新建电气化铁路下穿桥梁净空高度探讨

新建电气化铁路下穿桥梁净空高度探讨
孙梓博
【摘 要】既有桥梁在建设时,考虑到成本因素,一般对净空预留较低。新建电气化铁路下穿既有桥梁时,经常会因为净空高度不够而落道,进而产生了很高的土建费用。因此,跨线桥处如何确定接触网净空进而降低土建费用是设计中常常碰到的问题。以新建松陶铁路下穿桥为例,探讨了如何计算最小净空高度。%While the existing bridge is under construction, considering the factor of cost, the clearance is usually reserved lower. When the newly-buih electrified railway goes across the existing bridge, the derailment will happen as headroom is not tall enough. Thus, the cost of civil engineering is raised. How to determine the contact line clearance under the grade separa- ted bridge to lower the cost of civil engineering is mainl problem which we usually come across. In this thesis, the author, takeing the construction of Songtao Railway crossing the bridge for example, discusses how to calculate minimum headroom.
【期刊名称】《铁道建筑技术》
抗拉强度计算
【年(卷),期】2012(000)004
【总页数】4页(P100-102,118)
【关键词】电气化铁路;接触线导高;净空;承力索弛度
【作 者】孙梓博
【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京102600
【正文语种】中 文
【中图分类】U225.1
1 引言
新建电气化铁路在建设过程中,经常会不可避免地产生与既有公路或铁路桥梁交叉,从而不得不下穿或上跨既有桥梁。与上跨相比,下穿一般会更节省投资。但采用下穿方案需要面对的一个问题是,既有桥梁在建设时考虑成本等因素,往往对净空考虑不足,更不会为
资源优化配置接触网留下足够的净空。因此不得不选择落道。众所周知,落道越多,土建投资越高。在此情况下,如何确定净空、接触网采用何种安装方式是设计者需要考虑的问题。《铁路技术管理规程》规定了电气化铁路最小建筑限界,但在实际设计中需根据上跨桥宽度、跨越角度等因素进行计算。
2 接触网通过跨线桥模型
图 1 中,L、LH、U、x、a、H、fx、fa、fmax分别为接触网通过跨线建筑时的跨距、跨线桥净空高度、跨线桥顺线路宽度、任意一点与悬挂点的距离、跨线桥距悬挂点较近的外沿与悬挂点的距离、接触线高度、任意一点处承力索弛度、桥梁外沿处承力索弛度、承力索最大弛度。
设G、Tc分别为接触悬挂单位重量、承力索张力。
图1 接触网通过跨线桥顺线路剖面
设区间及站场最短吊弦长度为Cmin,承力索至桥梁底的最小绝缘间隙为b,由图1可知:
跨线桥净空高度
3 正常情况下计算方法
正常情况指接触网弓网受流质量、安全可靠性等均得以保证的情况。在此前提下,重点研究如何确定跨线桥净空。
根据文献[1]第5.1.6条规定,跨线桥下最短吊弦长度取500 mm。
火影忍者幻之地底遗迹3.1 基础条件
本方案以松陶铁路在哈大线里程k139+579.35处下穿长白高速公路为例进行计算,承力索带电正常通过,加装绝缘护套。
已知:(1)悬挂线材:JTMH95+CTAH120。(2)技术条件:区间导高为6 000 mm;结构高度为1 400 mm。(3)桥宽:25 500 mm,与铁路交角为95°。(4)跨距:60 000 mm,跨中通过跨线建筑物。(5)根据文献[2]第156条的规定,梁底与承力索的绝缘间隙b为500 mm。(6)承力索张力Tc:15 kN。(7)跨线桥距悬挂点较近的外沿与悬挂点的距离 a:17.25 m。
3.2 计算过程
(1)接触线导高
设货物装载高度为hg(mm),25 kV带电体距装载货物的绝缘间隙为jx(mm),振动量为zd(mm),接触网弛度为jc(mm),接触线施工误差sg(mm),抬道量为td(mm),轨道施工误差为gw(mm)。
钾盐矿根据文献[2]、[3]、[4],可知公式(2)中 hg为5 300 mm,jx为350 mm,zd为50 mm,jc为50 mm,sg为30 mm,td为50 mm,gw为30 mm。将数值代入公式(2)中,得:
H=5 300(mm)(货物装载高度)+350(mm)(绝缘间隙)+50(mm)(振动量)+50(mm)(接触网弛度)+30(mm)(接触线施工误差)+50(mm)(抬道量)+30(mm)(轨道施工误差)=5 860(mm)
(2)接触悬挂单位重量
净空设gc、gj、gd分别为承力索单位自重、接触线单位自重、吊弦单位自重。则
其中 gc为 8.45 N/m,gj为 10.82 N/m,gd为0.9 N/m。
将数值代入公式(3),得:
(3)承力索最大弛度
由上述3.1基础条件可知,跨距L为60 m,承力索张力Tc为15 kN。将G=20.17 N/m代入公式(4),得:
(4)建筑物外沿处承力索弛度
由上述3.1基础条件可知,跨距L为60 m,跨线桥距悬挂点较近的外沿与悬挂点的距离a为17.25 m,承力索张力 Tc为15 kN。将 G=20.17 N/m代入公式(5),得:
那么,跨线建筑物轨面以上净空高度:
3.3 结论
因接触网导高和空气绝缘间隙已考虑施工误差、接触网磨耗和张力增量等因素的影响,故不再考虑施工误差等方面对跨线建筑物净空的影响,此种技术条件下跨线建筑物轨面以上净空高度应不小于6 969.2 mm(考虑建筑物沉降)。
4 困难情况下计算方法
困难情况是指在跨线桥为既有桥,为保证接触网挂网通过而不得以采取特殊方案的情况。特殊方案通常会对接触网弓网受流及安全可靠性产生一定影响,并伴有一定的限制条件。需要特别强调的是特殊方案是药不是饭,必须慎用。

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