CN203377546U - 跨越高速铁路施工装置 - Google Patents

Abstract

跨越高速铁路施工装置，包括底架基础，底架基础在高速铁路两侧分别设有三个，同侧的三个底架基础之间的连线与高速铁路平行，每个底架基础上均设有钢构架和套设在钢构架外部的提升架，钢构架高度高于提升架高度，位于高速铁路同侧的两个钢构架之间均设有一个叉梁，高速铁路两侧相对的两个钢构架之间均设有一根承力索，相邻两根承力索之间设有封顶护网，封顶护网的两端分别设有端部网撑。本实用新型施工时间短，施工成本较低，在相对恶劣条件下仍能很好地保护高速铁路，从而保证了跨越施工的安全。本实用新型除了应用于跨越高速铁路的施工，还可用于高速公路、电气化铁路、电力线路的跨越施工作业，应用范围广，实用性强，值得推广应用。

Description

跨越高速铁路施工装置

技术领域

本实用新型属于送电线路工程施工技术领域，尤其涉及一种用于高速铁路送电线路施工的跨越高速铁路施工装置。 

背景技术

随着国内高速铁路的全面建设和投入运营，新建的送电线路工程跨越高速铁路施工不可避免。由于高速铁路行车速度快，发车密度大，而且高速铁路线采用全封闭、全立交设计，大大增加了跨越施工难度。目前行业内尚缺乏系统性研究，也没有相关国家规范或行业标准作指引，尤其架线时需实现夜间跨越高速铁路接触网（高15-26m），为确保高速铁路和跨越施工安全，传统的跨越架线技术已不能满足新建线路的跨高铁施工要求。所以，开展跨越高速铁路施工设备和装置的研究，确保高速铁路和跨越施工安全，具有重大意义。 

送电线路工程跨越铁路、电力线、公路等障碍物，早期跨越方法是采用毛竹、杉木杆搭设的跨越架，发展到采用钢管脚手架搭设跨越架、金属结构跨越架；近年来，随着电力线路施工技术的发展，出现了无跨越架式、自立式跨越塔架的跨越施工方法。以下对现有技术详细介绍。 

1、毛竹、杉木杆、钢管搭设的跨越架 

采用毛竹、杉木杆、钢管在被跨越物的两侧搭设一排或多排架子，设置斜拉线或支撑杆，顶部采用尼龙绳或钢丝绳配合竹杆进行封网，以遮护被跨越物。钢管跨越架的高度不宜超过25m，木杆、毛竹跨越架搭设高度不宜过20m；交叉跨越角不小于60o；跨距不宜超过60m。

该种结构的跨越架搭设高度、跨越距离受限制；由于单根构件的抗弯和抗压能力均较小，跨越架整体强度与稳定性较差；架体的正侧面仍需要设置斜拉线，斜拉线打设区域往往成为限制条件。投入的搭设材料、人力较多，运输工作量大，花费时间比较长，整个跨越所需要的费用较大。 

2、金属结构跨越架 

在被跨越物两侧起立专门设计的金属结构架（钢、铝），架体的稳定依靠四侧斜拉线，在两侧架体之间架设封顶护网。搭设高度不宜超过 35ｍ；跨度不宜超过 100ｍ；搭设场地平整，无大高差，满足斜拉线打设条件。

由于架体的稳定完全依赖四侧斜拉线，无论采用整体起立还是分解吊装，在架体组立过程中，存在倒杆的可能。由于斜拉线打设道数多，受地形条件限制大；金属结构跨越架比较笨重，其安装拆卸及运输不方便。 

3、无跨越架式 

以跨越档两端新建的铁塔为支撑体（或塔上设置辅助横梁作为支撑体），在支撑体间展放承载索，并进行封网以保护被跨越物。跨越档距不宜超过250ｍ；跨越档两端铁塔呼称高有足够的裕度，即封顶护网装设之后，能够保证导线展放过程中不磨封顶护网。

该方式两端两基跨越塔必须要有足够的高度，在导线架线曲线模板模数已定的情况下，往往很难满足要求；跨越档距较大和交叉角较小的情况，使承力索、封顶护网受力激增，封网施工难度增加。封顶护网的宽度一般小于8.0m，当风偏较大时，不能有效地遮护被跨越物。 

4、自立式跨越塔架 

在跨越物两侧组立专门的跨越铁塔，根据跨距的大小和跨越线路的宽度设计铁塔高度和横担宽度；在两基跨越塔之间架设封顶护网，作为架线施工中导、地线的遮护体。

该方式需根据新建线路导线参数、被跨越物参数、现场情况等设计和加工专用铁塔，并按照跨越塔架的荷载和地质条件设计专用基础，施工成本投入大，经济性欠佳；跨越塔架基础为现场浇制，跨越施工总工期较长，同时还涉及青苗补偿等问题。 

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于拆装、安全性高、施工周期短、施工成本低的跨越高速铁路施工装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：跨越高速铁路施工装置，包括底架基础，底架基础在高速铁路两侧分别设有三个，同侧的三个底架基础之间的连线与高速铁路平行，每个底架基础上均设有钢构架和套设在钢构架外部的提升架，钢构架高度高于提升架高度，位于高速铁路同侧的两个钢构架之间均设有一个叉梁，高速铁路两侧相对的两个钢构架之间均设有一根承力索，相邻两根承力索之间设有封顶护网，封顶护网的两端分别设有端部网撑。 

所述高速铁路两侧在底架基础周围设有若干个地锚，每个钢构架和提升架的上端分别通过四根斜拉线连接到地锚上，其中每个钢构架上连接的一根斜拉线上设有手扳葫芦。 

所述钢构架包括与底架基础通过万向节铰接的底节、设置底节上的标准节和设在标准节上的顶节，标准节至少设有三节，顶节上端设有用于连接并张紧承力索的第一定滑轮。 

所述提升架包括上下两截，提升架下端与底架基础通过螺栓连接，提升架上设有带护栏的操作平台，提升架上端设有两个用于穿绕提升钢丝绳的第二定滑轮。 

所述叉梁整体呈V型结构，叉梁两端分别与两个钢构架上端软连接，叉梁中部设有用于承受绳索和导地线的滚轴。 

所述底架基础包括呈正方形的下固定架，下固定架上设有上固定架，上固定架中部设有万向节，上固定架上设有位于万向节四周的四个拉线挂板。 

本实用新型主要由底架基础、提升架、钢构架、叉梁、承力索、封顶护网、端部网撑等部分组成。采用上述技术方案，具有以下有益效果： 

1、采取在高铁两侧立钢构架的方法，缩短了承力索的长度，减少了承力索及配套工器具有受力；

2、底架基础不需要现场浇制，能够多次使用；

3、钢构架外设有提升架，实现了自提升功能、标准节设计、基础模块化，安装、拆除快捷，运输方便；

4、高速铁路的同一侧采用三根钢构架，相邻钢构架之间使用叉梁进行联接，保证了钢构架垂直受力，同时受力最小；

5、在三根承力索之间敷设封顶护网使遮护宽度达到15m，在发生较大风偏时仍能保护高速铁路；

6、高强度、低伸长率的承力索，能承受较大重量的端部网撑，端部网撑能承受导线落下的重量和冲击力，避免落至高速铁路上。

本实用新型施工时间短，施工成本较低，在相对恶劣条件下仍能很好地保护高速铁路，从而保证了跨越施工的安全。本实用新型除了应用于跨越高速铁路的施工，还可用高速公路、电气化铁路、电力线路的跨越施工作业，应用范围广，实用性强，值得推广应用。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是图1中钢构架和提升架的结构示意图；

图3是图1中叉梁的结构示意图；

图4是图1中底架基础的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的跨越高速铁路施工装置，包括底架基础1，底架基础1在高速铁路两侧分别设有三个，同侧的三个底架基础1之间的连线与高速铁路平行，每个底架基础1上均设有钢构架2和套设在钢构架2外部的的提升架3，钢构架2高度高于提升架3高度，位于高速铁路同侧的两个钢构架2之间均设有一个叉梁4，高速铁路两侧相对的两个钢构架2之间均设有一根承力索5，相邻两根承力索5之间设有封顶护网6，封顶护网6的两端分别设有端部网撑7。 

高速铁路两侧在底架基础1周围设有若干个地锚8，每个钢构架2和提升架3的上端分别通过四根斜拉线9连接到地锚8上，其中每个钢构架2上连接的一根斜拉线9上设有手扳葫芦10，手扳葫芦10用于调节斜拉线9的张紧度，即便于调整钢构架2和提升架3的垂直度。 

钢构架2包括与底架基础1通过万向节11铰接的底节12、设置底节12上的标准节13和设在标准节13上的顶节14，标准节13至少设有三节，顶节14上端设有用于连接并张紧承力索5的第一定滑轮15。 

提升架3包括上下两截，提升架3下端与底架基础1通过螺栓连接，提升架3上设有带护栏16的操作平台17，提升架3上端设有两个用于穿绕提升钢丝绳的第二定滑轮18。 

叉梁4整体呈V型结构，叉梁4两端分别与两个钢构架2上端软连接，即叉梁4两端上部分别设有连接环23，叉梁4中部设有用于承受绳索和导地线的滚轴19，辊轴19可以设置一节或者多节。 

底架基础1包括呈正方形的下固定架20，下固定架20上设有上固定架21，上固定架21中部设有万向节11，上固定架21上设有位于万向节11四周的四个拉线挂板22。下固定架20和上固定架21均由角钢和薄钢板焊接而成。 

下面详细介绍本实用新型的具体构造： 

钢构架2由顶节14、底节12和多段标准节13组成，全高43m。顶节14为锥形，长2.0 m，顶部的斜拉线9环设置为“米”字型，可多方向设置钢构架2的斜拉线9；并设有一个叉梁4挂点，两个穿承力索5的滑轮。底节12亦为锥形，长2.0 m，底部为两块夹板，与底架基础1上的基础万向节11连接。标准节13的截面为700×700mm²，每个标准节13长3.0m，重量约150kg，可拆分成两个“L”型框架，每个“L”型框架可互换；在储存和运输时可以使多个“L”型框架重叠放置，节省了占地面积，降低了运输费用。

钢构架2采取倒组装方式，用机动绞磨机进行提升，每提升一次，放入一节标准节13，直至达到预定高度。 

提升架3截面为860×1000 mm²，全高9.0m，分成两节，每节4.5m，提升架3一侧预留3.5m的开口，提升架3两侧配置带护栏16的操作平台17供标准节13安装人员使用，顶端设置两个第二定滑轮18用以穿提升钢丝绳。每根钢构架2配置一个提升架3，提升架3与底架基础1使用螺栓连接，套在钢构架2外部。 

叉梁4是起到承受钢构架2至铁塔间导地线和绳索重量的作用，为倒梯形钢结构，高3.79 m、宽7.5 m；叉梁4上顶面呈45°角，当导地线落上后，可自动滑移到叉梁4中间；叉梁4中间承受绳索和导地线的部位安装滚轴19，以减少纵向摩擦力。每两根钢构架2间使用一个叉梁4，叉梁4与钢构架2软联接，并保持垂直受力，以达到每根钢构架2的受力较小。 

底架基础1采用模块组合式设计，由角钢和薄钢板焊接成块状，再组装成整体；单件重量轻，组装方便快捷，不用现场浇筑，受地质影响较小且可重复使用，缩短了施工时间。解决了传统基础施工周期长，成本高等难题。每根钢构架2配置一个底架基础1，底架基础1与钢构架2采取万向节11铰接的方式，避免了跨越架主体底部承受较大弯矩的风险，为工程安全施工提供了保障。 

承力索5主要承担牵引绳（导引绳）、导线落在封顶护网6上和封顶护网6自身的重量，承力索5选用高强度迪尼玛纤维制成的承力缆，规格为φ22×200m，破断力410kN，其最大的特点是具有受力后的低伸长率（50%的破断负荷下，其伸长率为1.25%），高绝缘和较低的单位长度重量及耐磨、耐腐蚀等特性。 

承力索5通过钢构架2顶部的第一定滑轮15，锚固于预先设置的地锚8上；缩短了承力索5的长度，减小承力索5受力，极大地提高了施工安全。 

封顶护网6采用规格为20×8m的绝缘尼龙绳网，网格尺寸为1.0×1.0m，并排2张使用，根据所需遮护长度确定封顶护网6的数量。 

封顶护网6通过专用小滑车与承力索5相连，可以在承力索5上滑动，在钢构架2上利用拉网绳将其拉至被跨高速铁路上方，与承力索5构成护网系统，对被跨越的高速铁路提供有效保护。 

封顶护网6的端部采用单片桁架式绝缘的端部网撑7，材料采用玻璃钢杆，额定负荷800kg，每副重量66kg；其强度能满足至钢构架2之间导线落到护网上的冲击力，重量较轻、方便安装。端部网撑7布置完成后形成凹槽状，有效地限制了展放过程导引绳、牵引绳及导地线的风偏，提高施工安全。每处封顶护网6需要四个端部网撑7。 

本实用新型在具体施工步骤如下： 

本实用新型在被跨越高速铁路两侧起立钢构架2做支撑，展放承力索5、敷设封顶护网6，在高速铁路上方形成保护网，架线施工的各级牵引绳及导线、地线的展放均在封顶护网6顶上进行。

⑴ 地锚8开挖与埋设 

    根据施工设计确定各地锚8坑位置。每根承力索5每端设置一个地锚8，每根钢构架2设置四个用于布置斜拉线9的地锚8，对角同向的钢构架2的斜拉线9与提升架3的斜拉线9可以共用同一个地锚8，钢构架2上的斜拉线9设置好后，提升架3上的斜拉线9需放松。

⑵ 底架基础1铺设 

采用经纬仪根据线路中心、每极（相）导地线投影、高速铁路位置，钉出钢构架2位置。

将底架基础1模块组合成一个整体，铺设在安装钢构架2位置上。 

⑶ 提升架3组立 

将两节提升架3组成一体，利用16t吊车吊装到基础上，拧紧螺栓；提升架3底部及顶部对角安装斜拉线9，利用经纬仪监测，使提升架3始终处于竖直状态。

⑷ 自升钢构架2起立 

组装好两个“L”型框架成为一个3m的标准节13，将三个标准节13和一个顶节14连接一起组装成9m钢构架2，利用16t吊车吊装进入提升架3内，并在钢构架2的顶节14的顶部安装好四根斜拉线9，准备下一步进行提升，但不得使钢构架2顶部四角斜拉线9受力。

利用提升架3和提升装置提升一个标准节13距离，在提升架3内装入一个3m的标准节13，使标准节13上部与已组装完成段的底部相连接，标准节13间螺栓紧固完成后，可以进行下一步提升。 

按上述步骤逐一提升、安装标准节13、底节12，直至钢构架2达到预定高度。 

采用相同方法起立同侧另外两根钢构架2及对侧三根钢构架2。 

⑸ 安装斜拉线9 

钢构架2顶部四根斜拉线9用5t工具U型环与对应地锚8连接，斜拉线9对地夹角不得大于45°，斜拉线9投影夹角90°。利用经纬仪监测,调整斜拉线9使钢构架2处于竖直状态，并使四周斜拉线9受力一致，放松提升架3斜拉线9。

⑹ 叉梁4安装 

将叉梁4在钢构架2下方组装成整体；在相邻两钢构架2顶部挂起吊滑车，将钢丝绳通过绞磨车、滑车，连到叉梁4端部，起动绞磨起吊叉梁4，到位后连至钢构架2顶节14的挂点处。

然后接着起吊、安装另一个叉梁4。 

⑺ 展放承力索5 

将钢构架2编号1-6，同侧的三个钢构架2为1-3，另一侧的钢构架2为4-6，从小号侧展放一根Ф10mm迪尼玛绳，汇过高速铁路，拉至大号侧并临时锚固。

在大号侧，将Ф10mm迪尼玛绳循环绳与Ф22mm承力索5绳采用SLX-13旋转连接器进行连接，在小号侧使用绞磨牵引Ф22mm承力索5绳，承力索5绳带张力自被跨越高速铁路线路上方通过，牵引过程中对高铁线路保持6m以上距离。 

先将承力索5锚固于小号侧地锚8上，在大号侧收紧承力索5，调整弧垂，然后锚固于地锚8上。 

⑻ 封顶护网6展放 

挂网前，应在地面将封顶护网6连接；同时利用三台绞磨车分别吊住封顶护网6的两边和中间，一起吊至大号侧钢构架2的承力索5处，施工人员上到大号侧钢构架2的承力索5处，依次将封顶护网6小滑车滑轮侧挂于承力索5上，并将预先锚于大号侧的拉网绳和预紧绳解开，分别接于封顶护网6端部。

全部挂完后在小号侧牵引拉网绳和预紧绳，大号侧应稍加张力，避免封顶护网6在展放过程中触及被跨高铁线路。 

当封顶护网6拉到位后，收紧拉网绳并锚固，收紧承力索5弧垂，使封顶护网6距被跨线路约7m。 

本实施例并非对本发明的材料、工艺方法等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。 

Claims (6)

1.跨越高速铁路施工装置，其特征在于：包括底架基础，底架基础在高速铁路两侧分别设有三个，同侧的三个底架基础之间的连线与高速铁路平行，每个底架基础上均设有钢构架和套设在钢构架外部的提升架，钢构架高度高于提升架高度，位于高速铁路同侧的两个钢构架之间均设有一个叉梁，高速铁路两侧相对的两个钢构架之间均设有一根承力索，相邻两根承力索之间设有封顶护网，封顶护网的两端分别设有端部网撑。

2.根据权利要求1所述的跨越高速铁路施工装置，其特征在于：所述高速铁路两侧在底架基础周围设有若干个地锚，每个钢构架和提升架的上端分别通过四根斜拉线连接到地锚上，其中每个钢构架上连接的一根斜拉线上设有手扳葫芦。

3.根据权利要求1或2所述的跨越高速铁路施工装置，其特征在于：所述钢构架包括与底架基础通过万向节铰接的底节、设置底节上的标准节和设在标准节上的顶节，标准节至少设有三节，顶节上端设有用于连接并张紧承力索的第一定滑轮。

4.根据权利要求1或2所述的跨越高速铁路施工装置，其特征在于：所述提升架包括上下两截，提升架下端与底架基础通过螺栓连接，提升架上设有带护栏的操作平台，提升架上端设有两个用于穿绕提升钢丝绳的第二定滑轮。

5.根据权利要求1或2所述的跨越高速铁路施工装置，其特征在于：所述叉梁整体呈V型结构，叉梁两端分别与两个钢构架上端软连接，叉梁中部设有用于承受绳索和导地线的滚轴。

6.根据权利要求1或2所述的跨越高速铁路施工装置，其特征在于：所述底架基础包括呈正方形的下固定架，下固定架上设有上固定架，上固定架中部设有万向节，上固定架上设有位于万向节四周的四个拉线挂板。

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