既有铁路包西通道包头至省界段接触网改造工程3.17-初稿

可行性研究

中铁工程设计咨询集团有限公司

2015年3月北京文件编写单位：中铁工程设计咨询集团有限公司电化院编写：

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一、概述 (1)

二、研究依据、范围 (1)

三、接触网改造主要工程内容 (1)

四、工程总投资 (10)

五、建设周期 (10)

六、新增能力及效益 (10)

附件

主要工程数量表

综合概算表既有铁路包西通道包头至省界段接触网改造工程

一、概述：

包头至西安铁路自内蒙古包头市至陕西西安市，是国家“十一五”和《中长期铁路网发展规划》的重点工程，也是中国铁路网八纵八横主骨架包（头）柳（州）大通道的重要组成部分。为国铁一级双线电气化铁路，其中，包头至大保当段239.8公里新建双线。设计时速西安至延安段200km/h，包西铁路于2010年12月28日正式通车。现为满足包西线开行动车组需要，对包西线上存在隐患的桥上下锚补偿装置、桥上中锚及隧道内下锚补偿装置进行升级改造。

二、研究依据、范围

1、研究依据

呼和浩特铁路局关于加快推进包西线开行动车有关事宜的会议纪要（2015）16号。

2、研究范围

包头南至鄂尔多斯区间，隧外桥上下锚共67处，隧外桥上中锚共14

处；新响沙湾隧道内全补偿下锚共8处。

三、接触网改造主要工程内容

1、隧外下锚补偿装置改造

1.1补偿装置原设计标准：

接触悬挂线材规格及张力见表1，下锚装置采用无油润滑免维护的铝合金大滑轮补偿装置。正线承力索滑轮组变比采用1：3，接触线采用1：4；接触线补偿坠砣采用复合型坠砣，承力索均采用混凝土坠砣。

表1, 接触悬挂线材规格及张力

1.2现状概况：

包西线桥上接触网原补偿装置均为滑轮补偿，桥上风速较大，滑轮组补偿装置稳定性相对较差且没有断线制动功能。为保障设备安全运行、缩短故障影响范围，将其改为补偿效率不小于97%的棘轮补偿装置。

图1

1.3、改造方案

（1）变更为棘轮补偿装置后，对支柱强度及稳定性影响较小，故支柱维持既有；

（2）接触线与承力索维持既有，其长度保持不变。仅更换绝缘子与支柱间的下锚补偿。其变化量可通过适当增加补偿绳长度的方式予以解决。

（3）原设计中承力索下锚坠砣均为混凝土坠砣，混凝土坠砣厚度较厚，AB 值调整范围小。现将混凝土坠砣更换为厚度较薄、绿色环保的复合型坠砣。

原设计中接触线下锚坠砣为复合坠砣，接触线滑轮补偿装置原设计为1：4滑轮补偿装置，更换为1:3棘轮补偿装置后，坠砣数量需增加，且考虑到现运行的接触线下锚复合坠砣厚度偏厚，其对地距离较小，因此，接触线下锚坠砣也统一更换为厚度更薄的复合型坠砣。

（4）滑轮补偿装置中的补偿绳、坠砣杆在使用运营过程中已产生磨损，且在更换为棘轮补偿装置后，长度发生变化，需更换新补偿绳、坠砣杆及相应连接件。

（5）滑轮补偿装置更换为棘轮补偿装置后，下锚坠砣及坠砣杆距离格构式钢柱的位置发生变化，导致坠砣架导管与原螺栓孔不再匹配，故需更换新坠砣架。

（6）滑轮补偿装置与棘轮补偿装置在格构式钢柱上的固定方式不同，原设计中滑轮补偿装置固定方式为通过T型双环杆与钢柱上的钢锚角钢相连固定；更换为棘轮补偿装置后，棘轮补偿装置固定方式为在钢柱上安装棘轮底座固定，如图所示。

图2 滑轮补偿装置固定方式

图3 棘轮补偿装置固定方式

（7）下锚拉线，下锚拉线需更换固定位置，其长度会产生变化，需更换新线。

（8）绝缘子，原设计包头南至达拉特西区间采用复合绝缘子，达拉特西至鄂尔多斯区间采用瓷质耐污型绝缘子；为增加绝缘子的耐污性及统一标准方便保养维护，将下锚处瓷绝缘子更换为硅橡胶悬式绝缘子。

1.4、改造范围

（1）包头南至达拉特西区间，需要更换的有23处，支柱杆号分别为：161#、162#、1#、209#、211#、212#、214#、269#、271#、272#、274#、147#、149#、150#、152#、199#、201#、202#、204#、259#、261#、262#、2#。其中，Gx450/13.4

型支柱22根，Gx450/12型支柱1根；有1处（161#支柱处）接触线与承力索下锚于同一支柱，其余22处接触线与承力索均分开下锚。

（2）达拉特西至鄂尔多斯区间，需要更换的有44处，支柱杆号分别为：359#、362#、367#、370#、443#、446#、451#、454#、527#、530#、535#、538#、779#、780#、787#、788#、145#、146#、153#、154#、467#、468#、475#、476#、101#、109#、102#、110#、179#、180#、187#、188#、279#、280#、287#、288#、353#、354#、361#、362#、605#、608#、613#、616#。支柱均为Gm200/12型格构式钢柱，接触线与承力索均于同一支柱下锚。

1.5下锚补偿装置改造主要工程量如下：

（1）隧外桥上全补偿下锚(棘轮补偿装置)，共56套。

（2）坠砣：共有112处均需更换为复合坠砣。

（3）硅橡胶悬式绝缘子：共112套。

（4）下锚拉线：共112根。

2、隧道内下锚偏磨整改

2.1隧道内下锚原设计标准：

隧道内滑轮及下锚装置与隧道衬砌的连接等均采用后锚固连接方式。承力索和接触线经不同的设备分别下锚。

2.2现状概况

达拉特西至鄂尔多斯区间新响沙湾隧道内，共有8处全补偿下锚存在下锚补偿绳与滑轮偏磨现象及部分下锚坠砣超出角钢架的问题。

（1）接触线及承力索下锚的两个转向定滑轮底座没有安装在一条直线上，定滑轮及动滑轮安装位置有偏差，导致下锚补偿绳与滑轮之间有偏角产生偏磨，磨损严重时易造成补偿绳磨断，影响行车安全，如图4所示。

图4

（2）坠陀滑出角钢架的问题：

坠砣架安装间距不够，方形坠砣没有在角钢坠砣内，导致坠砣

上下移动时与坠砣架产生摩擦，影响坠砣的正常滑动，如图5所示。

图5

2.3整改方案

（1）对于下锚补偿绳与定滑轮偏磨问题，应更换转向定滑轮、转向动滑轮及其底座，滑轮底座开孔改为长螺栓孔；现场根据补偿绳位置重新调整滑轮底座位置，测量确认补偿绳与滑轮间无偏角后再对化学锚栓重新定位进行后植。

（2）将角钢架改为直径60导管型架，坠砣串外设坠砣框架，坠砣框架侧面设滚动轮。坠砣架与隧道壁通过后植化学锚栓进行固定。角钢架如图6所示。

图6

2.4主要工程量统计

（1）转向定滑轮底座及定滑轮，共32套。

（2）化学锚栓：共256套。

（3）圆钢管架，共16套。

3、桥上中心锚结柱加固改造：

3.1原设计标准

区间正线采用两跨式防断中心锚结，现场采用临时拉线进行固定。

3.2现场问题及整改方案

桥上受风影响较大，中心锚结临时拉线对支柱容量的补偿能力有限，中心锚接下锚支柱存在较大安全隐患。

整改方案为在桥墩上通过化学锚栓固定拉线底座，将中心锚结的下锚拉线固定于的相邻桥墩的拉线底座上。如图6所示：

图6

3.3整改范围

共14处需加下锚拉线，具体支柱杆号如下：

达拉特西-响沙湾区间：741#、744#、745#、748#，

罕台川北站区间：029#、033#，

罕台川北-罕台川区间：270#、271#、274#、275#，

鄂尔多斯-新街区间：259#、260#、263#、2#

3.4主要工程量统计

（1）拉线下锚底座，共14根。

（2）化学锚栓及垫片，共56套。

（3）下锚拉线装置：共14套。

四、工程总投资

本概算依据铁计【2008】24号文、铁建设【2010】196号文编制，工程总投资：331.28万元（见综合概算表）。

五、建设周期

该工程拟于2015年完成。

六、新增能力及效益

该改造完成后，将大大提高设备运行的安全及可靠程度，为包西线开行动车组做好技术上的准备与配合，保证设备的安全高效良好运行。

附表一：主要工程数量表

附表二：综合概算表