接触网吊柱长度计算范文

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《科技创业月刊杂志》2015年第四期

1隧道腕臂吊柱相关数据说明

（1）吊柱长度确定。由图3隧道纵向截面尺寸图可知，隧道中线顶面距铁路内轨面的净空尺寸为：8．78m＋0．3m＝9．08m；上、下行铁路两线间距为：2．5m＋2．5m＝5m。即在要求吊柱侧面限界2800mm，则对上行定位的吊柱应往下行方向偏移300mm。查阅图2尺寸可知，上底座与斜撑耳朵中心距离为500mm；依据施工经验，下底座中心距吊柱下平面至少保证200mm的安全距离。综上所述，吊柱长度计算步骤如下：由于隧道吊柱偏移隧道中心只有300mm，因此，上腕臂底座至隧道吊柱底盘的距离可近似进行如下计算，即：9．08m-6．3m＝2．78m；从而得出吊柱长度近似为：2．78m＋1．0＋0．2m＝3．98m。由此可得出，中间柱、转换柱的工支、中心柱的腕臂吊柱，可订购4m长的Ⅰ型腕臂吊柱；对于抬高500mm的转换柱非支腕臂，则可订购（4-0．5＝3．5）m长的Ⅱ型腕臂吊柱。

（2）吊柱底盘尺寸确定。隧道腕臂吊柱底盘尺寸由垂直线路方向和顺线路方向的两个孔中心距离来确定。而查阅图2、图4可得出：垂直线路方向的两孔中心距离为480mm，顺线路方向的两孔中心距离为400mm。由于隧道纵面呈椭圆形结构，不难想象,吊柱底盘应略有角度，即吊柱靠近斜支撑侧的应略低，靠近腕臂侧的应略高，那这个角度如何确定呢？经现场测量(见图6），得出隧道中心测量点至内轨面垂直距离为9072mm；吊柱侧面偏移300mm（即相对底盘来说就是670mm，测得距内轨面垂直距离为9038mm，则两者之间的高差为（9072-9038＝34mm）。由此可算出，底盘倾斜的角度为：θ＝acrtan（34／670）≈3°。

（3）吊柱斜支撑长度确定。由图4隧道滑槽示意图可知，滑槽总长度3m，则斜支撑角钢极大位置的水平距离为：3÷2-0．3-0．16＝1．04m；之后查阅隧道预埋滑槽检查记录表得到，隧道中心线分割滑槽中心两端距离（mm）最大处有300mm的误差值，也就是3m的滑槽对隧道中心来说，最大误差值1．5±0．3m；为后续施工即装设吊柱斜支撑的方便，斜撑角钢极大位置的距离更改为：1．04-0．3＝0．74m，取700mm。中间柱以及不抬高的其它腕臂形式的斜支撑，依据勾股定理可得：SQRT［（700＾2）＋（2280＾2）］＝2385mm，可订购2．3m和2．1m长的Ⅰ、Ⅱ型斜支撑；对于抬高500mm的腕臂斜支撑：SQRT［（700＾2）＋（1780＾2）］＝1913mm，则可订购1．85m和1．65m长的Ⅲ、Ⅳ型斜支撑。综上所述，吊柱长度、吊柱底盘开孔尺寸以及吊柱斜支撑长度均已确定，以此，项目部向供货商下发材料采购计划单，比设计院下发正式版图纸整整提前了23d。设计院正式版图纸下发后，Ⅰ型吊柱长度为3950mm、Ⅱ型吊柱长度为3450mm，与技术人员计算的吊柱长度相似。

2隧道腕臂吊柱调整技术

隧道吊柱的悬挂是通过两端卡在滑槽内的T型螺栓来固定的，而现场在安装隧道吊柱时，为防止吊柱脱落，已预先将T型螺栓的螺帽初步紧固到位，对于吊柱斜率的合格型并未考虑；因此，需后期调整。《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准TB10758－2010》中关于隧道吊柱的斜率和调节垫片数量的规定：调整隧道吊柱应采用厚度不等的镀锌钢材质圆形或U型垫片，数量不得超过2片；隧道吊柱受力后横、顺线路方向应垂直，倾斜度不得大于1°。看似简单的隧道腕臂吊柱调整，如果把握地不好，施工现场可能就会变成不断地松螺母、紧螺母，然后测量斜率，重复好几遍后，才能把吊柱调整到位。如此调整，施工工艺和进度将难以控制。

综上所述，如何又好又快地对腕臂吊柱进行调整，并符合验标要求，是一道拦路虎。理想情况下，隧道腕臂吊柱如图7左所示，吊柱底盘在角度3°的情况下，斜率为0且无调节垫片。下面就此分析：假设腕臂吊柱只调整垂直线路方向，即斜率值。也就是对顺线路方向的某两个螺栓进行增设调节垫片，若通过增设调节垫片将吊柱底盘的3°（或30mm）变成0°（或0mm）后，测量计算出吊柱斜率的最大偏移量，进而换算出1°（或1mm）的偏移量，这样就可以给施工现场一个参考偏移值，进而加快吊柱调整进度。通过CAD数据模拟（见图7右），吊柱底盘的3°（或30mm）变成0°（或0mm）后，4m的Ⅰ型腕臂吊柱最大偏移量为206mm；3．5m的Ⅱ型腕臂吊柱最大偏移量为181mm。

以4m吊柱为例，在吊柱底盘上平面增加一个1mm厚的调整垫片，吊柱下端面就要偏移约6．9mm（就相当于吊柱偏移了0．1°）。例：假设用斜率仪测出吊柱向腕臂侧倾斜了0．8°，也就是吊柱向腕臂侧偏移了8×6．9＝55．2mm，为使吊柱接近铅垂状态，则需要增设8mm厚的调节垫片；再由验标可知，调节垫片数量不得超过2块，因此，可选择3mm、5mm厚的垫片搭配方式。通过现场安装试验，垫片安装后，吊柱基本接近铅垂状态。

3结论

隧道腕臂吊柱的提前到货（至少提前23d），使兰新客专隧道吊柱施工的进度大大提前，避免了因大风或其它恶劣天气无处施工的尴尬局面；也为后续施工，如棒瓷、腕臂施工打下了良好的基础。而腕臂吊柱调整的新思路、新方法，在后来的静态验收中发现，腕臂吊柱调整合格率达到90．6％。

作者：吴磊单位：中铁建电气化局集团南方工程有限公司电气化分公司