车站接触网平面设计Word格式.doc
《车站接触网平面设计Word格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车站接触网平面设计Word格式.doc（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
3.4链形悬挂锚段长度的计算 7
3.5***车站软横跨结构图及预制计算 8
4绘制***车站接触网平面图及设备装配图 13
4.1放图 13
4.2布置支柱 13
4.3划分锚段 13
4.4确定接触线拉出值 13
4.5确定支柱类型 14
4.6校验与校核 14
4.7表格栏及相应说明 14
4.8***车站接触网设备装配图说明 16
4.8.1***车站接触网平面设计图说明 16
4.8.2直线绝缘转换柱（ZJS1）装配图说明 17
4.8.3直线绝缘转换柱（ZJS2）装配图说明 17
4.8.4软横跨安装示意图说明 17
4.8.5道岔住装配图说明 18
4.8.6钢筋混凝土柱全补偿下锚装配图说明 18
4.8.7回流线腕臂柱肩架装配图说明 18
4.8.8回流线软横跨柱肩架装配图说明 18
4.8.9回流线终端下锚装配图 19
4.8.10直线中间柱正定位装配图说明 19
4.8.11直线中间柱反定位装配图说明 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
附图A***车站接触网平面图 23
附图B***车站接触网设备装配图 23
-21-
1绪论
1.1工程背景
***车站只有4个股道，所以全部采用软横跨。
3号和4号股道为侧线，I号和Ⅱ号股道为正线，正线总长2190.38m。
在本车站共有16个道岔，型号全为1/12。
进出站信号机共有4个，分别位于坐标K1598+400.30、K1598+384.20、K1600+055.60和K1600+011.30处。
1.2设计范围
包括悬挂模式选择及比较、气象条件选择、线材及设备选型、进行设计计算，对***车站接触网进行平面设计[1]。
1.3设计依据
（1）相关专业提供的工程设计资料。
（2）国家现行有关设计规程，规范及标准，主要包括：
《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）；
《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2005）；
《铁路客运专线技术管理办法（试行）》（铁科技[2009]212号）；
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
《客运专线铁路电牵引供电工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2006]167号）；
《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行》（铁建设[2007]39号）；
《铁路枢纽电力牵引供电设计规范》（TB10007-2000）。
（3）国家现行的标准图和通用图。
（4）由甲方提供的原始资料及来自建筑设计部门的有关线路详图。
1.4设计目标
（1）接触网平面设计，应结合近、远期发展目标，综合考虑。
（2）接触网设计应符合铁路技术规范及电气化铁路设计规范的要求。
（3）接触网设计中要考虑各个专业之间的配合。
（4）接触网应具有良好的经济、技术性能，体现国家的技术政策，并尽量采用先进技术。
（5）接触网的设计应以保证安全运营为基本原则，具有良好的质量。
1.5本设计的主要工作
（1）悬挂模式的比较及选用；
（2）气象条件的确定；
（3）悬挂模式的确定；
（4）线材及主要设备的选择；
（5）接触网最大跨距、最大锚段长度计算；
（6）软横跨（硬横跨）设计计算；
（7）接触网其他参数的选择及计算；
（8）绘制接触网平面图及设备装配图。
2气象资料
2.1接触网设计中的气象资料
接触网设计中所用到的气象资料包括；
最高温度、最低温度、接触线无弛度时的温度、吊弦及定位器处于正常位置时的温度、最大风速及其出现时的温度、线索覆冰厚度、覆冰时的风速及温度，此外还有线路横跨河滩及山谷时的最大风速等[2]。
进行接触网设计时，气象条件确定和选择的方法[3]如下所述：
（1）最高温度与最低温度
最高温度与最低温度，为了便于计算，在数值上宜取与极限温度接近的5之整倍数的数值。
（2）最大风速出现时的温度
一般是选取风速大而出现次数多的月份的温度平均值。
（3）接触线无弛度时的温度
接触线无弛度时的温度根据接触悬挂的实际运营状态确定。
（4）吊弦及定位器处于正常位置时的温度
吊弦及定位器处于正常位置时的温度，取该地区最高温度和最低温度的平均值。
（5）覆冰厚度
接触线和承力案的覆冰厚度，系指圆筒形的冰壳厚度。
在覆冰季节，可用单位长导线覆冰后的重量换算出覆冰的平均厚度，即：
式中，—单位长度导线覆冰后的总重力负载（kN/m）；
—无冰时单位长度导线自重负载（kN/m）；
R—导线半径（mm）；
—冰的密度，取900。
接触线的覆冰厚度，取承力索冰壳厚度的50%，不考虑吊弦及线夹上的覆冰荷载。
（6）线索覆冰时的风速
在设计时，其覆冰时风速，但在沿海及草原地区，此值可取。
本地区覆冰时风速。
2.2我国气象区的划分
我国在1972年进行的全国设计规范改革中，结合各地情况将全国划分为九个标准气象区[3]，如表2.1所示。
表2.1我国标准典型气象区
计算条件
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
大气温度（°
C）
最高
+40
最低
-5
-10
-20
-40
覆冰
—
最大风速
+10
安装
-15
大气过电压
+15
内部过电压年平均气温
+20
风速（m/s）
35
30
25
10
15
内部过电压
0.5×
最大风速（不低于15m/s）
覆冰厚度（mm）
5
20
覆冰的密度（kg/m3）
900
表中所列的九个典型区域，大体所属范围划分如下：
I区：
为南方沿海易受台风侵袭的地区，如浙江、福建东部、广东、广西沿海地区等；
II区：
是指华东大部分地区，包括安徽、山东、江苏大部分地区；
III区：
包括西南南部的非重冰地区、以及福建、广东等受台风影响较弱的地区；
IV区：
包括西北大部分地区，华北及京、津、唐等地区；
V区：
使用于华东、中南和西南三个地区的广大山区；
VI区：
泛指湖北、湖南、河南以及华北平原的大部分地区；
VII区：
适用于寒潮风较强烈的地带，如东北大部分地区，河北的承德、张家口一带；
VIII区：
适用于覆冰严重的地区，如山东、河南的大部分地区，湘中、粤北重冰地带；
IX区：
是指云贵高原重冰地区。
由于缺乏气象资料，在本设计中以IV气象区来选择。
3设计计算
3.1主要线材选用
（1）考虑到线型选择的技术要求，本设计中接触线选择银铜合金（AgCu120）。
（2）承力索选择铜承力索（TJ-150）。
（3）软横跨横承力索选择钢绞GJ-70，上下部定位索选择钢绞GJ-50型绞线。
3.2接触网的控制参数计算
波动速度一直认为是控制运行速度的重要条件，本次接触网设计的设计时速为：
式中，T—接触线的张力（N），本接触线取20000N；
—接触线的单位长度质量（），本接触线取1.07；
—波动速度（）；
—无量纲系数，一般取为0.65~0.70，本设计中取0.65。
3.3接触网设计中跨距的计算
接触线单位长度风负载为：
式中，d为线索直径，这里取13mm；
取最大风速，西部地区＝25m/s，风速不均匀系数取0.85，体形系数K取1.25。
代入上述数据可得：
在直线区段上，a为接触线之字值，取+300mm。
根据接触网设计的经验值，可选跨距为60m，因而可得接触线许可风偏移位为：
因为<
500mm，所以，所取最大跨距满足条件[4]。
3.4链形悬挂锚段长度的计算
（1）锚段长度确定原则
对于全补偿链形悬挂，一般情况不大于1800m，困难条件时不大于2000m。
目前在设计中，规定在计算极限温度下，中心锚结和补偿器间的张力差不许超过±
15%。
代表接触线在补偿器处的张力[5]。
①吊弦造成的张力增量
则或。
取吊弦的长度为C=1.3m，=0，可计算出温度变化时吊弦所引起的张力增量。
当时
②定位器形成的张力增量
在直线区段上，可以忽略定位器形成的张力增量，即。
③吊弦和定位器共同作用所产生的总张力增量
接触线因吊弦和定位器共同作用所产生的总张力增量为：
故满足要求。
④考虑接触线的弹性伸长
若同时还考虑接触线的弹性伸长，则张力增量为：
故选取的锚段长度满足设计要求。
3.5***车站软横跨结构图及预制计算
确定图3.1所示钢筋混凝土柱软横跨的结构尺寸。
图3.1混凝土支柱40-41号软横跨结构
（1）支柱类型
类型选择为。
安装后外缘垂直，经现场实际测量，，，，，，。
（2）接触网悬挂类型
正线选择为TJ-150+CTHA120。
（3）接触网类型
接触线选择为银铜合金CTHA120，承力索用TJ-150，辅助绳钢绞线GJ-50。
（4）软横跨结点类型
类型选择为为1、2、5。
（5）拉杆、腕臂、定位管及定位器类型
即拉杆长度为1800mm；
腕臂管径为英寸，长度为2750mm；
主定位管管径为英寸，长度为3200mm；
型定位器。
（6）侧面限界
侧面限界CX选择为3m。
（7）支柱结构的斜率和调整倾斜度之和
；
型钢柱，则，。
（8）偏移距离
考虑到支柱受力后内倾及扰度影响，取，。
（9）相邻悬挂点间的水平距离
。
（10）基础面至正线轨面的高差
，。
①确定弛度
把数据代入下式，可计算出驰度及的值为：
式中，；
7250mm，为上不固定绳至正线轨面的高，接触线高度，大站一般取6450mm，小站取6000mm，接触线距下部固定绳距离，一般取300mm，为上、下部固定绳距离，一般取950mm，对、、可根据现场实际情况取值[6]。
②确定垂直负载
确定垂直负载，就是确定各股道悬挂的重力负载。
由下式可知悬挂点Q1负载为：
同理可得：
③确定最短吊弦位置
利用对A悬挂点求支座反力方法来确定最短吊弦位置，根据下式可得：
则悬挂最低点便出现悬挂负载所在的悬挂点，即第Ⅱ股道下方。
④求横向承力索分段长度及总长度
根据下式可得子力矩为：
式中，，，，
根据下式，可得横向承力索水平力T及分界力Y为：
由，又可以说明前面判断是正确的。
横向承力索的结构尺寸如图3.1所示，根据下式可得横向承力索分段长度为：
根据下式可得：
根据下式可得求横向承力索总长度：
根据下式可得各悬挂点直吊弦长度：
（最短直吊弦取400mm）
⑤根据下式可得上、下部固定绳长度：
⑥根据下式，计算校验结果，可得：
校验结果计算正确。
4绘制***车站接触网平面图及设备装配图
4.1放图
考虑到***车站只有4个股道，所以全部采用软横跨。
3号和4号股道为侧线，I号股道为正线，正线总长2190.38m。
本设计采用1:
2000的比例进行绘制。
4.2布置支柱
先从咽喉区开始设计正线上的道岔柱。
图中先从两边咽喉区开始布置，再定位车站中心的两个软横跨，道岔定位原则上应尽量采用标准定位。
在本设计中，采用的跨距为50m。
4.3划分锚段
由于本设计是车站的设计，所以必须全锚通过，即在车站两端下锚。
在站场下锚，接触悬挂改变方向时，与原方向水平夹角，一般情况不宜超过6度，困难情况不宜超过10度。
高速线路情况下，不允许站线与正线在站场上相交，应保证正线的相对独立性，使高速列车无障碍地通过。
中心锚结位置一般设在锚段中部附近，原则上要求从中心锚结到两端补偿器间的张力差应大致相等，全补偿链形悬挂和简单悬挂还应考虑中心锚结绳便于拉出，便于锚柱埋设和设置拉线。
由于本车站两边的第一个道岔与信号机间距离太短，不能布置锚段关节，所以布置在信号机与区间衔接处。
4.4确定接触线拉出值
在直线区段，线路中心线与机车受电弓中心线重合，接触线沿线路中心线上空成“之”字形对称布置，即所谓直线区段，接触线拉出值也称“之”字值的原因，其标准为±
300mm。
拉出值的标准可参考表4.1。
从咽喉区开始，依次确定出拉出值的大小与方向。
按要求在直线区段拉出值一般情况下取300mm，在道岔定位处的拉出值取375mm。
接触线“之”字值和拉出值的作用主要是使在运行中的电力机车受电弓滑板工作面与接触线摩擦均匀，保证接触线与受电弓接触，避免因脱弓造成的弓网事故。
表4.1接触线拉出值选用表
曲线半径（m）
区间拉出值（mm）
隧道内拉出值（mm）
300～1200
400
300
1200≤R≤1800
250
150
R＞1800
∞（直线）
±
200
4.5确定支柱类型
根据支柱所在位置、功用，确定钢柱、钢筋混凝土支柱以及软（硬）横跨柱、腕臂柱的类型、容量及编号[7]。
由于***车站是小站，只有4股道，所以站场软横跨支柱均采用钢筋混凝土支柱，在图中位于咽喉区的所有支柱以及站场中心区的支柱均采用钢筋混凝土支柱，按照所需选取不同的支柱型号和容量。
4.6校验与校核
在完成上述工作以后，分别对风偏移值、4号转换柱、8号中间柱及75号锚柱进行了容量校核，其负载时的容量值小于原选支柱的容量，计算结果满足设计要求。
4.7表格栏及相应说明
在已完成的接触网平面设计图[8]上，除了上述的沿线路的支柱布置外，在图的下方设有表格栏。
在表格栏内应明确标示出施工工程所需要的各种原始数据、技术参数、所用设备的规格类型及及其安装图号等。
具体内容如下所述。
在已完成的接触网平面设计图[9]上，除了上述的沿线路的支柱布置外，在图的下方设有表格栏[10]。
（1）侧面限界
侧面限界是要确定支柱的横向位置，实际上是在跨距已确定的情况下，确定支柱的绝对坐标。
目前在设计中，由接触网支柱内缘至线路中心线的距离，习惯上被称为“支柱侧面限界”，用符号CX表示。
对于软横跨支柱，侧面限界一般取3.0m，位于基本站台上时，取6.0m。
软横跨支柱的侧面限界比腕臂柱大。
（2）支柱类型
在支柱类型栏内要标明每一个支柱的材质，型号、容量、高度及数量。
支柱类型的选择是根据最低温度、最大覆冰以及最大风速三种情况计算的，取三种计算结果的最大弯矩值，即选取其中最严重的情况作为选择支柱容量的依据。
（3）地质情况
在接触网设计的平面图要清楚的标明沿线路的地质情况[5]。
因为支柱埋设地点、基础的稳固程度与地质情况有密切关系，不同的地质情况表明其承压力不同。
土壤的承压力有以下两种表示方法：
①允许承压力[R]
土壤的允许承压力，表示土壤基本力学性质，也就是承载能力的大小。
如±
150kPa，其中负号“－”表示该区段挖方，正号“+”表示该区段填方。
②安息角[]
土壤的安息角[]是表示砂性土的自然坡度角，在接触网下部工程中，也常用安息角[]表示地质条件。
因而，允许承压力和安息角二者均可以表示（有时候混合使用）土壤承受外界负载的能力。
它们的对应关系如表4.2所示。
表4.2承压力[R]与安息角[]对应表
允许承压力[R]（kPa）
安息角[]（°
）
100
17°
～20°
30°
35°
40°
以上
（4）基础（横卧板）类型
在使用钢筋混凝土支柱时，为了增大支柱地面以下部分与土体的接触面积，提高土体对支柱的抗倾覆能力，使支柱具有良好的稳定性，因此，对于钢筋混凝土软横跨柱和设置在土质松散地段的钢筋混凝土腕臂支柱，应根据支柱容量和地质与线路情况加设横卧板。
横卧板的类型分为I型及II型。
I型为600×
800×
80，孔距为310mm，孔径为35mm；
II型为600×
1000×
100，孔距为410mm，孔径为35mm。
（5）软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器
它表示该组软横跨所跨越线路的装配形式。
为了设计及工程的方便，把软横跨各种装配形式经过归纳综合制定了12种结点类型，本设计采用节点1、2、5。
（6）拉杆、腕臂、定位管、定位器
腕臂柱的装配与悬挂类型（全、半补偿）、结构高度、支柱类型、侧面限界CX、支柱高度、接触线高度、定位方向、悬挂数量、曲径半径大小以及支柱所在位置等因素有关。
其表达形式与意义如下：
式中，18——拉杆类型，长度为1800mm；
Y19——压管类型，长度为1900mm；
TG——腕臂类型，材质为双筒钢管；
——腕臂类型，管径为英寸，长度为2750mm；
——主定位管类型，管径为英寸，长度为3200mm；
——定位器类型，2表示两个型定位器。
（7）安装图号
接触网支柱装配是十分繁杂和细致的工作，使用构件稍有不当，将不能满足技术要求。
为避免类似的人为故障，一般设计单位都根据支柱工作状态的要求，绘制了各类支柱装配定型图，每一张装配图都编有相应图号。
为便于施工参考及进行工程数量统计，在接触网平面示意图中都标有相应支柱装配图的图号[11]。
4.8***车站接触网设备装配图说明
4.8.1***车站接触网
升级会员 