2 工作原理
(1) 利用底座保持装置稳定, 并扩散装置对平板车面的压力;
(2) 利用套筒可改变立柱的工况方位;
(3) 利用方位控制孔、方位控制销, 确定立柱的方位;
(4) 利用走行梁为电动葫芦提供走行轨道;
(5) 利用钢丝拉绳减轻走行梁设计重量;
(6) 利用电动葫芦 ( 具有走行功能的卷扬机) , 实现钢轨的提升、走行及下落就位;
(7) 利用防落架阻挡钢轨滑落, 利用腋角提高防落架刚度。
2.3.3 使用效果
一般铁路平板车长度为13.6m, 运输25m钢轨时需两辆平板车连接成一体。 在每辆平板车上安置一个“ 钢轨散放回收装置”, 每根钢轨形成2 个吊点。 散放钢轨时, 轨道车 ( 机车) 牵引运轨平板车 ( 列车) , 将钢轨送至作业地点, 两侧同时吊起钢轨后向外移动至车体以外;释放电动葫芦钢丝绳将下降至线路两侧地面, 完成钢轨散放作业。 回收旧轨时, 轨道车 ( 机车) 牵引运轨平板车 ( 列车) 就位后, 两侧同时提升钢轨至车体平面以上, 电动葫芦向内走行至落轨位置, 释放钢丝绳使钢轨就位, 完成钢轨回收作业。
“ 钢轨散放回收装置” 经现场使用 ( 见图5) , 不仅确保了在长轨换铺完毕后工具轨可以及时收回, 保证铺架基地轨排制作的使用, 还大大的降低了安全风险, 可操作性强, 节省了大量的专用设备购置支出, 提高了既有设备的利用率。
该技术已获得国家知识产权局实用新型专利授权 ( ZL2013 2 0862192.8) , 专利证书见图5。
3 工程实例
山西中南部通道铁路, 西起山西省吕梁市兴县瓦塘, 东至山东省日照港, 线路全长1260km, 是国内首条设计轴重30t的双线国铁I级重载铁路。 中铁十七局集团铺架分公司担负施工的DK1076+000 至DK1279+700 段铺架工程, 正线铺轨长度403km, 需架设简支T梁6880 片。
该工程采取了右线 ( Ⅰ线) 采用换铺法施工, 左线 ( Ⅱ线) 采用人工直铺法铺设长轨的施工方案。 应用了自主研发的“ 长轨人工拨移抗倾倒装置”和“ 钢轨散放及回收装置”。取得了显著的工期提前30 天、质量全部达标、节省成本620 万元的综合效益。
4 结束语
通过对传统换铺法施工技术进行必要的改进, 使之在不添置大型专用设备的前提下, 顺利完成了双线500m长轨的铺设, 扩大了换铺法的适用范围;通过“ 长轨人工拨移抗倾倒装置”研发和应用, 为长距离拨移500m长轨提供了方便, 简化了施工、降低了安全风险和劳动强度;通过“ 钢轨散放及回收装置”的研发和应用, 满足了工具轨回收的实际需要, 节约了专用设备的购置费用、提高了工效、降低了安全风险。
参考文献
[1]卢朋, 刘新社.铁路工程铺架技术与管理[M].中国铁道出版社, 2007.
[2]TB 10415-2003, J286-2004, 铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].