谈既有线隧道锚臂更换施工方法

【摘要】本文以襄渝铁路扩能改造接触网工程隧道内锚臂施工为背景，主要围绕该工程涉及的锚臂更换施工优化方案展开了详细的探讨，施工结果证明，该优化方案的实施不仅提高了工作效率，而且为确保工程的安全和质量打下了坚实的基础。

【关键词】既有线隧道；锚臂更换；化学锚栓

1工程概况

襄渝铁路自1983年全线电气化通车，至今已运营30多年；为了提高铁路运输效率，迄今为止铁路经过了六次大提速，襄渝二线开通以后，进川入渝货流大大增加，铁道部决定使用HXD1C型大功率电力机车双机固定重联牵引的方式，在襄阳北至达州间开行4500t货物列车，既有襄渝铁路牵供电能力不足，长期处于超负荷运行状态，铁路总公司决定对襄渝铁路进行4500t牵引供电扩能改造。本次扩能接触网改造需要更换截面积更大的铜合金导线、部分容量不足及老化的设备，线索张力也相应由2.5吨系增加到3吨系。其中隧道内锚臂更换是本次改造的控制性工程，也是本次改造的难点工程之一。

2施工方案

2.1中锚锚臂更换方案

根据现场调查，襄渝线承力索在2013年的达速改造工程中已经更换，既有中锚锚臂位于接触线的正上方。如果移动位置更换会出现以下问题：①垂直线路移动位置更换，会造成承力索偏移太大；②顺线路移动位置更换，会造成一端承力索需要接头才够长度，所需零件较多且作业时间相对较长，在有效作业时间只有70min的旬阳至安康段容易砸点。经测量，现场既有锚臂法兰盘尺寸为大约400mm的正方形。在征得甲方和设计同意后，决定把新设锚臂法兰盘尺寸加大到约600mm的正方形，锚栓间距为500mm×500mm，这样新设锚臂的螺栓就完全避开了既有锚臂法兰盘，见图1。（1）中锚锚臂施工流程：施工准备→打孔→拉拔试验→拆除旧锚臂→锚臂安装→下锚倒替。（2）打孔模具按照图2的方式进行加工，由两块组成，中间掏空部分能够完全包裹既有锚臂法兰盘。（3）锚臂施工。①施工天窗命令下达后，轨道作业车进入封锁区间并到达作业位置对位，利用加工好的模具定位，并按照施工流程进行打孔、清空、注胶及植入化学锚栓等工作，施工结束后，人员机具撤出施工现场[1-2]；②待化学锚栓固化后，利用施工天窗分3个作业小组更换锚臂，其中2个小组分别对承力索两端的补偿坠砣进行固定，防止承力索窜动，另一个作业小组利用作业平台首先对固化后的化学锚栓进行拉拔试验；试验合格后利用紧线器、手扳葫芦等工具将锚臂两边承力索连接并受力，锚臂两边下锚松弛后拆除下锚零件及旧锚臂，并用手持式切割机沿隧道壁将旧锚栓切除。安装新锚臂，用力矩扳手将螺母紧固到位，将两端承力索下锚安装于新锚臂上，安装完毕后松开手扳葫芦，移除使用的工具，同时拆除两端下锚补偿坠砣的固定设施。确认接触网达到开通条件后，人员机具撤出到安全地带，消除施工命令，作业结束。

2.2下锚锚臂更换方案

2.2.1施工前准备（1）锚臂施工前，需要对每一处下锚进行施工调查，利用DJJ-9接触网激光测距仪确定锚臂长度L及锚臂法兰盘的水平夹角θ，并提报锚臂生产厂家进行生产。（2）在确定锚臂的位置时，需要保证锚臂安装后与各带电部分的绝缘距离以及机车通过时与受电弓的绝缘距离满足要求，同时要保证下锚支与隧道壁的绝缘距离满足要求。

2.2.2下锚锚臂施工方案的确定方案一：第一个天窗点把锚臂的8个化学锚栓一次安装到位，下一个天窗点进行拉拔试验和锚臂安装。此方法的缺点是由于锚栓较多，在灌装过程中存在误差，在安装锚臂时比较困难，需要的时间较长，困难时装一个锚臂需要80—90min。方案二：第一个天窗把锚臂的8个化学锚栓空全部打好并清干净，灌注外圈对角的两个化学锚栓（根据拉拔试验结果，两个化学锚栓的抗拔力足够承受锚臂自身的重力），下一个天窗对外圈对角的化学锚栓进行拉拔试验，合格后安装新锚臂，把对角锚栓螺母紧固到位后灌注剩余6个化学锚栓。此方法安装锚臂较快，安装一个锚臂需要15min左右。对比以上两种方案，方案二优于方案一，在襄渝扩能工程接触网施工中均采用方案二。

2.2.3下锚锚臂施工流程如图3所示，为下锚锚臂施工流程。

2.2.4下锚锚臂更换施工（1）施工天窗命令下达后，轨道作业车进入封锁区间并到达作业位置对位，在前施工期调查确定的位置处，利用加工好的模具对锚栓位置定位，并按照施工流程进行打孔、清空、注胶及植入化学锚栓等工作，施工结束后人员机具撤出施工现场。（2）化学锚栓固化后，利用施工天窗对化学锚栓进行拉拔试验，合格后安装新锚臂，用力矩扳手将对角化学锚栓螺母紧固到位，灌注剩余6个化学锚栓；同时安装动、定滑轮及拉线盘。（3）剩余的6个化学锚栓固化后，利用施工天窗对其进行拉拔试验，合格后使用力矩扳手将其螺母紧固到位，对锚臂安装下锚拉线；在同一个天窗进行下锚倒替，倒替完毕拆除旧锚臂，确认接触网达到开通条件后，人员机具撤出到安全地带，消除施工命令，作业结束。

3化学锚栓安装注意事项

（1）“三清”。对预埋孔“三刷、三吹”，即“刷一次，吹一次”，连续三次，确保孔内无灰尘。（2）“装配”。检查锚固胶有效期和瓶体状态，发现瓶体有裂纹、破损、两瓶胶装载不均匀及超有效期的，均不准使用。将锚固胶装入注射胶枪，搬动枪机使胶体充满混合嘴后，将混合管前端的胶液打出（让胶液对地喷出三次，每套最先3枪的胶体必须丢弃），确认胶液在混合嘴内充分混合后使用。（3）“安装防溢帽”。将塑料防溢帽植入孔口，其作用是防止胶液流出和螺栓掉下。（4）“注胶”。将混合嘴导管插入植埋孔底部，注液2/3，因孔口向下不需要向外移拔注胶，化学胶液会自动向下流动，对已开封或当日作业未使用完的胶液和混合管，次日均不准使用。（5）“植埋”。检查螺杆厂标、型号符合规定且无变形、弯曲、锈蚀，无油污灰尘等杂质。将螺栓按顺时针方向旋转推入孔的底部，当胶液从防溢帽四周稍有溢出（红色出现），说明孔内胶体饱满充实，确保螺栓与化学药品充分粘连，如表1所示，为化学锚栓凝固时间表。防护好螺栓外露部分，禁止涂上化学药剂。

4结束语

以上两种施工方法在襄渝扩能工程接触网隧道锚臂施工中得到了广泛采用，在既有线施工有限的天窗时间里，大大提高了施工效率，确保了既有线施工安全和质量，在今后类似的施工中可以推广应用。

参考文献

[1]陆世进，崔秋菊.接触网锚臂角度测量探讨[J].铁道勘察，2013（5）：19-20.

[2]赵立财.高速铁路隧道接触网下锚段关节处衬砌补强设计与受力分析[J].隧道建设，2013（10）：830-835.

作者：刘玉峰 李原高 单位：贵州铁路技师学院