浅谈接触网H型钢柱的选型及组立

浅谈接触网H型钢柱的选型及组立

彭龙虎刘维生

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司接触网分公司，湖北武汉 430071）

摘要：随着高速铁路的迅猛发展，电气化铁路运行的时速也越来越高。传统的接触网支柱一般为钢筋混凝土柱，其容量一般不大于120KN2m；格构式钢柱虽然提高了支柱容量，但体形较大，结构较复杂。采用H型钢柱做接触网支柱，它具有外形尺寸小、容量大、强度高等特点。本文将结合H 型钢柱在工程中应用的实际情况，对H型钢柱的选型、组立及整正等相关问题进行阐述。

关键词：高速铁路支柱容量 H型钢柱组立及整正

1.前言

随着铁路的发展，我们接触网技术也在不断的

进步，为适应高铁安全性和舒适性，我们接触网所

选用的支柱也由原来的钢筋混凝土支柱演变成了现

在的H型钢柱。通过在合宁、合武、武广、京津、

京沪等工程中陆续应用，发现了一些问题，积累了

宝贵的经验，并对通用的图纸进行了优化设计。

2.H型钢柱的选型

H型钢柱结构采用以概率理论为基础的极限状

态法进行设计。支柱结构的强度、稳定和连接强度

都是按照承载能力极限状态的要求进行设计的；支

柱的挠度（包括柱顶、接触线高度处）和扭转高度，

也是按照正常使用的极限状态进行设计的。

H型钢柱的截面型式有五种，各截面相关参数见

下面截面图式和参数表。

图 1 H型钢柱截面类型参数表

在新发布的通化（2008）1301接触网H型钢柱

图纸中提出支柱的高度应结合线路的轨地高差和

设计所采用的基础面距地面高度并按照平腕臂以

上支柱外露长度不大于300mm的原则综合确定，并

给出支柱高度计算公式。

设计H型钢柱时，要对其强度稳定性、柱顶挠

度、导高处挠度进行检算，选用时也要从这三个方

面进行校验。选用时也要从这三个方面进行校核。

各型号支柱选用表中应有三个弯矩值：承载能力极

限状态标准检验弯矩Mk、正常使用极限状态柱顶挠

度检验弯矩Ms、正常使用极限状态导高处挠度检验

弯矩Mw。其中Mk根据强度和稳定性计算确定，Ms

按柱顶挠度1.5L/100的要求确定，Mw根据接触线

高度处挠度50mm的要求确定。

宁杭高铁中，一般中间柱选用的是GH260型钢

柱，中锚柱选用的是GH300型钢柱，转换柱选用的

是GHT240型钢柱。

3. H型钢柱的组立

3.1 工艺流程

3.2 操作方法

3.2.1 清理基础面及调节螺帽的安装

组立H型钢柱前用钢丝刷、扫把将地脚螺栓及

基础面清理干净。用钢卷尺校核地脚螺栓的间距、

螺栓外露长度等，当施工误差较小时，可做适当处

理达标。

基础面清理完毕后，将柱底调节螺母拧上，安

装到位，并安装好垫片。在安装调节螺母时，柱底

调整螺母至少有一个与基础顶面相接触，即钢柱组

立后，其法兰盘至基础面的距离在50mm左右。

3.2.2 支柱类型及外观的检查

根据平面图选用相应的支柱类型，并对支柱的外观质量（如镀锌层）、长度、规格、预留孔位方向及孔位（对照路基及桥梁地段H型钢柱接触网预留孔位图）进行检查，检查过程中发现不符合设计标准的支柱严禁使用。

3.2.3 支柱吊装

支柱吊装前保证柱底调节螺母拧上，安装到位，且安装好垫片。在安装调节螺母时，柱底调整螺母

至少有一个与基础顶面相接触。支柱安装后效果如下图所示：

图 2 H型钢柱安装后的效果图

根据现场实际情况，将汽车吊带入指定的地点，用安装吊带将H型钢柱套好，套子距钢柱顶部距离约2m为宜，吊带套好后挂入汽车吊大臂钩内锁好，吊车司机操作吊车慢慢升臂起钩，安排2人扶住钢柱配合司机将钢柱竖直悬空平板正上方，等钢柱平稳后慢慢旋转大臂向基础方向移动。

3.2.4 对位安装

先将钢柱调至基础上方，由立杆人员配合扶、推，将钢柱底部孔位对准基础螺栓；然后汽车吊缓缓落钩，钢柱徐徐下落，待基础螺栓全部进入孔位且钢柱放置在基础面上，此时在每根地脚螺栓上带上一个垫片、螺母后紧固；最后汽车吊司机落钩摘下钩，并使吊臂吊钩归位。立杆汽车吊继续上述流程进行下一钢柱安装。安装图示见下图：

图 3 H型钢柱对位安装

3.2.5 整正

在整正H型钢柱前，对支柱顺线路方向和横（垂直）线路方向斜率进行检查，对不符合要求的进行调整。调整时先松动主螺母，用撬棍抬动支柱，根

据斜率要求，有目的的调整柱底调整螺母。因篇幅

限制，现对宁杭高铁项目直线区段的一般中间柱斜

图 4 一般中间柱斜率调整示意图

率调整（见上图4）进行阐述，直线区段中间柱要求往田野侧倾斜5‰，经换算后即线路侧螺帽比田野侧螺帽抬高2.15mm。

3.2.6 检查、复核

支柱组立及整正完毕后，对支柱的侧面限界，斜率（允许偏差为±1‰），横线路面与线路中心是否垂直（允许的偏差为±1.5°）等进行检查、复核，复核时发现不符合设计标准的，必须重整或将不合要求的基础汇报给监理责令站前单位整改。

3.2.7 填写施工记录

施工结束后，清理好施工现场，将施工工器具收集装车，填写好施工日志。

4.结论

H型钢柱适用范围广，五种截面均可用于各种风速下，列车时速200km以上的区段，同时也解决了转换柱的弯矩计算难题。经过铁道部检测中心检测，及最近几年电力机车在铁路运行的状况的检验，充分证明接触网H型钢柱具有外形尺寸小，强度高，安全可靠，使用寿命长等诸多优点，该项技术成果设计巧妙，为我国铁路的运营提供了有力保障。

参考文献：

[1] 铁路工程建设通用参考图. 客运专线铁路接触网H型钢柱通化（2008）1301. 北京：铁道部经济规划研究院，2008年

[2] 中华人民共和国行业标准. 电气化铁路接触网钢柱第4部分 H型钢柱 TB/T 2921.4

接触网基本知识

第三章接触网基本知识 接触网是电气化铁路牵引供电系统重要装置之一，是牵引网的主体，它的构造及工作状态对列车的运行安全和运行速度影响之大。 第一节接触网的组成 接触网由接触悬挂、支持装置、支柱与基础，三部分组成，如图3-1-1所示。 图3-1-1 接触网组成示意图 （a）接触悬挂; 1-承力索 2-吊弦 3-接触线（b）支持装置: 4-绝缘子 5-平腕臂 6-斜腕臂 7-定位管 8-定位器（c） 9-支柱 10-轨道 一、支柱与基础 支柱与基础用于承受支持装置和接触悬挂的全部负载，并将接触悬挂固定在规定的位置。 二、支持装置

支持装置用于支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱。支持装置由棒式绝缘子、腕臂、定位装置及连接零件构成。要求它具有足够的机械强度、轻巧耐用，便于施工和维修。三、接触悬挂 接触悬挂是架设在铁路上空的输电线路，与机车受电弓摩擦接触，将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。接触悬挂由承力索、接触线、吊弦及连接零件构成。 要求接触悬挂弹性好，高度一致，机械强度高，耐磨、耐腐、耐热性能好，稳定性好，使用寿命长，结构简单，便于安装与维修。 第二节接触悬挂的分类 由于列车运行速度不同，接触悬挂的结构形式也较为繁多，按有无承力索分为简单悬挂和链形悬挂。 简单悬挂由支持装置直接对接触线进行悬挂和定位。它结构简单、施工维修方便、造价低，但接触线高度变化大、弹性差，不适应高速列车运行。 链形悬挂通过承力索悬吊接触线，它弹性均匀，接触线高度一致，稳定性好，适应高速列车运行，在我国电气化铁路中广泛采用。这里只介绍链形悬挂的类型。 一按终端下锚方式分类 链形悬挂按终端下锚的方式分为未补偿、半补偿、全补偿三种。如图3-2-1所示。未补偿和半补偿链形悬挂，线索张力和弛度变化大，不适于高速列车运行，故已不采用。全 补偿链形悬挂承力索和接触线都采用补偿装置下锚，当温度变化时，补偿装置能自动调整 图3-2-1 线索下锚示意图 线索张力，保持线索张力不变。因此，全补偿链形悬挂具有弹性好、线索张力恒定、接触线高度一致、吊弦偏移小、结构高度低、支柱容量小、施工方便等优点，在我国电气化铁

接触网基础知识总结

一、接触网的组成 接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，它由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分组成，如下图所示。 1.接触悬挂 接触悬挂包括接触线，吊弦，承力索和补偿器及连接零件，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其作用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。电力机车运行时，受电弓顶部的滑板紧贴接触线摩擦取流。为了保证滑板的良好取流，接触悬挂应达到下列要求： （1）接触悬挂的弹性应尽量均匀，即悬挂点间的导线，在受电弓抬升力作用下，接触线的升高应尽量相等，且接触线在悬挂点间应无硬点存在。 （2）接触线对轨面的高度应尽量相等，若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应避免出现陡坡。 （3）接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应有良好的稳定性，即电力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、下振动。在风力作用下不发生过大的横向摆动，这就要求接触线有足够的张力，并能适应气候的变化。 （4）接触悬挂的结构及零部件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工及运行维护时间。具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用年限。 另外，要结合国情尽量节省有色金属及钢材，降低造价。 2.支持装置 支持装置包括腕臂、水平拉杆（或压管）、悬式绝缘子串、棒式绝缘子及吊挂接触悬挂的全部设备。 我们管辖范围内没有使用水平拉杆安装，而是平腕臂。 优点：支撑装置稳定性好，抗风能力强。 支持装置作用：，并将接触悬挂负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。 支持装置结构应能适应各种场所，尽量轻巧耐用，有足够的机械强度，方便施工和检修。 3.定位装置

定位装置包括定位管、定位器、支持器及其连接零件。 作用是固定接触线的位置，在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，使接触线磨耗均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。 （1）定位方式：正定位 （2）定位方式：反定位 （3）定位方式：软定位 软定位用于小半径曲线外侧支柱上，由弯管定位器通过两股Φ4.0mm镀锌铁线拧成的“软尾巴”固定在绝缘腕臂上的定位环里。软定位方式只能承受拉力，且承受拉力较大，但不能承受压力。为了防止拉力过小定位器下落，它一般用于曲线半径R≤1000m的曲线外侧支柱上。如下图： （4）定位方式：双定位 双定位用于锚段关节中的转换柱、中心柱、站场线岔处的道岔柱、站场线岔处的软横跨以及特殊支柱定位中的定位。 （5）定位方式：简单定位 简单定位的定位器是直接与腕臂连接的，这种方式应用较少，多用于锚段关节中。另外还有一种简单定位称之为单拉手定位，在曲线半径R≤600m的曲线区段可采用。如下图所示。 4.支柱与支撑 支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。 我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱

第三章接触网基本知识

第三章接触网基本知识 接触网就是电气化铁路牵引供电系统重要装置之一,就是牵引网得主体,它得构造及工作状态对列车得运行安全与运行速度影响之大。 第一节接触网得组成 接触网由接触悬挂、支持装置、支柱与基础,三部分组成,如图3-1-1所示。 图3-1-1 接触网组成示意图 (a)接触悬挂; 1-承力索 2-吊弦 3-接触线 (b)支持装置: 4-绝缘子 5-平腕臂 6-斜腕臂 7-定位管 8-定位器 (c) 9-支柱 10-轨道 一、支柱与基础 支柱与基础用于承受支持装置与接触悬挂得全部负载,并将接触悬挂固定在规定得位置。 二、支持装置 支持装置用于支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱。支持装置由棒式绝缘子、腕臂、定位装置及连接零件构成。要求它具有足够得机械强度、轻巧耐用,便于施工与维修。 三、接触悬挂 接触悬挂就是架设在铁路上空得输电线路,与机车受电弓摩擦接触,将从牵引变电所获得得电能输送给电力机车。接触悬挂由承力索、接触线、吊弦及连接零件构成。 要求接触悬挂弹性好,高度一致,机械强度高,耐磨、耐腐、耐热性能好,稳定性好,使用

寿命长,结构简单,便于安装与维修。 第二节接触悬挂得分类 由于列车运行速度不同,接触悬挂得结构形式也较为繁多,按有无承力索分为简单悬挂与链形悬挂。 简单悬挂由支持装置直接对接触线进行悬挂与定位。它结构简单、施工维修方便、造价低,但接触线高度变化大、弹性差,不适应高速列车运行。 链形悬挂通过承力索悬吊接触线,它弹性均匀,接触线高度一致,稳定性好,适应高速列车运行,在我国电气化铁路中广泛采用。这里只介绍链形悬挂得类型。 一按终端下锚方式分类 链形悬挂按终端下锚得方式分为未补偿、半补偿、全补偿三种。如图3-2-1所示。未补偿与半补偿链形悬挂,线索张力与弛度变化大,不适于高速列车运行,故已不采用。全补偿链形悬挂承力索与接触线都采用补偿装置下锚,当温度变化时,补偿装置能自动调整 图3-2-1 线索下锚示意图 线索张力,保持线索张力不变。因此,全补偿链形悬挂具有弹性好、线索张力恒定、接触线高度一致、吊弦偏移小、结构高度低、支柱容量小、施工方便等优点,在我国电气化铁路中广泛应用。 二按悬挂点处吊弦形式分类 链形悬挂按悬挂点处吊弦形式分为简单链形悬挂与弹性链形悬挂。 简单链形悬挂在悬挂点处采用普通吊弦,如图3-2-2(a)所示。简单链形悬挂中,悬挂点弹性不如弹性链形悬挂好,但结构简单,施工方便。 弹性链形悬挂在悬挂点处采用弹性吊弦,如图3-2-2(b)所示,它改善了悬挂点弹性,使接触悬挂弹性均匀,适用于高速电气铁道接触网中。

接触网基础知识

接触网基础知识 1、什么是接触网？接触网有哪几部分组成? ⑴接触网是架设在铁道线上空向电力机车供给电能的特殊形式的输电线路。 ⑵接触网由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础组成。 2、什么是电气化铁路？电气化铁路由哪几部分组成？ 以电力牵引作为主要牵引方式的干线铁路称为电气化铁路。电气化铁路是由电力机车、 接触网和牵引变电所组成的。 3、牵引网供电方式主要有哪几种？带回流线的直接供电方式有哪几部分组成？ 牵引网的供电方式主要有直接供电、BT供电、带回流线的直接供电和AT供电四种方式。带回流线的直接供电方式主要有牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨、回流线、 吸上线组成。 4、什么是接触悬挂? 答:接触悬挂是将电能传给电力机车的供电设备。它包括接触线、承力索、吊弦以及连 接它们的零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，接触线与电力机车受电弓直接接触。 5、什么是简单悬挂？什么是链形悬挂？ 将接触线直接固定在支持装置上的悬挂称为简单悬挂。 链形悬挂是接触线通过吊弦（或辅助索）悬挂在承力索上的悬挂方式 6、什么是简单链形悬挂？什么是弹性链形悬挂？ 悬挂点处接触线通过环节吊弦挂到承力索上的悬挂称为简单链形悬挂。 悬挂点处接触线通过弹性吊弦挂到承力索的的悬挂称为弹性链形悬挂。 7、什么是直链形悬挂、半斜链形悬挂、斜链形悬挂？ 接触线与承力索布置在同意垂直面上的悬挂称为直链形悬挂。 接触线呈“之”字形布置，承力索沿线路中心布置的悬挂。 在直线上，接触线与承力索呈相反方向的“之”字形布置；在曲线上，承力索相对于接 触线有一定的外侧位移的悬挂称为斜链形悬挂。 8、接触线的作用是什么?对接触线的基本要求有哪些?一般外形结构是怎样的? 答:接触线的作用是保证质量良好地向电力机车供电。由于它与受电弓直接接触，经常

接触网基础知识总结

接触网基础知识总结 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

一、接触网的组成 接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，它由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分组成，如下图所示。 1.接触悬挂 接触悬挂包括接触线，吊弦，承力索和补偿器及连接零件，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其作用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。电力机车运行时，受电弓顶部的滑板紧贴接触线摩擦取流。为了保证滑板的良好取流，接触悬挂应达到下列要求： （1）接触悬挂的弹性应尽量均匀，即悬挂点间的导线，在受电弓抬升力作用下，接触线的升高应尽量相等，且接触线在悬挂点间应无硬点存在。 （2）接触线对轨面的高度应尽量相等，若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应避免出现陡坡。 （3）接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应有良好的稳定性，即电力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、下振动。在风力作用下不发生过大的横向摆动，这就要求接触线有足够的张力，并能适应气候的变化。 （4）接触悬挂的结构及零部件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工及运行维护时间。具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用年限。 另外，要结合国情尽量节省有色金属及钢材，降低造价。 2.支持装置

支持装置包括腕臂、水平拉杆（或压管）、悬式绝缘子串、棒式绝缘子及吊挂接触悬挂的全部设备。 我们管辖范围内没有使用水平拉杆安装，而是平腕臂。 优点：支撑装置稳定性好，抗风能力强。 支持装置作用：，并将接触悬挂负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。 支持装置结构应能适应各种场所，尽量轻巧耐用，有足够的机械强度，方便施工和检修。 3.定位装置 定位装置包括定位管、定位器、支持器及其连接零件。 作用是固定接触线的位置，在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，使接触线磨耗均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。（1）定位方式：正定位 （2）定位方式：反定位 （3）定位方式：软定位 软定位用于小半径曲线外侧支柱上，由弯管定位器通过两股Φ镀锌铁线拧成的“软尾巴”固定在绝缘腕臂上的定位环里。软定位方式只能承受拉力，且承受拉力较大，但不能承受压力。为了防止拉力过小定位器下落，它一般用于曲线半径R≤1000m的曲线外侧支柱上。如下图：