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(4) 合成负载
在线索同时承受垂直负载(重力负载)和水平负载(风压载)时,合成负载是它们的几何和。
最大风速时的合成负载:
qvmax?(gj?gc?gd)2?pcv
2(2.11)
无冰、无风的合成负载:
q0?gj?gc?gd
(2.12)
式2.12中,gj—接触线单位长度的重力负载(kN/m);
gc—承力索单位长度的重力负载(kN/m);
gd—吊弦及线夹重力负载,取为0.5310-3(kN/m); pcv—承力索在时单位长度的风负载(kN/m);
q0—链形悬挂重力负载(kN/m)。
2.3.6 全补偿链型悬挂安装曲线
对于全补偿链型悬挂,不仅在接触线下锚处设有补偿装置,在承力索两端也设有补偿装置,因此可以近似的认为接触线张力Tj和承力索张力Tc均近似为常数。在温度变化时,接触线、承力索虽然也伸长或缩短,由于设有补偿器,它们的张力不受温度变化的影响,其尺寸也可以认为与温度变化无关。全补偿链型悬挂,在无附加负载(覆冰)的情况下,认为接触线呈无驰度状态,此时承力索驰度可由下式决定:
W0li2q0li2 F0??8Z8Tc(2.13)
式2.13中,li—锚段内的实际跨距值(m);
Z—承力索换算张力(kN);
Tc—承力索最大许用张力(kN); q0—链型悬挂合成自重负载(kN/m); W0—链型悬挂换算负载。
由上式可知,全补偿链型悬挂承力索驰度F0,在跨距一定时,由悬挂的负载q0和承力索张力Tc决定。在常温下,若不考虑冰、风等附加负载的影响,q0和Tc均近似地被认为是常数,而承力索驰度F0不变,但它的大小由补偿器给定的承力索张力Tc决定。
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随着大气温度的变化,承力索和接触线会发生线性伸长(或缩短)。为了不使承力索和接触线在最高温度时,因补偿器坠砣着地而失去补偿作用及在最低温度时补偿装置因卡住滑轮而发生事故,一般根据锚段长度的不同,计算出极限范围内坠砣串的安装高度,称其为全补偿链型悬挂坠砣安装高度曲线。安装曲线通常受上端和下端两端控制,由于我国疆域辽阔,南北方的极限温度的温差较大,一般北方由上端控制,计算出ax的安装距离(坠砣顶端至滑轮组);在南方由下端距地面的安装高度bx控制,其安装曲线是表示坠砣串底部至基础面,计算公式为:
bx?bmin?nθL?nL??tmax?tx? ax?amin?nθL?nL??tx?tmin?
(2.14) (2.15)
式2.14中,bmin—坠砣串底部至基础面(或地面)的最小允许距离(m);
amin—坠砣串顶部至滑轮组的最小允许距离(m),一般取300mm;
L—半个锚段的长度(m);
θ—新线延伸率,承力索取3.0?10-4,接触线取6.0?10?4;
n—补偿滑轮传动比,nc?3,nj=2; tx—安装时的大气温度(℃)。
安装曲线如图2.5所示:
2.42.22.01.81.61.41.21.0坠砣L=700L=600L=500b(xm)TcTjL=900L=800bx0.80.60.40.3L=400L=300tmaxtmax10tmax20tmax30tmax40tmax50
图2.5 全补偿链型悬挂的安装曲线
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2.3.7 软横跨的预制计算
(1) 确定负载
软横跨的结构复杂、形式多样,为了便于设计、施工、计算和备料,特将常用的各种不同形式的软横跨装配结构组合在一起,成为软横跨结点类型。软横跨的负载计算,就是根据软横跨的结点类型求算悬挂结点负载。共有15种结点类型,其意义如下:
结点1、2 表示软横跨在钢支柱上的装配形式,其中2为站台侧;
结点3、4 表示软横跨在钢筋混凝土支柱上的装配形式,其中4为站台侧; 结点5 它相当于一般中间支柱的定位装配形式,是最主要的悬挂方式之一。在全补偿链型悬挂时,悬吊承力索的鞍子改为滑轮;
结点6、7 相当于道岔定位柱的定位装配形式,两组悬挂均为工作支,两根接触线的高度一致,它可以是两根接触线同时向一个方向拉,也可以分别向两个方向拉;
结点8、9 表示软横跨的绝缘分段和有、无中间站台的下部定位索的绝缘分段; 结点10 表示两组悬挂,一组悬挂为工作支,另一组悬挂为非工作支定位; 结点11、12 表示两种形式的非工作支定位;
结点13 表示具有中间站台的承力索和下部定位索的绝缘分段; 结点14 表示非工作支偏离线路中心; 结点15 表示非工作支抬高,并拉向下锚。
在国外,也有采用双绝缘软横跨的,其带点作业的安全性最高。此外,这种软横跨还允许对绝缘件进行带电作业。为此,在作业时需用一截导线先将绝缘件短接。
对于软横跨,为了保证它良好地工作,从结构安装上需满足四条基本要求: ① 上、下部定位索要水平,在必要时,在架设初期,允许有少许负弛度。 ② 最短吊弦应在规定范围内,即对3~4股道Cmin?400mm,对于5~6股道
Cmin?600mm,对于7~8股道Cmin?800mm。
③ 在基本站台及中间站台,下部定位索的悬式绝缘子串接地侧的裙边应与站台边沿对齐。有关接触网软横跨的施工预制的计算。
④ 上部定位索至正线轨面的高度,大站取7860mm,小站取7260mm。 (2) 实测和需要确定的结构参数
在软横跨预制计算中,有许多已知数据是需要实际测量确定的。在软横跨支柱施工中,因地形条件的限制,受外界影响的因素很多,施工误差很大,它们对计算结果会产生较大影响,应分别加以考虑。其中很重要的一点,已知数据应符合现场的实际情况,否则,即使计算无误差也不能达到预期的目的。因此,测量出准确的原始数据时十分重
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要的。
软横跨预制计算。在计算中,一般应具有以下原始结构尺寸数据:
① CX1、CX2为侧面限界,在正线轨面水平面内,左右侧支柱内缘分别至临近线路中心的距离(m);
② L为横向跨距,直两支柱悬挂点(支柱顶端内缘向下100mm处,下同)间的水平距离(m);
③ l1、l2为不等高悬挂或不对称悬挂,由横向承力索最低点分别至两悬挂点的水平距离(m);
④ δ1、δ2为支柱结构的斜率和调整倾斜度之和,即安装后的支柱内缘相对于铅垂线的总斜率(mm/m);
⑤ d1、d2为偏移距离,即支柱结构斜率和调整倾斜率值形成的偏移距离之和,简
?为在上部??HS??HS称偏距,其值为d1?Hδ1,d2?Hδ2,d1δ1,d2δ2(其中d1?、d2定位索处的偏移距离)。应该注意,考虑到支柱受力后产生的扰度和基础返回而内倾,经验取值比一般计算值偏小;
⑥ S1、S2为基础面至正线轨面的高差,即支柱地面(钢筋混凝土支柱由地线孔至轨面)至轨面的垂直距离,当支柱底面高出轨面时,S为正值,反之为负值;
⑦ f1、f2为横向承力索的驰度,即由横向承力索最低点分别至两悬挂点铅垂方向的距离,当为等高悬挂时,f1?f2?fmin;
⑧ a1、a2、?、an为相邻悬挂点间的水平距离,其中:a1?CX1?Hδ1,
an?1?CX2?Hδ2。
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3 武威车站接触网平面设计
3.1 武威车站概况
3.1.1 线路资料
武威车站位于甘肃省境内西北区域,由表2.2(属于典型气象区的IV区),西至乌鲁木齐站,东至兰州站,车站内设有I、3、5、7、9、11、13及一条非电气化(15)线路,设计过程包含上述股道和II、4共十条股道,另外还有三条货场线路:货1、货2、货3,其中为I、II正线,总长度长为2761.4米,本次设计长度为2466.56米(本站设计范围:K270+416.75~K272+883.31),由于本车站是大站,不能用一个锚段穿越整个车站,因此,在本车站的设计中,采用了主线上两个锚段来贯穿车站,这样可以保证列车行驶的安全和维修方便。车站设有一个候车室进站站台(44031030.3),两中间站台(52838.030.3,500311.531.2)。线路中有奇数V1~V11,偶数V2~V18共15段曲线区段,其参数如表3.1所示。
表3.1 线路曲线数据
编号 V1 V3 V5 V7 V9 V11 V2 V4 V6 V8 V10 V12 V14 V16 V18
半径R R—400 R—400 R—400 R—600 R—600 R—250 R—400 R—400 R—400 R—400 R—400 R—400 R—300 R—300 R—200
长度L 66.512 33.26 33.26 116.280 116.280 265.198 33.26 33.26 33.26 66.512 66.512 66.512 83.082 83.082 66.92
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