鐵路電氣化接觸網工程改造施工分析論文

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  我國原有鐵路干線的建設形式主要是單線,其不僅存在波度過大、安全性較低和曲線半徑過小的問題,同時隨著運能和運速需求的不斷增長,已經逐步表現出吃力的現狀。將單線改建為雙線,減小或降低道床坡度,刪減原有的小半徑曲線是目前鐵路建設所要面臨的主要問題,而經過一系列的施工改造之后鐵路的運速已經有最初的6 0 k m / h提升到1 0 0~2 0 0 k m /h,這對于我國的經濟建設和國民出行均有著重要的意義。

  1 施工改造特點及重難點

  1.1 施工改造特點

  我國對于接觸網改造的提出是由國家鐵路局提出的,其主要目的是在提高既有鐵路運輸能力的同時,加強電氣化鐵路的設備更換和技術改造,具體特點包括新舊網并存、多專業同時施工、搶工現象嚴重和停電天窗占用頻繁等。對于新舊網的并存在很長一段時間內是不可避免的,主要原因包括行車現狀的影響和線網統一更換的投入較大,所以一定要做好新線延伸率、參數配合選擇和電氣連接安排等問題。而多專業同時施工和搶工現象嚴重均與停電天窗的占有有關,目前我國接觸網施工過程中的停電天窗時間約為1 h,而為了避開對線路施工的干擾通常在最初的5~1 0 m i n內之內做簡單的準備工作,這就導致施工時間的壓縮和交叉施工、搶工現象的頻發。

  1.2 施工改造的重難點

  對于接觸網施工改造的重難點分析可以從施工前期、中期和后期等三部分進行分析,首先,對于施工前期的重點在于熟悉現場、編制詳細的施工計劃和進行施工任務的細分等,其中熟悉現場是一些工作開始前提和基礎,所以應該建立責任意識和進行好自我監督。而對于施工計劃的編制其難點在于可行性的確定和探討,只有在可行的基礎上才能保證方案的順利實施。此外施工計劃的難點還包括對網上準備工作的劃分和盡早安排,同時還要以線路計劃為基礎做好線路開通、更換岔道或拆除股道等工作的時間安排。

  其次,對于施工中期的重難點包括強化現場協調、充分利用封閉點、嚴格執行分時作業和采取必要過渡工程等幾方面,其中現場協調是保證施工順利進行的關鍵,也是控制過程中的難點,由于任務量的大小差異和各專業間的施工差異較難把握,所以通常應該選擇責任心強和有協調經驗的人員進行組織。對于封閉點的充分利用和嚴格執行分時作業是保證工期順利完成的關鍵,其難點在于如何加強施工人員的時間觀念和盡量創造條件形成無電區等,而如果每個工序都能夠按照時間節點的設置順利完成,必然會促進封閉點工程的順利進行。

  2 施工改造問題及流程

  2.1 施工改造問題

  雖然接觸網改造可以有效提供鐵道的運輸能力和行使速度,但是其同樣存在著較多難以避免的問題,按照產生原因的不同可以簡單分為施工管理問題和技術問題等兩方面。首先就施工管理中存在的問題主要包括施工組織干擾較大、施工方案配合不合理、施工成本較大和施工材料供給不足等。其中對于施工組織之間的干擾主要是因為接觸網改造施工工作量較大,線路中的人員配置和安排過于秘密,通常存在線上與地面施工同時進行的現象,這樣不僅會導致相互之間的干擾,同時還會增加按點開通的困難程度和安全隱患的增加等問題。此外針對施工技術而言還存在專項技術的攻堅等問題,就屬于我國繁忙干線改造的2 0 0 k m/ h隴海鐵路鄭州至徐州段而言,其不僅成功實現了恒張力零預留的架設,同時還根據架設過程中出現的預留長度過長問題,提出了接觸線延長接續架設施工技術。該技術中預設張力的選定原理可以根據下式F m a x=1.2 2 5×10 - 2 g l 2/ T來表示,其中F和T分別為最大弛度和接觸線水平張力,g 和l分別為導線密度和跨距。借助研習日本、德國、法國等先進國家的技術資料,總結出實際的施工中鎂銅合金及銅絞線的預設張力選擇應該為設計值的6 0 %~8 0 % 和4 0 %~6 0 %等,導線和承力索架設張力分別為10 和8 K N。而對于施工方案配合的不合理主要表現在對于現場實際情況掌握的不及時以及對各專業特點考慮的不充分等。

  其次對于接觸網改造存在的技術問題而言通常包括施工誤差、停電困難及磨耗加速等,對于施工誤差產生的原因為技術人員的施工經驗不足,對改造線路中的過渡情況重視性不夠,支柱基坑的位置在確定之后沒有與設計單位進行確認和審定。停電困難主要體現在天窗點的占用方面,通常接觸網在進行改造的過程中需要與供電調度部門進行協調,避免對行車造成影響,而這方面溝通工作的不順暢或矛盾是導致這一問題出現的主要原因。再者對于磨耗加速主要指的是接觸線,其產生的主要原因是站改線路中硬彎的增加,通常在線路鋪通之前只能利用鄰近線路架線車架線或人工架線,使得線路的張力過小無法滿足實際需求。

  2.2 施工改造流程

  接觸網的施工改造通常包括施工準備、方案確定、過渡施工和正式施工等四個環節。

  3 施工改造優化對策

  3.1 創新管理

  施工管理不僅是項目順利運行的關鍵,同時也是判斷和評價項目運行合理性、科學性與有效性的關鍵,創新的施工管理不僅能夠使施工質量得到有效的提升,同時還可以使接觸網改造施工的工期、封閉點等安排更加切合實際和精細。要想從真正意義上實現管理的創新,首先要從樹立和轉變管理理念開始,目前我國的接觸網改造施工管理存在較大程度的臨時性,施工管理人員的安全和職能機構的配置不完善,分工不明且職責不清。鑒于改造工程中涉及較多溝通與協調工作的事實,未來的施工管理創新可以從建立和完善三級管理網絡開始,也就是按照工程的實際特點成立工程隊、段指揮部和處指揮部,前者主要負責專業施工的組織管理,而后兩者則應對管理任務和職責進行進一步的劃分,由段指揮部負責與施工段內的管理單位、各施工單位及站段進行協調,而處指揮部只要負責與建設單位及設計院等部門進行協調和管理。前者是管理創新的基礎,而后兩者必須要為前者提供和營造良好的外部環境,從而保證施工組織的順利進行和施工工期的保障等。除此之外還應樹立用戶至上和以質量為中心的管理理念,真正將接觸網改造施工的任務實現和工程優良作為管理的終極目標。

  3.2 創新技術

  隨著電子信息技術的不斷發展以及其在我國各行各業應用程度的不斷加深,對于接觸網改造施工而言也應該積極引入和推廣網絡技術的應用,并對施工改造的全過程進行科學、準確的控制。首先可以應用網絡技術對施工計劃進行檢驗和制定,接觸網改擴建施工不僅會受到停電天窗點及連續行車需求的限制,在實際的組織過程中還會出現各施工單位或專業相互交叉與干擾的現象,如何準確地把握信息的變化和及時地做好全方位調整是施工計劃制定面臨的主要問題。而網絡信息技術的引入不僅能夠幫助工程技術人員進行各類信息的收集、整理和貯存,同時還能對現場的實際工況進行及時的反饋和動態監控,這就為施工計劃的調整、優化與改進提供了有力支持和科學依據。其次是對施工進度的控制,由于我國鐵路運輸推行的是晝夜連續運輸模式,在進行改造施工的過程中不僅時間緊迫,對于各專業協調施工的進度控制要求更是嚴苛,因施工計劃不合理或認為因素造成的進度落后或施工緩慢現象屢見不鮮。如果將網絡技術應用和推廣到該環節中,不僅可以對施工計劃中的每一地段、區間、線路及站點進行詳細的進度網絡圖規劃,同時還能將所有的影響因素進行綜合分析和排除,確保施工進度的準確性和有效性。

  3.3 創新工藝

  由于鐵路接觸網改造施工的特殊性,雖然在實際的施工過程中積累了寶貴的實踐經驗,但是從整體的行業標準建立和施工工法體系完善等方面仍存在著較大的缺陷,施工人員很難做到客觀和統一,這就要求工程技術人員在對接觸網改造施工進行研究的過程中應該注重施工工藝的創新。在對施工工藝進行創新之前,首先要明確其實施的主要目的,也就是針對施工中可能遇到的操作要點、注意事項及關鍵問題等進行總結,以最經濟和最快速的施工組織設計和工機具安排達到改建的要求,為日后其他項目的施工提供參考和借鑒。其次要明確施工工藝創新的主要環節及方面,對于接觸網改造而言其中點主要集中在接觸懸掛更換、支柱裝置改造、下錨補償改造、軟橫跨改造等環節,而對于新建或改建項目而言則主要集中的設備安裝、支柱安裝、基礎澆制和拉線安裝等方面。最后就是明確施工工藝創新的流程,第一要在施工之前成立施工工藝創新開發小組,對整體的創新目標進行分階段和劃分和統籌管理;第二就是對接觸網改造施工工藝進行系統的調研,并編制出詳細的初稿;第三就是在施工實際中檢驗初稿的準確性,并進行動態的調整,在總結成功經驗的基礎上完善施工工藝的創新,并在日后的工作實踐中進行推廣。

  4 結語

  通過上文對我國接觸網施工改造特點及重難點的簡單分析,不僅加深了對于該建設工程實施必要性的了解,同時也更加深刻的認識到想要從根本上提升我國的鐵路運輸能力及電氣化建設進程,離不開對接觸網改造及改建工作的關注和思考。雖然目前我國在進行接觸網改造施工的過程中還存在較多的問題和需要改進的方面,但是隨著接觸網改造施工技術的不斷成熟,管理體制及施工流程的不斷完善,信息與網絡技術應用的持續推廣,其未來的發展一定能夠更加快捷和穩定。

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