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1、吉林铁道职业技术学院毕业设计 （论文） 设计题目: 电气化铁路接触网硬横跨的设计与施工 专业（班级）： 06级电气化 指 导 老 师： 学 生 姓 名： 学 号： 0610020 吉林铁道职业技术学院 目录 前言121.1 硬横跨的基本系形式21.2 新型斜拉式硬横跨252.1 选用说明52.2 基础选用53. 硬横跨的受力分析及计算113.1 受力分析及计算113.2 新型斜拉式硬横跨的力学性能194. 硬横跨施工作业流程214.1 施工流程图214.2 硬横跨施工224.3 安装示例255. 既有线路硬横跨的改造、安装技术285.1 关于既有复线站内架设硬横跨的施工方案285.2 既有电气
2、化线路车站由软横跨改造为硬横跨的安装技术335.3 格构式硬横梁上吊柱的通用安装方式35结 论40致 谢41参考文献 42附 录43 摘 要在电气化铁路中，要提高接触悬挂的稳定性，改善受流质量，首先应确保支持装置的稳定性及受力性能良好，而硬横跨正好具备这样的优点。随着高速电气化的发展，既有线的大面积提速，原有的软横跨已不能满足提速后的质量要求，性能好的硬横跨取而代之已是必然。所以对硬横跨的研究是十分必要的。 本文在接触网基本原理的基础上，深入地分析了硬横跨的结构特征和硬横跨的受力性能；系统地论述了硬横跨的施工技术。设计中结合实际站场进行分析，提高了文章的实用性，做到了理论和实践的结合和统一。论
3、文共分五章，第一章介绍了硬横跨的基本形式，并根据实际站场设立的硬横跨作了进一步的阐述。第二章叙述了硬横跨的类型结构、硬横跨的基础选用及施工要求。第三章结合实际站场，对硬横跨的受力进行分析计算，完成了硬横跨的力学性能分析。第四章概述了与生产实际紧密相关的硬横跨的施工作业流程。第五章探讨了有线路硬横跨的改造、安装技术。关键词：接触网；硬横跨；软横跨；安装技术 前 言1879年5月,世界上第一条电气化铁路在德国柏林建成。此后，随着科学技术的发展、铁路运量的增长和对能源利用率的重视，电气化铁路有了很快的发展。法国、日本、德国等国家已成为电气化铁路为主的铁路运输业，大部分货运量是由电气铁路完成的。全世界
4、电气化铁路营业里程逐年增加,到20世纪80年代初已超过16.5万公里,占铁路营业总里程的13，而承担的运量却占铁路总运量的35。一些以电气化铁路为主的国家，如法国、联邦德国和日本等,一般以占铁路营业总里程的1/3左右的电气化铁路完成铁路总运量的3/4左右。中国于1961年建成第一条电气化铁路宝成铁路的宝鸡至凤州段。在过去的这几十年中，我国电气化铁路建设有了迅速的发展，取得了巨大的成就。到2010年，我国铁路的电气化率预计将达到34.6%(约占国家铁路营业里程的40%以上)，电气化铁路复线率将增加到68.9%，电气化铁路承担的客货运量将占铁路总运量的65%以上。几条长大干线的旅客列车运行速度将普
5、遍达到每小140160公里，而京沈、广深、京津、沪杭、长衡等快速客运专线的旅客列车运行速度将达到每小时200公里。我国几条主要繁忙干线的货物列车载重量将普遍达到40005000吨，而大秦和朔黄两条运煤专线的重载单元列车的载重量将突破1万吨。电气化铁路的各项主要运营指标，如输送能力和通过能力、列车运行速度和列车平均总重量、电力机车的日车公里和日产量等都进入世界先进行列。用电力机车作为牵引动力的铁路，就是电气化铁路。电气化机车上不设原动机，其电力由铁路电力供应系统提供。该系统由牵引变电所和接触网构成。来自高压输电线路的高压电经牵引变电所降压整流后，送至铁路架空接触网，电气机车通过滑线弓受电，牵引机
6、车行驶。供电制式分为直流制。电气化铁路与现有其他动力牵引的铁路相比，具有的优越性是能源节省，其热效率可达 20%26% ；运输能力大 ，功率大，可使牵引总重提高；运输成本低，维修少，机车车辆周转快，整备作业少、耗能少；污染少，粉尘与 噪声小，劳动条件也较好等。接触网是其重要组成部分，它是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。 为了把导线悬挂到支柱并固定在一定位置上，必须有一套中间装置，这就是所谓的支持装置。支持装置包括腕臂、软横跨和硬横跨。本设计除了涉及到接触网的其他知识外，重点介绍作为接触悬挂支持结构之一的硬横跨。硬横跨
7、是电气化铁路发展初期，欧洲国家就有较广泛的应用，他的优点是形式单一、结构简单、便于机械化施工。后来，硬横跨又逐渐被软横跨所取代。高速铁路在世界范围内兴起，而硬横跨的优点在高速铁路中显现出来，所以，在国外，如法国、瑞士、日本等国家，硬横跨又被重新广泛地采用。1硬横跨的形式11硬横跨的基本形式 硬横跨多用于全补偿链型悬挂的站场上，一般是为固定承力索中心的锚结绳而设立的。时速200km区段，车站正线一般采用带吊柱（吊柱本体采用双槽钢焊接）的门型硬横梁结构，如图11所示。股道数较多的大站纯站线侧采用带上下部定位索的门型硬梁结构，如图12所示。硬横梁一般采用格构式横梁。图11图12硬横跨不仅具有机械上独
8、立、股道之间不产生影响、事故范围小、结构稳定、抗震动、抗风性能好、稳定性强等优点，而且硬横跨具有较好的刚度，稳定性高，能改善弓网受流，因而又具有磨耗小、可降低离线率等一系列优点。1.2 新型斜拉式硬横跨我们在这里介绍一种新型的硬横跨斜位式硬横跨。我国长沙站就采用这种硬横跨。1.2.1 斜拉式硬横跨的形式斜拉式连续硬横跨,分为两种类型:一种为一般斜拉式连续硬横跨,另一种为大跨度斜拉式连续硬横跨。 一般斜拉式连续硬横跨的横梁面形式为边长500mm正三角形,上弦杆为一根89的无缝钢管,下弦杆为两根76的无缝钢管,支柱为4m高外径为300mm的圆钢柱。一般斜拉式连续硬横跨的安装示意图1:“一般斜拉式连
9、续硬横跨的安装示意图”。 大跨度斜拉式连续硬横跨的横梁断面形式为边长600mm正三角形,上弦杆为一根102的无缝钢管,下弦杆为两根102的无缝钢管,支柱外径为300mm的圆钢柱。大跨度斜拉式连续硬横跨的安装形式见图2:“大跨度斜拉式连续硬横跨的安装示意图”。图1一般斜拉式连续硬横跨的安装示意图 图2大跨度斜拉式连续硬横跨的安装示意图1 斜拉式硬横跨的性能特点及优点硬横跨结构对横梁和钢柱的制造精度要求很高,从保证现场安装顺利方面,要求有简单方便的连接型式,从制造方面,确定一套完整的工艺装备、胎模、卡具以及一系列的质量保证体系,以保证工厂分段制造,现场顺利安装。斜拉式连续硬横跨,具有以下特点:a.
10、斜拉式连续硬横跨跨越能力大,单跨的设计跨度为1728m,个别地方的单跨跨度为38m,每组硬横跨实际长度超过了60m。b.斜拉式连续硬横跨与普通便横跨相比,受力更均匀,内力分布合理,更能充分利用材料。c.既能满足强度、刚度及稳定性要求、又做到经济、合理、适用、美观。斜拉式连续硬横跨结构不仅具有普通横跨的优点整体稳定性好,还可大大提高接触悬挂的稳定性,减少受电弓的离线率,便于接触悬挂调整,减少维修工作量,节约维修费用,同时还具有以下优点:1与采用抱箍型式连接的硬横跨相比,制造精度与安装误差要求较低,更便于工厂加工和现场安装。2结构型式简洁轻巧,改善了电气化铁路尤其是车站的面貌。3斜拉式连续硬横跨由
11、于斜拉杆的作用,大大减少了梁自重产生的弯矩,梁截面尺寸小,因此节省了钢材。4斜拉式连续硬横跨支柱柱底的弯矩小,如硬横跨与雨棚合架,对雨棚的作用荷载小,可大大减少雨棚的土建投资或雨棚的加固费用。 2.硬横跨结构与基础选用2.1选用说明根据跨度的大小和安装地点的不同，硬横跨按结构分为两大类：角钢结构式矩形断面硬横跨（角钢硬横跨）和钢管结构式三角断面硬横梁（钢管硬横梁）。通过吊柱安装接触悬挂。硬横跨横梁与支柱采用抱箍式连接或法兰盘连接，横梁分若干段，梁段间通过法兰连接。角钢结构硬横跨的支柱采用环形等径预应力混凝土支柱（跨度25mm及以下）或与横梁结构相同的角钢支柱（跨度2540m或跨度25m以下承受负荷较大的硬横跨），钢管结构硬横跨支柱采用环形等径截面钢管柱。钢管结构硬横跨主要用于车站风雨棚范围内，其余地点一般采用角钢结构硬横跨。 2硬横跨规格型号符号说明采用混凝土支柱的角钢硬横跨表示为：YHK-H-“L”；采用角钢支柱的角钢硬横跨表示为： YHK-J-“L”；采用钢管硬横跨表示为： YHK-G-“L”；其中YHK表示硬横
