CN102381212A - 一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺，每个工艺都配有统一的、高质量的施工标准，并辅之以现代化的施工手段以满足350km/h高铁接触网施工的技术要求，尤其是软件计算工艺，它通过一种基于索网找形的全新计算方法可以获得更精确的吊弦长度的预配数据，从而提高350km/h高速铁路接触网弹性链形悬挂的施工精度。因此本发明不仅有利于提高吊索、吊弦计算的精确度，而且具有高质量的施工标准与现代化的施工手段，能够提高350km/h高铁接触网施工的质量与速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种接触网悬挂的施工方法，尤其涉及一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，具体适用于350km/h高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的安装施工。
背景技术
350km/h接触网弹性链型悬挂说明：该悬挂中的接触线在定位点两端11米范围内由两根距定位点等距布置的整体式弹性吊弦来悬挂和控制，弹性吊弦安装于承力索的弹性吊索上（两个定位点之间的弹性吊索上的弹性吊弦、其他中间吊弦都是整体不可调式吊弦），接触网导高靠吊弦控制，接触线的横向位置靠定位装置来控制。
350km/h接触网弹性链型悬挂的主要特征是在悬挂点处设计了弹性吊索，提高了悬挂点处的弹性，减少了悬挂点与跨中的弹性差异，使得整个锚段的弹性更加均匀。
列车高速运动下，“弓”与“网”的相互作用，为电力机车提供电能，弓网作用是一个复杂的机械电气过程。受电弓对接触线的滑动摩擦，使受电弓上下振动，由于机车横向摆动受电弓又会产生横向振动。接触线上下振动，并形成波动沿导线向前传播，受电弓和接触线之间发生的水平和垂直方向相互作用，弓网离线发生电弧，弓网接触力变大增加磨耗，都会影响受电弓受流性能。随着列车速度的提高，上述各种物理过程加剧，弓网关系越复杂，受流质量就会下降，当列车速度超过弓网受流系统的允许值时，受流质量不断恶化，严重影响接触网寿命和运行可靠性。为控制好弓网受流质量，目前世界主要国家都以接触网静态弹性的均匀度、安装调整各项参数的高精度作为评价接触网性能的主要标准之一。因此，在350km/h接触网弹性链型悬挂安装中，吊索、吊弦计算的精确度和吊索、吊弦的施工质量是保证接触网弹性均匀，获得良好弓网关系的关键技术。
中国专利申请号为200810048068.1，授权公告号为CN101327749B，授权公告日为2011年1月26日的发明专利公开了一种高速铁路接触网全补偿门型弹性链型悬挂安装方法，该安装方法包括施工准备、施工测量、整体吊弦计算、弹性吊索预制、跨中吊弦安装、弹性吊索预装、弹性吊弦安装、检查定位器限位范围、拆除弹性吊索紧线器、检查补偿装置等工序，属于铁路交通机电领域，尤其是高速电气化铁路接触网弹性链形悬挂的一种精准而科学的施工方法，可提高接触网弹性均匀度和弓网受流质量。虽然该工艺通过腕臂预偏技术，以及在安装弹性吊索之前，预先考虑了张力变化引起的弹性伸长或缩短、温度变化引起的线性伸长或缩短和新线延伸伸长对接触网的影响，使得弹性吊索安装后不需要对腕臂位置和吊弦状态进行二次调整，提高了施工速度，但其仍旧具有以下缺陷：
首先，该发明只涉及到了跨中吊弦（即中间吊弦）长度的计算，而整体吊弦包括弹性吊弦与中间吊弦两种，因而其计算结果的应用范围较窄，不能满足整体吊弦安装施工的需要，也就不能满足高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂施工的需要；此外，该发明在计算跨中吊弦长度时，其采用的计算公式的建模基础是以一个跨距内的接触悬挂为分析对象，忽略了接触网的基本单元是一个锚段，没有考虑锚段内力的传递关系，同时，只以一个跨距内的导线按简化的模型进行计算，只考虑其为抛物线，从而引入了一定的舍入误差；这两个方面的不足都会降低计算数据的精确性，从而降低预配数据的精确性，进而不能满足350km/h接触网施工的精度要求；
其次，该发明只对施工准备工艺与跨中吊弦长度的计算工艺进行了说明，而对于整个接触网施工施工所必需的施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺都没有提及，不具备一个完整的、高质量的施工标准，也不符合现代化施工的要求，因而难以获得较高的施工质量与速度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的预配数据的精确性不高、不具备高质量的施工标准、不符合现代化施工要求的缺陷与问题，提供一种预配数据的精确性较高、具备高质量的施工标准、符合现代化施工要求的高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺；所述施工方法还包括软件计算工艺，该软件计算工艺位于施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺之间；
所述软件计算工艺是指计算整体吊弦的标准长度，该软件计算工艺依次包括以下步骤：
第一步：先以一个锚段任意跨距内的接触网全补偿弹性链型悬挂为对象进行数学建模，在承力索上设置多个结点，每个结点对应一根吊弦的位置，每两个结点之间构成一个索单元，结点的数量从第0个结点开始计数，且第i个结点的坐标为（xi，yi）,第i个结点的集中负荷为GJi，i＝0、1、2…；
第二步：建立第i个结点、第i+1个结点之间构成的索单元的曲线方程为
第三步：建立第i个结点的纵向平衡方程为，k为与该结点相关联的索单元的个数；
第四步：先由上述曲线方程、纵向平衡方程建立索单元的整体刚度矩阵，联立求解，便可得到第i个结点的纵坐标yi；
第五步：依据吊弦长度方程Ci＝yi－Hi求得第i个结点对应的吊弦长度，Ci是第i个结点对应的吊弦长度，Hi为第i个结点对应的导线高度；
第六步：结合中心锚结、锚段关节、竖曲线、馈线上网、电连接的实际情况对上述计算获得的吊弦长度进行修正以反映实际接触悬挂状态，修正后即可得到所需的整体吊弦的标准长度。
所述施工准备工艺的操作内容包括：承力索架设完成并倒入承力索座，承力索中锚安装，承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置，接触线架设后进行弹性吊索和整体吊弦安装；所述承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置是指：当环境温度大于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向两侧下锚方向预偏；当环境温度小于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向中间靠拢。
所述施工测量工艺的操作内容包括：支柱号、本锚段的跨数；接触线张力、承力索张力、弹性吊索张力；接触线自重、承力索自重、弹性吊索自重、吊弦自重；曲线半径、外轨超高、钢轨轨距、设计速度；竖曲线半径、竖曲线上跨距长度；定位器位于正定位和反定位时，各自的定位器长度、定位器的质量、定位器的自重、定位器的坡度、定位线夹的质量、定位线夹的高度；集中负载距离定位点起锚方向与落锚方向的距离，集中负载大小；补偿装置的传动效率、吊弦线夹重量、弹性吊索线夹质量；测量气温、测量气候、里程、支柱类型、支柱高度、与小里程支柱间的距离、承力索距内轨面高度、承力索拉出值。
所述吊索吊弦的预制工艺包括弹性吊索预制工艺和整体吊弦预制工艺；
所述弹性吊索预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再按施工工点图要求、按标准长度加200mm要求截取弹性吊索绳，弹性吊索绳的长度包括18m和22m两种，在截取前，先在弹性吊索绳的中间和端头做上标记，并在截取端头及标记处用胶带绑扎；
所述整体吊弦预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再根据吊弦预制表进行整体吊弦预制，该预制操作在吊弦制作专用平台上进行，其中，吊弦预制的长度偏差不大于1mm，两载流环应在同一平面内、两端线鼻子的弯曲方向相反，然后进行压接环压接，压接时采用专用的吊弦制作压接工具进行，压接好后，再复核长度、安装承、导线夹与编号，复核后再在每一根吊弦上标注支柱号、安装方向和吊弦序号，然后将预制好的吊弦按锚段、跨距分类放置。
所述整体吊弦预制工艺还包括：使用吊弦线时，应先确认吊弦线生产绕线方向，加工时不要与绕线方向相反，否则会对线产生压力，影响其使用寿命；切割吊弦线时，应在切割处两边绕扎胶带，以免线头散股；吊弦压接时，手不得伸入模具的工作范围内；在线头穿过压接套环绕到心形环时，不要扭结线的固定末端；吊弦预制后，防松螺母应拧紧；吊弦上的标签应固定于同一位置，并应固定牢，以免搬运中脱落。
所述吊索吊弦的安装调整工艺包括：先进行弹性吊索安装调整工艺，然后进行整体吊弦安装调整工艺，且在安装调整过程中，严禁踩踏接触线及给接触线施加外力，以保证线面的平直度；
所述弹性吊索安装调整工艺是指：先进行复核，复核内容包括中锚是否安装完成、补偿装置状态是否良好、补偿装置的各项安装技术参数是否正确、弹性吊索的长度是否与计算数据一致、弹性吊索的实际长度是否比计算数据的长度加长了200mm、坠铊限制架导管是否竖直，复核完毕后，从中锚中心柱开始进行第一根弹性吊索的安装，安装前先将中锚中心柱腕臂调直，腕臂无预偏，弹性吊索的张力给到2.5KN；中锚中心柱处的弹性吊索安装后，一个锚段分两组人从中锚中心柱开始向两边下锚方向依次进行其余弹性吊索的安装，安装前都必须首先做好腕臂预偏，张力计以2.5KN张力拉紧弹性吊索；当所有弹性吊索安装完成后，需要对承力索及接触线的补偿装置进行检查，并复核下锚补偿状态及a、b值是否满足设计要求，a值是指补偿装置中平衡轮到棘轮中心的距离，b值是指坠串铊距离地面的距离；
所述弹性吊索的安装是指：先在安装前调好腕臂预偏，再安装第一个线夹，此线夹为中锚侧线夹，中锚侧线夹处的弹性吊索外露50mm，中锚侧线夹安装好后紧固力矩到位，然后在下锚侧安装弹性吊索紧线器，紧线器安装好后，再通过张力计以2.5KN的张力拉紧弹性吊索，张力计处的弹性吊索外露150mm以保证张力计良好卡线，当张力符合要求后，确保两端线夹中心到定位点的距离相等，其施工偏差不得大于20mm，然后紧固弹性吊索线夹，此时弹性吊索的安装完成；
所述整体吊弦安装调整工艺是指：当所述弹性吊索安装调整工艺结束后，上述两组人先由两边下锚方向回到中锚中心柱，然后在中锚中心柱处进行整体吊弦的安装，安装后，再同时向两边下锚方向分别进行其余整体吊弦的安装，直至所有整体吊弦安装完毕；
所述整体吊弦的安装是指：包括弹性吊弦的安装与中间吊弦的安装；在安装弹性吊弦及中间吊弦时，对于每一个定位点，当定位点两端跨内的吊弦安装完毕，先用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度，同时将导线拉出值调整到位，再复核定位点及两端弹性吊索上的弹性吊弦的导高，此处三个点的导高应控制在2mm之内，然后按照设计张力3.5KN固定下锚侧的弹性吊索，再按照设计力矩紧固，此时整体吊弦的安装完成；
当用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度时，坡度控制标准为8–13度，定位管的坡度＋定位器的坡度≥13度，且正定位的定位管抬头1–3度，反定位的定位管低头1–3度。
所述收尾工艺的操作内容包括：当上述整体吊弦安装调整工艺结束后，先复核、检查整体吊弦的受力状态是否良好，再对整个锚段接触悬挂的各项静态参数进行测量并按相应的表格做好记录，然后收回工具、材料，降下作业平台，作业车返回停车地点，最后由施工负责人填写好施工记录，此时即可完成高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的安装。
所述软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺之间进行了绕盘张力释放。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、由于本发明一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法中在施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺之间增加有软件计算工艺，这种计算工艺的优点如下：首先，该工艺考虑到接触网的基本单元是一个锚段，而不是一个跨距，因而在进行数学建模时，将锚段内力的传递关系纳入考虑范围，即先通过承力索上的多个结点将一个锚段内的所有承力索联系在一起考虑，而不是将其割裂开为一个一个的跨距单独考虑，这种基于索网找形的全新计算方法可以保证吊弦长度的精确度和安装质量，然后通过建立索的曲线方程与张力的关系，得出索单元满足的一个全新表达式，再通过确定每个索单元的垂直负荷，建立各吊弦点处力的平衡方程；最后用这两个方程建立索单元的整体刚度矩阵，求解吊弦长度，从而提高吊弦计算的精确度，进而提高预配数据的精确度；其次，本设计在进行数学建模时，并没有将一个跨距内的导线按简化的模型进行计算、只考虑其为抛物线，而是先将一个跨距内的导线分为相互连接的多个索单元，再建立每一单元的曲线方程与张力的关系，得出索单元的全新表达式，那么从一跨考虑，承力索的曲线方程就不是简单的抛物线了，而是由连接结点不同的小抛物线组成的一个非线性曲线，有效避免了现有技术中产生的舍入误差，提高了吊弦计算的精确度，从而提高预配数据的精确度；这两个优点能够提高350km/h高速铁路接触网弹性链形悬挂施工精度，为腕臂支持结构及吊索、吊弦施工提供精准的预配数据，以满足高速铁路接触网施工的技术要求。因此本发明中吊弦计算的精确度较高，有利于为吊索、吊弦施工提供精准的预配数据。
2、本发明一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法中依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺，且每个工艺都统一规定有对应的操作步骤与操作标准，这种设计的优点如下：首先，本发明是一个完整的、统一的施工标准；其次，本发明通过每个工艺所包含的操作步骤、操作标准能够体现工序控制和细节控制的标准化；因而本发明属于一个完整的、高质量的施工标准，而完整的、高质量的施工标准能够极大的提高施工质量与速度，因而采用本设计进行施工的350km/h接触网弹性链型悬挂要比同等线路条件下依靠其他施工技术反映出来的效果要优越得多，不仅各种技术参数均能满足设计和高速铁路验标要求，施工速度快，占用线路时间短，而且几乎不存在返工现象，真正作到安装一次到位，在细节控制上更加到位，施工过程完全受控，工程质量能得到可靠保证，如在石武客专施工过程中，采用本发明后，施工工效提高约30%—40%；此外，除了整体的工艺步骤之外，一些局部操作的施工要求，如弹性链型悬挂安装前，调整腕臂预偏；在弹性吊索、吊弦预制前，提前进行了绕盘张力释放；在安装弹性吊索之前，预先考虑了张力变化引起的弹性伸长（或缩短）、温度变化引起的线性伸长（或缩短）和新线延伸伸长对接触网的影响等等，都能够进一步提高施工质量与速度。因此本发明具有高质量的施工标准，能够提高施工质量与施工速度。
3、由于本发明一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法中依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺，且在每种工艺的操作过程中，都采用计算机软件、机械施工或工厂专业化定做的方式来提高施工精度与时间，这完全符合高铁接触网施工软件化、机械化、工厂化、专业化、精确化的施工指导性原则和要求，尤其是在软件计算工艺中，通过建立准确、可靠的计算数学模型以获得精确的预配数据，再结合各种现代化施工的手段，从而确保具体施工时的高质量与高速度，这符合现代化施工中软件化与专业化的要求。因此本发明符合现代化施工的要求，能够获得较高的施工质量与速度。
附图说明
图1是本发明中软件计算工艺应用于一跨内的弹链模型示意图。
图2是本发明中施工准备工艺中腕臂预偏的示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1–图2，一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺；所述施工方法还包括软件计算工艺，该软件计算工艺位于施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺之间；
所述软件计算工艺是指计算整体吊弦的标准长度，该软件计算工艺依次包括以下步骤：
第一步：先以一个锚段任意跨距内的接触网全补偿弹性链型悬挂为对象进行数学建模，在承力索上设置多个结点，每个结点对应一根吊弦的位置，每两个结点之间构成一个索单元，结点的数量从第0个结点开始计数，且第i个结点的坐标为（xi，yi）,第i个结点的集中负荷为GJi，i＝0、1、2…；
第二步：建立第i个结点、第i+1个结点之间构成的索单元的曲线方程为
第三步：建立第i个结点的纵向平衡方程为
，k为与该结点相关联的索单元的个数；
第四步：先由上述曲线方程、纵向平衡方程建立索单元的整体刚度矩阵，联立求解，便可得到第i个结点的纵坐标yi；
第五步：依据吊弦长度方程Ci＝yi－Hi求得第i个结点对应的吊弦长度，Ci是第i个结点对应的吊弦长度，Hi为第i个结点对应的导线高度；
第六步：结合中心锚结、锚段关节、竖曲线、馈线上网、电连接的实际情况对上述计算获得的吊弦长度进行修正以反映实际接触悬挂状态，修正后即可得到所需的整体吊弦的标准长度。
所述施工准备工艺的操作内容包括：承力索架设完成并倒入承力索座，承力索中锚安装，承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置，接触线架设后进行弹性吊索和整体吊弦安装；所述承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置是指：当环境温度大于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向两侧下锚方向预偏；当环境温度小于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向中间靠拢。
所述施工测量工艺的操作内容包括：支柱号、本锚段的跨数；接触线张力、承力索张力、弹性吊索张力；接触线自重、承力索自重、弹性吊索自重、吊弦自重；曲线半径、外轨超高、钢轨轨距、设计速度；竖曲线半径、竖曲线上跨距长度；定位器位于正定位和反定位时，各自的定位器长度、定位器的质量、定位器的自重、定位器的坡度、定位线夹的质量、定位线夹的高度；集中负载距离定位点起锚方向与落锚方向的距离，集中负载大小；补偿装置的传动效率、吊弦线夹重量、弹性吊索线夹质量；测量气温、测量气候、里程、支柱类型、支柱高度、与小里程支柱间的距离、承力索距内轨面高度、承力索拉出值。
所述吊索吊弦的预制工艺包括弹性吊索预制工艺和整体吊弦预制工艺；
所述弹性吊索预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再按施工工点图要求、按标准长度加200mm要求截取弹性吊索绳，弹性吊索绳的长度包括18m和22m两种，在截取前，先在弹性吊索绳的中间和端头做上标记，并在截取端头及标记处用胶带绑扎；
所述整体吊弦预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再根据吊弦预制表进行整体吊弦预制，该预制操作在吊弦制作专用平台上进行，其中，吊弦预制的长度偏差不大于1mm，两载流环应在同一平面内、两端线鼻子的弯曲方向相反，然后进行压接环压接，压接时采用专用的吊弦制作压接工具进行，压接好后，再复核长度、安装承、导线夹与编号，复核后再在每一根吊弦上标注支柱号、安装方向和吊弦序号，然后将预制好的吊弦按锚段、跨距分类放置。
所述整体吊弦预制工艺还包括：使用吊弦线时，应先确认吊弦线生产绕线方向，加工时不要与绕线方向相反，否则会对线产生压力，影响其使用寿命；切割吊弦线时，应在切割处两边绕扎胶带，以免线头散股；吊弦压接时，手不得伸入模具的工作范围内；在线头穿过压接套环绕到心形环时，不要扭结线的固定末端；吊弦预制后，防松螺母应拧紧；吊弦上的标签应固定于同一位置，并应固定牢，以免搬运中脱落。
所述吊索吊弦的安装调整工艺包括：先进行弹性吊索安装调整工艺，然后进行整体吊弦安装调整工艺，且在安装调整过程中，严禁踩踏接触线及给接触线施加外力，以保证线面的平直度；
所述弹性吊索安装调整工艺是指：先进行复核，复核内容包括中锚是否安装完成、补偿装置状态是否良好、补偿装置的各项安装技术参数是否正确、弹性吊索的长度是否与计算数据一致、弹性吊索的实际长度是否比计算数据的长度加长了200mm、坠铊限制架导管是否竖直，复核完毕后，从中锚中心柱开始进行第一根弹性吊索的安装，安装前先将中锚中心柱腕臂调直，腕臂无预偏，弹性吊索的张力给到2.5KN；中锚中心柱处的弹性吊索安装后，一个锚段分两组人从中锚中心柱开始向两边下锚方向依次进行其余弹性吊索的安装，安装前都必须首先做好腕臂预偏，张力计以2.5KN张力拉紧弹性吊索；当所有弹性吊索安装完成后，需要对承力索及接触线的补偿装置进行检查，并复核下锚补偿状态及a、b值是否满足设计要求，a值是指补偿装置中平衡轮到棘轮中心的距离，b值是指坠串铊距离地面的距离；
所述弹性吊索的安装是指：先在安装前调好腕臂预偏，再安装第一个线夹，此线夹为中锚侧线夹，中锚侧线夹处的弹性吊索外露50mm，中锚侧线夹安装好后紧固力矩到位，然后在下锚侧安装弹性吊索紧线器，紧线器安装好后，再通过张力计以2.5KN的张力拉紧弹性吊索，张力计处的弹性吊索外露150mm以保证张力计良好卡线，当张力符合要求后，确保两端线夹中心到定位点的距离相等，其施工偏差不得大于20mm，然后紧固弹性吊索线夹，此时弹性吊索的安装完成；
所述整体吊弦安装调整工艺是指：当所述弹性吊索安装调整工艺结束后，上述两组人先由两边下锚方向回到中锚中心柱，然后在中锚中心柱处进行整体吊弦的安装，安装后，再同时向两边下锚方向分别进行其余整体吊弦的安装，直至所有整体吊弦安装完毕；
所述整体吊弦的安装是指：包括弹性吊弦的安装与中间吊弦的安装；在安装弹性吊弦及中间吊弦时，对于每一个定位点，当定位点两端跨内的吊弦安装完毕，先用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度，同时将导线拉出值调整到位，再复核定位点及两端弹性吊索上的弹性吊弦的导高，此处三个点的导高应控制在2mm之内，然后按照设计张力3.5KN固定下锚侧的弹性吊索，再按照设计力矩紧固，此时整体吊弦的安装完成；
当用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度时，坡度控制标准为8–13度，定位管的坡度＋定位器的坡度≥13度，且正定位的定位管抬头1–3度，反定位的定位管低头1–3度。
所述收尾工艺的操作内容包括：当上述整体吊弦安装调整工艺结束后，先复核、检查整体吊弦的受力状态是否良好，再对整个锚段接触悬挂的各项静态参数进行测量并按相应的表格做好记录，然后收回工具、材料，降下作业平台，作业车返回停车地点，最后由施工负责人填写好施工记录，此时即可完成高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的安装。
所述软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺之间进行了绕盘张力释放。
本发明的原理说明如下：
1、施工准备工艺的说明：
“承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置”指的是：根据安装时的温度调整腕臂预偏，当环境温度大于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向两侧下锚方向预偏；当环境温度小于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向中间靠拢；平均温度取30度是为了更好的适用于350km/h高铁线路，以便施工更加精确。
2、软件计算工艺的说明：
“在安装弹性吊索之前，预先考虑了张力变化引起的弹性伸长（或缩短）、温度变化引起的线性伸长（或缩短）和新线延伸伸长对接触网的影响，使弹性吊索安装后不需要对腕臂位置和吊弦状态进行二次调整”指的是：在软件计算里面考虑这些因素来对软件设置参数进行修正，从而提高计算数据的精确度。
3、吊索吊弦的预制工艺的说明：
“按标准长度加200mm”目的是：按照标准长度加长200mm是施工工艺的需要，预留200 mm是为了便于给弹性吊索紧张力用，如果不预留200 mm，那么张力计卡入200 mm后，实际就变成17.8米了，和18米的长度要求不符，这是为了施工更加精确。
“在截取后的弹性吊索绳的中间做上标记，并在端头及标记处用胶带绑扎”目的是：在中间做上标记，是为了保证中间标记位置处的两端都是9米，也就是18米的中间，是为了保证预配精确或者是测量方便；而“在端头及标记处用胶带绑扎”是为了防止在剪线的时候端头散股，所以绑扎后再剪断，可以缩短操作时间。
“吊弦预制的长度偏差不大于1mm”以及“两载流环应在同一平面内、两端线鼻子的弯曲方向相反”目的是：为提高施工质量而制作的技术标准。
4、吊索吊弦的安装调整工艺的说明：
“中锚侧线夹处的弹性吊索外露50mm”以及“张力计处的弹性吊索外露150mm”目的是：为了满足施工工艺，保证施工精度。
“确保两端线夹中心到定位点的距离相等，施工偏差不得大于20mm”指的是：施工时允许有20mm的误差，如果大于20mm，那么说明施工精度控制不到位，它可能引起导高也不满足验标的误差要求，假设现场没有按照这个20mm的误差来控制，那么，安装了也是白费力气，需要把弹性吊索拆除重新安装，故其目的是为了保证施工精度。
“用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度，同时将导线拉出值调整到位，再复核定位点及两端弹性吊索上的弹性吊弦处导高，此三个点的导高差应控制在2mm之内，然后按照设计力矩与3.5KN的设计张力固定下锚侧的弹性吊索”目的是：保证施工精度，让施工精度满足设计要求。
“坡度控制标准为8–13°、定位管的坡度＋定位器的坡度≥13°，且正定位的定位管略抬头，反定位的定位管略低头”目的是：保证施工精度，让施工技术参数满足设计要求。
5、其余：
“在弹性吊索、吊弦预制前，提前进行了绕盘张力释放”指的是：在软件计算之后，预配弹性吊索之前让线索绕盘张力释放，以保证预配精度。
实施例1：该实施例1为本发明中软件计算工艺的实施例。
参见图1，建立如图所示坐标系，为方便计算，以导高位置处（假设导高为5300mm）为横坐标，假设坐标原点到结点0处的横坐标距离为0，即结点0为（0,y0），假设现场实测结点0处的承力索高度为6.908米，导高为5300mm(参照某客专的导高),则此处结构高度为6.909m－5.3m＝1.608m，所以结点0坐标为（0,1.608）。
以求出结点1、2、3、4处的吊弦长度为例进行吊弦长度的计算如下：
第一步：假设我们现场测量得出0和9两结点的跨距为49米，根据设计文件对吊弦布置的要求，结点两端第一吊弦距离结点6米，其他吊弦均布，则可以知道0－9各结点之间的间距为6米、7.4米、7.4米、7.4米、7.4米、7.4米和6米， 则各结点的横坐标值x0、 x1、x2、x3、x4、x5的值为，x0＝0，x1＝6，x2＝13.4，x3＝20.8，x4＝28.2，x5＝35.6；
承力索线材的单位自重q取1.065kg/m（参照某客专的线材），承力索张力T取23000N（参照某客专的标准）；各结点的垂直负载，接触导线取1.350kg/m，弹性吊索重量取0.31kg/m，每根吊弦重量取0.4kg；
第二步：将上述已知数据代入下式：
建立1、2、3、4、5各结点之间构成的索单元的曲线方程；
第三步：再将上述已知数据带入纵向平衡方程：
建立1、2、3、4、5各结点的纵向平衡方程；
第四步：然后由上述两个方程建立索的整体刚度矩阵，联立求解各个结点的yi
（求解过程略），可得出：y1 = 1.253，y2 = 1.293，y3 = 1.238，y4 = 1.242；
第五步：依据吊弦长度方程Ci＝yi－Hi求得各结点对应的吊弦长度(承力索中心到接触线中心)如下（其中Hi为假设的导高5300mm，但我们前面建立的坐标系是在导高方向，所以此处Hi取0）：
C1 = 1.253m，C2 = 1.293m，C3 = 1.238m，C4 =1.242m；计算过程完成；
第六步：最后结合中心锚结、锚段关节、竖曲线、馈线上网、电连接的实际情况对上述计算获得的吊弦长度进行修正以反映实际接触悬挂状态，修正后即可得到所需的整体吊弦的标准长度。
2011年在我公司参与建设的时速设计350km/h的郑西、石武客专四电系统集成电气化工程中，接触网正线采用全补偿弹性链型悬挂方式，弹性吊索采用铜合金35mm2绞线，额定张力3.5kN，长度根据跨距和第一吊弦位置分为18m与22m两种。弹性链形悬挂是由承力索、接触线、弹性吊索、弹性吊弦、中间吊弦等多力组成的互动力系，其中一个力大小差异较大时，接触悬挂的结构几何尺寸就会发生变化，特别是对接触线高度变化的影响，直接关系到弓网受流质量。为此，在郑西、石武高铁电气化工程的施工过程中，我公司对350km/h接触网弹性链型悬挂计算、施工技术进行了全面又深入的实践研究和总结，成功的开发并全面运用了本发明，其效果得到了建设单位、接管单位、监理单位、设计单位的充分肯定。现场抽样采集的各项技术参数，完全满足设计和高速铁路验标要求。
Claims (8)
1.一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，依次包括施工准备工艺、施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺、吊索吊弦的安装调整工艺与收尾工艺，其特征在于：所述施工方法还包括软件计算工艺，该软件计算工艺位于施工测量工艺、吊索吊弦的预制工艺之间；
所述软件计算工艺是指计算整体吊弦的标准长度，该软件计算工艺依次包括以下步骤：
第一步：先以一个锚段任意跨距内的接触网全补偿弹性链型悬挂为对象进行数学建模，在承力索上设置多个结点，每个结点对应一根吊弦的位置，每两个结点之间构成一个索单元，结点的数量从第0个结点开始计数，且第i个结点的坐标为（xi，yi）,第i个结点的集中负荷为GJi，i＝0、1、2…；
第二步：建立第i个结点、第i+1个结点之间构成的索单元的曲线方程为
, q为承力索单位长度的自重，T是一个锚段内线材的下锚张力；
第三步：建立第i个结点的纵向平衡方程为
，k为与该结点相关联的索单元的个数；
第四步：先由上述曲线方程、纵向平衡方程建立索单元的整体刚度矩阵，联立求解，便可得到第i个结点的纵坐标yi；
第五步：依据吊弦长度方程Ci＝yi－Hi求得第i个结点对应的吊弦长度，Ci是第i个结点对应的吊弦长度，Hi为第i个结点对应的导线高度；
第六步：结合中心锚结、锚段关节、竖曲线、馈线上网、电连接的实际情况对上述计算获得的吊弦长度进行修正以反映实际接触悬挂状态，修正后即可得到所需的整体吊弦的标准长度。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述施工准备工艺的操作内容包括：承力索架设完成并倒入承力索座，承力索中锚安装，承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置，接触线架设后进行弹性吊索和整体吊弦安装；所述承力索倒鞍子时根据安装时的温度调整腕臂位置是指：当环境温度大于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向两侧下锚方向预偏；当环境温度小于设计的平均温度30度时，腕臂预偏以中锚中心柱为分界点，向中间靠拢。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述施工测量工艺的操作内容包括：支柱号、本锚段的跨数；接触线张力、承力索张力、弹性吊索张力；接触线自重、承力索自重、弹性吊索自重、吊弦自重；曲线半径、外轨超高、钢轨轨距、设计速度；竖曲线半径、竖曲线上跨距长度；定位器位于正定位和反定位时，各自的定位器长度、定位器的质量、定位器的自重、定位器的坡度、定位线夹的质量、定位线夹的高度；集中负载距离定位点起锚方向与落锚方向的距离，集中负载大小；补偿装置的传动效率、吊弦线夹重量、弹性吊索线夹质量；测量气温、测量气候、里程、支柱类型、支柱高度、与小里程支柱间的距离、承力索距内轨面高度、承力索拉出值。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述吊索吊弦的预制工艺包括弹性吊索预制工艺和整体吊弦预制工艺；
所述弹性吊索预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再按施工工点图要求、按标准长度加200mm要求截取弹性吊索绳，弹性吊索绳的长度包括18m和22m两种，在截取前，先在弹性吊索绳的中间和端头做上标记，并在截取端头及标记处用胶带绑扎；
所述整体吊弦预制工艺包括：先检查各零配件的方向、角度是否符合要求，再根据吊弦预制表进行整体吊弦预制，该预制操作在吊弦制作专用平台上进行，其中，吊弦预制的长度偏差不大于1mm，两载流环应在同一平面内、两端线鼻子的弯曲方向相反，然后进行压接环压接，压接时采用专用的吊弦制作压接工具进行，压接好后，再复核长度、安装承、导线夹与编号，复核后再在每一根吊弦上标注支柱号、安装方向和吊弦序号，然后将预制好的吊弦按锚段、跨距分类放置。
5.根据权利要求4所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述整体吊弦预制工艺还包括：使用吊弦线时，应先确认吊弦线生产绕线方向，加工时不要与绕线方向相反，否则会对线产生压力，影响其使用寿命；切割吊弦线时，应在切割处两边绕扎胶带，以免线头散股；吊弦压接时，手不得伸入模具的工作范围内；在线头穿过压接套环绕到心形环时，不要扭结线的固定末端；吊弦预制后，防松螺母应拧紧；吊弦上的标签应固定于同一位置，并应固定牢，以免搬运中脱落。
6.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述吊索吊弦的安装调整工艺包括：先进行弹性吊索安装调整工艺，然后进行整体吊弦安装调整工艺，且在安装调整过程中，严禁踩踏接触线及给接触线施加外力，以保证线面的平直度；
所述弹性吊索安装调整工艺是指：先进行复核，复核内容包括中锚是否安装完成、补偿装置状态是否良好、补偿装置的各项安装技术参数是否正确、弹性吊索的长度是否与计算数据一致、弹性吊索的实际长度是否比计算数据的长度加长了200mm、坠铊限制架导管是否竖直，复核完毕后，从中锚中心柱开始进行第一根弹性吊索的安装，安装前先将中锚中心柱腕臂调直，腕臂无预偏，弹性吊索的张力给到2.5KN；中锚中心柱处的弹性吊索安装后，一个锚段分两组人从中锚中心柱开始向两边下锚方向依次进行其余弹性吊索的安装，安装前都必须首先做好腕臂预偏，张力计以2.5KN张力拉紧弹性吊索；当所有弹性吊索安装完成后，需要对承力索及接触线的补偿装置进行检查，并复核下锚补偿状态及a、b值是否满足设计要求，a值是指补偿装置中平衡轮到棘轮中心的距离，b值是指坠串铊距离地面的距离；
所述弹性吊索的安装是指：先在安装前调好腕臂预偏，再安装第一个线夹，此线夹为中锚侧线夹，中锚侧线夹处的弹性吊索外露50mm，中锚侧线夹安装好后紧固力矩到位，然后在下锚侧安装弹性吊索紧线器，紧线器安装好后，再通过张力计以2.5KN的张力拉紧弹性吊索，张力计处的弹性吊索外露150mm以保证张力计良好卡线，当张力符合要求后，确保两端线夹中心到定位点的距离相等，其施工偏差不得大于20mm，然后紧固弹性吊索线夹，此时弹性吊索的安装完成；
所述整体吊弦安装调整工艺是指：当所述弹性吊索安装调整工艺结束后，上述两组人先由两边下锚方向回到中锚中心柱，然后在中锚中心柱处进行整体吊弦的安装，安装后，再同时向两边下锚方向分别进行其余整体吊弦的安装，直至所有整体吊弦安装完毕；
所述整体吊弦的安装是指：包括弹性吊弦的安装与中间吊弦的安装；在安装弹性吊弦及中间吊弦时，对于每一个定位点，当定位点两端跨内的吊弦安装完毕，先用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度，同时将导线拉出值调整到位，再复核定位点及两端弹性吊索上的弹性吊弦的导高，此处三个点的导高应控制在2mm之内，然后按照设计张力3.5KN固定下锚侧的弹性吊索，再按照设计力矩紧固，此时整体吊弦的安装完成；
当用角度测量仪、钢卷尺调整定位管、定位器的坡度时，坡度控制标准为8–13度，定位管的坡度＋定位器的坡度≥13度，且正定位的定位管抬头1–3度，反定位的定位管低头1–3度。
7.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述收尾工艺的操作内容包括：当上述整体吊弦安装调整工艺结束后，先复核、检查整体吊弦的受力状态是否良好，再对整个锚段接触悬挂的各项静态参数进行测量并按相应的表格做好记录，然后收回工具、材料，降下作业平台，作业车返回停车地点，最后由施工负责人填写好施工记录，此时即可完成高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的安装。
8.根据权利要求1所述的一种高速铁路接触网全补偿弹性链型悬挂的施工方法，其特征在于：所述软件计算工艺、吊索吊弦的预制工艺之间进行了绕盘张力释放。
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