談既有線隧道錨臂更換施工方法

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【摘要】本文以襄渝鐵路擴(kuò)能改造接觸網(wǎng)工程隧道內(nèi)錨臂施工為背景，主要圍繞該工程涉及的錨臂更換施工優(yōu)化方案展開了詳細(xì)的探討，施工結(jié)果證明，該優(yōu)化方案的實(shí)施不僅提高了工作效率，而且為確保工程的安全和質(zhì)量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】既有線隧道；錨臂更換；化學(xué)錨栓

1工程概況

襄渝鐵路自1983年全線電氣化通車，至今已運(yùn)營(yíng)30多年；為了提高鐵路運(yùn)輸效率，迄今為止鐵路經(jīng)過(guò)了六次大提速，襄渝二線開通以后，進(jìn)川入渝貨流大大增加，鐵道部決定使用HXD1C型大功率電力機(jī)車雙機(jī)固定重聯(lián)牽引的方式，在襄陽(yáng)北至達(dá)州間開行4500t貨物列車，既有襄渝鐵路牽供電能力不足，長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，鐵路總公司決定對(duì)襄渝鐵路進(jìn)行4500t牽引供電擴(kuò)能改造。本次擴(kuò)能接觸網(wǎng)改造需要更換截面積更大的銅合金導(dǎo)線、部分容量不足及老化的設(shè)備，線索張力也相應(yīng)由2.5噸系增加到3噸系。其中隧道內(nèi)錨臂更換是本次改造的控制性工程，也是本次改造的難點(diǎn)工程之一。

2施工方案

2.1中錨錨臂更換方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，襄渝線承力索在2013年的達(dá)速改造工程中已經(jīng)更換，既有中錨錨臂位于接觸線的正上方。如果移動(dòng)位置更換會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：①垂直線路移動(dòng)位置更換，會(huì)造成承力索偏移太大；②順線路移動(dòng)位置更換，會(huì)造成一端承力索需要接頭才夠長(zhǎng)度，所需零件較多且作業(yè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在有效作業(yè)時(shí)間只有70min的旬陽(yáng)至安康段容易砸點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)既有錨臂法蘭盤尺寸為大約400mm的正方形。在征得甲方和設(shè)計(jì)同意后，決定把新設(shè)錨臂法蘭盤尺寸加大到約600mm的正方形，錨栓間距為500mm×500mm，這樣新設(shè)錨臂的螺栓就完全避開了既有錨臂法蘭盤，見圖1。（1）中錨錨臂施工流程：施工準(zhǔn)備→打孔→拉拔試驗(yàn)→拆除舊錨臂→錨臂安裝→下錨倒替。（2）打孔模具按照?qǐng)D2的方式進(jìn)行加工，由兩塊組成，中間掏空部分能夠完全包裹既有錨臂法蘭盤。（3）錨臂施工。①施工天窗命令下達(dá)后，軌道作業(yè)車進(jìn)入封鎖區(qū)間并到達(dá)作業(yè)位置對(duì)位，利用加工好的模具定位，并按照施工流程進(jìn)行打孔、清空、注膠及植入化學(xué)錨栓等工作，施工結(jié)束后，人員機(jī)具撤出施工現(xiàn)場(chǎng)[1-2]；②待化學(xué)錨栓固化后，利用施工天窗分3個(gè)作業(yè)小組更換錨臂，其中2個(gè)小組分別對(duì)承力索兩端的補(bǔ)償墜砣進(jìn)行固定，防止承力索竄動(dòng)，另一個(gè)作業(yè)小組利用作業(yè)平臺(tái)首先對(duì)固化后的化學(xué)錨栓進(jìn)行拉拔試驗(yàn)；試驗(yàn)合格后利用緊線器、手扳葫蘆等工具將錨臂兩邊承力索連接并受力，錨臂兩邊下錨松弛后拆除下錨零件及舊錨臂，并用手持式切割機(jī)沿隧道壁將舊錨栓切除。安裝新錨臂，用力矩扳手將螺母緊固到位，將兩端承力索下錨安裝于新錨臂上，安裝完畢后松開手扳葫蘆，移除使用的工具，同時(shí)拆除兩端下錨補(bǔ)償墜砣的固定設(shè)施。確認(rèn)接觸網(wǎng)達(dá)到開通條件后，人員機(jī)具撤出到安全地帶，消除施工命令，作業(yè)結(jié)束。

2.2下錨錨臂更換方案

2.2.1施工前準(zhǔn)備（1）錨臂施工前，需要對(duì)每一處下錨進(jìn)行施工調(diào)查，利用DJJ-9接觸網(wǎng)激光測(cè)距儀確定錨臂長(zhǎng)度L及錨臂法蘭盤的水平夾角θ，并提報(bào)錨臂生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)。（2）在確定錨臂的位置時(shí)，需要保證錨臂安裝后與各帶電部分的絕緣距離以及機(jī)車通過(guò)時(shí)與受電弓的絕緣距離滿足要求，同時(shí)要保證下錨支與隧道壁的絕緣距離滿足要求。

2.2.2下錨錨臂施工方案的確定方案一：第一個(gè)天窗點(diǎn)把錨臂的8個(gè)化學(xué)錨栓一次安裝到位，下一個(gè)天窗點(diǎn)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)和錨臂安裝。此方法的缺點(diǎn)是由于錨栓較多，在灌裝過(guò)程中存在誤差，在安裝錨臂時(shí)比較困難，需要的時(shí)間較長(zhǎng)，困難時(shí)裝一個(gè)錨臂需要80—90min。方案二：第一個(gè)天窗把錨臂的8個(gè)化學(xué)錨栓空全部打好并清干凈，灌注外圈對(duì)角的兩個(gè)化學(xué)錨栓（根據(jù)拉拔試驗(yàn)結(jié)果，兩個(gè)化學(xué)錨栓的抗拔力足夠承受錨臂自身的重力），下一個(gè)天窗對(duì)外圈對(duì)角的化學(xué)錨栓進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，合格后安裝新錨臂，把對(duì)角錨栓螺母緊固到位后灌注剩余6個(gè)化學(xué)錨栓。此方法安裝錨臂較快，安裝一個(gè)錨臂需要15min左右。對(duì)比以上兩種方案，方案二優(yōu)于方案一，在襄渝擴(kuò)能工程接觸網(wǎng)施工中均采用方案二。

2.2.3下錨錨臂施工流程如圖3所示，為下錨錨臂施工流程。

2.2.4下錨錨臂更換施工（1）施工天窗命令下達(dá)后，軌道作業(yè)車進(jìn)入封鎖區(qū)間并到達(dá)作業(yè)位置對(duì)位，在前施工期調(diào)查確定的位置處，利用加工好的模具對(duì)錨栓位置定位，并按照施工流程進(jìn)行打孔、清空、注膠及植入化學(xué)錨栓等工作，施工結(jié)束后人員機(jī)具撤出施工現(xiàn)場(chǎng)。（2）化學(xué)錨栓固化后，利用施工天窗對(duì)化學(xué)錨栓進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，合格后安裝新錨臂，用力矩扳手將對(duì)角化學(xué)錨栓螺母緊固到位，灌注剩余6個(gè)化學(xué)錨栓；同時(shí)安裝動(dòng)、定滑輪及拉線盤。（3）剩余的6個(gè)化學(xué)錨栓固化后，利用施工天窗對(duì)其進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，合格后使用力矩扳手將其螺母緊固到位，對(duì)錨臂安裝下錨拉線；在同一個(gè)天窗進(jìn)行下錨倒替，倒替完畢拆除舊錨臂，確認(rèn)接觸網(wǎng)達(dá)到開通條件后，人員機(jī)具撤出到安全地帶，消除施工命令，作業(yè)結(jié)束。

3化學(xué)錨栓安裝注意事項(xiàng)

（1）“三清”。對(duì)預(yù)埋孔“三刷、三吹”，即“刷一次，吹一次”，連續(xù)三次，確保孔內(nèi)無(wú)灰塵。（2）“裝配”。檢查錨固膠有效期和瓶體狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)瓶體有裂紋、破損、兩瓶膠裝載不均勻及超有效期的，均不準(zhǔn)使用。將錨固膠裝入注射膠槍，搬動(dòng)槍機(jī)使膠體充滿混合嘴后，將混合管前端的膠液打出（讓膠液對(duì)地噴出三次，每套最先3槍的膠體必須丟棄），確認(rèn)膠液在混合嘴內(nèi)充分混合后使用。（3）“安裝防溢帽”。將塑料防溢帽植入孔口，其作用是防止膠液流出和螺栓掉下。（4）“注膠”。將混合嘴導(dǎo)管插入植埋孔底部，注液2/3，因孔口向下不需要向外移拔注膠，化學(xué)膠液會(huì)自動(dòng)向下流動(dòng)，對(duì)已開封或當(dāng)日作業(yè)未使用完的膠液和混合管，次日均不準(zhǔn)使用。（5）“植埋”。檢查螺桿廠標(biāo)、型號(hào)符合規(guī)定且無(wú)變形、彎曲、銹蝕，無(wú)油污灰塵等雜質(zhì)。將螺栓按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)推入孔的底部，當(dāng)膠液從防溢帽四周稍有溢出（紅色出現(xiàn)），說(shuō)明孔內(nèi)膠體飽滿充實(shí)，確保螺栓與化學(xué)藥品充分粘連，如表1所示，為化學(xué)錨栓凝固時(shí)間表。防護(hù)好螺栓外露部分，禁止涂上化學(xué)藥劑。

4結(jié)束語(yǔ)

以上兩種施工方法在襄渝擴(kuò)能工程接觸網(wǎng)隧道錨臂施工中得到了廣泛采用，在既有線施工有限的天窗時(shí)間里，大大提高了施工效率，確保了既有線施工安全和質(zhì)量，在今后類似的施工中可以推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陸世進(jìn)，崔秋菊.接觸網(wǎng)錨臂角度測(cè)量探討[J].鐵道勘察，2013（5）：19-20.

[2]趙立財(cái).高速鐵路隧道接觸網(wǎng)下錨段關(guān)節(jié)處襯砌補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)與受力分析[J].隧道建設(shè)，2013（10）：830-835.

作者：劉玉峰 李原高 單位：貴州鐵路技師學(xué)院