Монтажные работы при электрификации железных дорог

Питание электрической энергией электровозов и моторных вагонов электропоездов осуществляется посредством непрерывного контакта линейного токоведущего органа — контактного провода — с токо­приемником, находящимся на экипаже. Контактный провод, подвешивае­мый над рельсовым путем, должен занимать устойчивое положение по вы­соте и в плане, а также обеспечивать плотность и эластичность контакта с дви­жущимся токоприемником. Применяют различные системы так называемых цепных подвесок. Их основой является несущий трос, к которому с помощью струн подвешивают контактный провод (рис. 9.17). В плане его положение закрепляют фиксаторами. Для компенсации температурных изменений дли­ны проводов применяют натяжные устройства обычно грузового типа, которые размещают по концам так называемых анкерных участков протяжен­ностью до 1200…1600 м.

Работы по устройству цепной подвески относятся к электромонтажным. Им предшествуют специфические строительно-монтажные работы: установка опор контактной сети и их обустройство. Опоры, располагаемые за пределами габарита приближения строений, удерживают цепную подвеску либо на консолях, либо на поперечинах, перекрывающих все пространство над путями. Консоли делают однопутными или двухпутными. При необходимости пере­крытия трех и более путей применяют сварные металлоконструкции (риге­ли), укладываемые концами на две стойки. Поперечины такого рода назы­вают жесткими, а П-образные опоры — ригельными. При числе перекры­ваемых путей 8 и более цепную подвеску монтируют на гибких попере­чинах, представляющих собой систему поперечных тросов, закрепляемых на опорах. Опорные конструкции контактной подвески отделяют от частей, находящихся под напряжением, электрическими изоляторами.

Наибольшее применение находят железобетонные опоры, которые бывают нераздельными с фундаментом и раздельными. В качестве фундаментов раз­дельных опор используют унифицированные железобетонные блоки. В верх­ней части блок имеет утолщение со стаканом для размещения опоры, нижняя выполнена в виде сваи двутаврового или трехлучевого профиля. Блоки можно заглублять в грунт с помощью вибропогружателей или устанавливать в заранее отрытые котлованы. Для высоких стальных опор, которые использу­ют при гибких поперечинах, фундаменты устраивают из четырех…шести свай, объединяемых вверху плитой-ростверком, либо из железобетонных блоков с анкерными болтами, устанавливаемых в котлованы.

Рис. 9.17. Опоры контактной сети и цепная подвеска на перегонах:

а — бесфундаментная коническая опора на насыпи; 6 — коническая опора со стаканным фундамен­том в выемке; в — детали цепной подвески; / — опора; 2 — консоль; 3 — тяга; 4 — изолятор; 5 — струна; 6 — контактный провод; 7 — фиксатор; 8 — несущий трос

Сравнительно редко железные дороги сразу строятся электрифицированными. При этом опоры обычно устанавливают вслед за укладкой пути, который исполь­зуют в качестве транспортной коммуникации для прохода машин на рельсовом ходу и подвоза монтажных элементов на железнодорожном по­движном составе. Чаще электрификация предпринимается как мера повы­шения провозной способности уже существующих линий, и строительно-мон­тажные работы приходится выполнять в «окна» между поездами продолжитель­ностью около 3…4 ч. Этим объясняются высокие требования к темпу выпол­нения работ и характеристикам применяемой техники. В условиях интенсив­ного движения поездов вместо монтажа с пути там, где это возможно, рацио­нально применять способ сооружения контактной сети с поля.

Устройство фундаментов под опоры контактной сети. Перед началом работ строительная организация согласовывает с отделением дороги и заказ­чиком порядок предоставления и продолжительность «окон», а также очередность занятия отдельных путей на станциях. Разработку котлованов под опоры контактной сети обычно ведут под наблюдением представителя ди­станции пути, которая уведомляется о месте и времени работ не позже чем за 12 ч до их начала. При отрывке котлована с поля локомотивным и поездным бригадам выдается письменное предупреждение. Место работ ограж­дают переносными сигналами в соответствии с правилами.

Сами земляные работы не отличаются существенными особенностями. В су­хих связных грунтах для разработки котлованов применяют буровые машины БМ. Широко используют многоковшовые котлованокопатели на железнодорожном, а при работе с поля — на тракторном ходу. Для отрывки котлованов с поля применяют также экскаватор с оборудованием обратная лопата.

При установке фундаментов или опор сразу после окончания механи­зированной разработки котлованов разрешается оставлять без крепления котлованы в выемках и на нулевых местах с устойчивыми грунтами — при рас­стоянии от оси пути до ближайшей грани опоры 4,9 м и более, в сухих связ­ных грунтах при нераздельных консольных опорах — не ближе 3,1 м от оси пути. В слабых обводненных и песчаных грунтах необходимо крепить верти­кальные стенки котлованов с целью обеспечения их устойчивости и безопас­ности движения поездов. При этом следует применять инвентарные кон­струкции креплений. На раздельных пунктах и в других местах, где возможно хождение (скопление) людей, котлованы ограждают с соблюдением габарита приближения строений. Блочные фундаменты устанавливают в подготовленные котлованы стреловыми кранами с пути (если блоки подвозят на платформах) или с поля. Пазухи котлованов засыпают с послойным уплотнением грунта.

Свайные фундаменты раздельных опор контактной сети погружают в грунт с помощью вибропогружателя АВСЭ, смонтированного на железнодорожной четырехосной платформе, которая перемещается мотовозом-электростанци­ей или обычным мотовозом с дополнением состава вагоном-электростанцией, питающей вибропогружатель. На насыпях со слабым основанием, в выемках и нулевых местах с водонасыщенными пластичными грунтами целесообразно применять вибропогружение свайных фундаментов в предварительно образо­ванные направляющие скважины. Площадь их поперечного сечения должна составлять 30…50% площади свайной опоры. Направляющие скважины раз­рабатывают вибропогружателем с помощью стальной трубы с поршневым клапаном на конце, который служит для удаления грунта, или обратным клапаном (для песков), препятствующим падению грунта вниз при подъеме. После первого погружения трубу извлекают и удаляют из нее грунт, затем ее вновь погружают и повторяют операции, пока скважина не будет пройдена на нужную глубину.

В глинистых грунтах погружение свайных фундаментов ведут фронталь­но (потоком) после устройства направляющих скважин для всех свай, при этом в сухих грунтах скважины рекомендуется заливать водой. В песчаных грунтах направляющие скважины проходят непосредственно перед погружением свай. Сваи ростверковых фундаментов на станциях погружают с помощью стрело­вых кранов с навесным сваебойным оборудованием, которые в зависимости от рода ходовых устройств могут работать как с пути, так и с поля.

Установка опорных конструкций. Установку опор с пути, как правило, выполняют с использованием установочного поезда, перево­зящего запас опор и имеющего в своем составе подъемный кран. Для работы на двухпутных линиях применяют специальные железнодорожные краны (КДЭ-161), которые при повороте в сторону поля не нарушают выступающими частями кабины габарита соседнего действующего пути. Полувагоны и плат­формы для перевозки опор на место установки оборудуют временной оснасткой, позволяющей погрузить необходимый запас опор.

При сооружении контактной сети на нераздельных опорах последние уста­навливают вслед за разработкой котлованов в это же «окно». Разрыв во вре­мени между окончанием разработки котлованов и установки в них опор не должен быть более суток.

После прибытия установочного поезда и приведения его в рабочее состоя­ние опору с помощью кольцевых самозатягивающихся стропов или специ­альных захватов поднимают над платформой, затем кран поворачивает стрелу в полевую сторону и опускает опору в котлован. Здесь проверяют рас­стояние опоры от оси железнодорожного пути, правильность заглубления, ус­танавливают дополнительные лежни, если они предусмотрены проектом, а за­тем закрепляют опору, засыпая котлован на высоту 1 м, и расстроповывают ее. Во время засыпки нижней части опоры регулируют ее положение, добиваясь, чтобы ось опоры была наклонена в сторону, противоположную действию основ­ных нагрузок летом — с уклоном от вертикали 0,015…0,02, а зимой — 0,02…0,03. Следующую опору стропуют на платформе во время перемещения уста­новочного поезда к месту ее установки.

Аналогичные операции выполняют и при установке опор с поля. Их доставляют заранее опоровозами или иными средствами транспорта, но при этом используют стреловые краны на гусеничном или пневмоколесном ходу. Железобетонные опоры-стойки под жесткие поперечины на станциях и многопутных перегонах устанавливают как с пути, так и с поля. Высокие ме­таллические опоры для гибких поперечин при возможности подъезда к ним со стороны устанавливают преимущественно с поля, в остальных случаях — с пути.

Стойки раздельных железобетонных опор монтируют в предварительно по­груженных в грунт стаканных фундаментах. После временного раскрепления в стакане деревянными клиньями стойку расстроповывают. Окончательное за­крепление стойки замоноличиванием выполняет отдельное звено рабочих. При установке железобетонных опор жестких поперечин необходимо обращать вни­мание на сохранение вертикальности и предусмотренного проектом расстояния между стойками, связанного с размерами поперечины. До монтажа последней подземную часть опоры полностью не засыпают (чтобы иметь возможность ре­гулировать ее положение). Допускаемое отклонение продольной оси опоры от вертикали не более 0,01. Положение стальных опор, которые ставят на блоч­ные фундаменты или плиты ростверка с анкерными болтами, регулируют про­кладками при затяжке гаек.

Жесткие поперечины изготовляют на заводах или полигонах металлических конструкций сваркой прокатных профилей в виде ферм. Обычно их выполняют блоками. Перед монтажом производят укрупнительную сборку блоков, при которой обращают особое внимание на правильность расположения подкосов и придание поперечине требуемого строительного подъема. Поперечины дли­ной до 22 м устанавливают на стойки краном непосредственно с установочного поезда с занятием одного пути. При более длинных поперечинах занимают два пути: на одном находятся платформы с поперечинами, на втором — монтаж­ный кран. Нередко поперечины в количестве, равном дневной выработке, за­благовременно выгружают на междупутье, а затем монтируют на опорах же­лезнодорожным краном с занятием одного пути. Поперечины на стойках за­крепляют болтами.

Установкой жестких поперечин руководит прораб. В зоне работ движение поездов не разрешается. Нельзя вести монтаж при сильном ветре, тумане, сне­гопаде, метели и в темное время суток.

Рис. 9.18. Монтаж цепной подвески поверху комплексным способом: 1 – опора; 2 – платформа с несущим тросом; 3 – монтажный вагон для навески несущего троса и струн; 4 – платформа с контактным проводом; 5 – монтажный вагон для навески контактного провода; 6 – локомотив; 7 – смонтированная цепная подвеска

Установленные опоры контактной сети передаются подразделению, которое будет вести монтаж контактной подвески обычно на целом перегоне, станции или парке станции.

На опорах контактной сети закрепляют (или наносят на них) номерные зна­ки и знаки высокого напряжения. Номерные знаки должны быть отчетливо видны с поезда.

Монтаж цепной подвески. Работы начинают армированием опор, т. е. монтажом консолей, гибких поперечин, анкеровочных устройств и другой арматуры. При этом используют монтажные машины с шарнирной или шарнирно-телескопической стрелой, ра­ботающие с пути (тогда их устанавливают на платформах) или с поля (когда применяют машины на шасси автомобиля). Цепную подвеску собирают после или в процессе раскатки с барабанов несущего троса и контактного провода.

При монтаже понизу несущий трос и контактный провод заблаговремен­но раскатывают по обочине. Соединение проводов струнами и предварительную вытяжку ведут при временном закреплении несущего троса к опорам на высоте, удобной для выпол­нения работ. Собранную цепную подвеску поднимают полиспастами под пяту консоли. Когда она будет готова на протяжении всего анкерного участка, ее поднимают на консоль. Монтаж понизу отличается значительным объемом ручных работ, но зато требует сравни­тельно небольшой продолжительности «окон» и целесообразен на участках с интенсивным движением поездов.

При монтаже поверху одновременно выполняют раскатку проводов и их навеску на консоли. Вместе с раскаточной платформой в монтажном поезде перемещается подъемная вышка со стрелой, ролик которой удерживает провод на требуемой высоте. Та­кими вышками оборудуют дрезины или вагоны. При раздельном способе монтажа поверху сначала подвешивают несущий трос, затем струны к нему и контактный провод. При комплексном выполнении работ в поезде находятся две раскаточные платформы: одна с несущим тросом, который поднимают на консоли с вышки дрезины, вторая — с контакт­ным проводом, который подвешивают к струнам с вышки монтажного вагона на ходу поез­да (рис. 9.18). Монтаж поверху отличается высокой производительностью, меньшим объе­мом ручных работ, но сопряжен с занятием перегона и требует необходимого числа «окон» в графике движения поездов.

Цепную подвеску до постановки под напряжение подвергают регулировкам, обеспе­чивающим проектное положение контактного провода с учетом вытяжки, изменения про­веса некомпенсируемых проводов и т. д., при этом монтируют фиксаторы. Работы ведутся отдельной бригадой с подвижных монтажных вышек. Поскольку контактный провод фик­сируют в проектном положении относительно пути, очевидно, и сам путь до регулировок цепной подвески должен быть приведен в состояние, полностью соответствующее требо­ваниям проекта.

По требованиям техники безопасности все электропроводящие части и конструкции, которые могут оказаться под напряжением в случае пробоя изоляторов или обрыва про­водов контактной подвески, должны быть обесточены. С этой целью металлические конст­рукции (мосты, крыши зданий, гидроколонны и т. п.), расположенные на расстоянии ме­нее 5 м от находящихся под напряжением частей, должны быть электрически соединены с рельсом, являющимся вторым проводом контактной сети. Заземляют металлические опоры, конструкции крепления изоляторов контактной сети и воздушных линий питания напряжением 35 кВ на железобетонных опорах и на железобетонных или металлических искусственных сооружениях, а также хомуты оттяжек на железобетонных опорах. Зазем­ляющие проводники между опорой и рельсом изолируют, покрывая лаком в два слоя по всей длине, и укрепляют на отрезках шпал.

Дата добавления: 2014-01-11