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客运专线隧道接触网基础预留方案探讨 客运专线线路标准较以往有很大的提高，长大铁路隧道越来越多，同时，客运专线接触网对预留基础的要求也较以往有很大提高，隧道内接触网预留方案的选择成为亟待?解决的问题。 隧道内接触网基础预留要求 荷载要求 ??? 根据欧洲、日本的风洞试验数据，在隧道内考虑20m/s风速的荷载校验长期疲劳强度，同时满足列车通过时有可能产生的最大风速荷载。隧道内最大结构设计风速取值为：250km/h线路41m/s，350km/h线路49m/s，隧道内机车通过产生的风压方向不确定，成湍流分布。需根据最大结构设计风速计算每个螺栓处最大拉力及剪力，根据荷载要求与吊柱底板螺栓分布进行隧道衬砌加强设计。隧道防火要求 ??? 2005年6月必威体育精装版颁布的TSI(欧洲铁路运营兼容性指令)中的SRT(铁路隧道安全法规)强制性执行的指令规定，欧洲新建和提速改建铁路隧道必须重点防范火灾，要求所有隧道内的设计和材料应采用阻燃、防止火灾蔓延、低烟、无毒气的物质。对于长度大于5km的隧道，应能保证火灾发生后15min的列车运行能力。 接触网安装要求 ??? 350km/h客运专线最大外轨超高达170mm，为适应引不同工况下的安装，尤其是关节及下锚安装，曲线上接触网吊柱线需在距隧道中心线0～300mm范围内可调整，才能保证正常安装，减少特殊设计。 ??? 沿江沿海铁路，近期实设外轨超高最大85mm，但远期客运专线情况下，外轨超高最大125mm。远期改造时，为同时满足运营要求，给予接触网和轨道工程调整的时间非常有限。因此，曲线上接触网吊柱线需结合近远期要求，在距隧道中心线0～500mm范围内可调整，同时还需研究部分困难地段的特殊安装，如关节、分相等。 与综合接地系统连接要求 ??? 隧道二次衬砌内钢筋网架应在混凝土内部,? 通过等电位连接电缆与综合接地钢筋网进行可靠焊接。? 运营维护要求 要求在寿命期内免维护。 隧道结构分析 结构计算 根据荷载要求及吊柱底板螺栓分布，计算分布间距400mm的每个接触网基础螺栓处的最大拉力和剪力动荷载，见下表： 算例：拱顶预埋11根锚筋（承担2个螺栓传递的荷载），环向间距0.25m，按照每个螺栓最大工作荷载22kN，荷载-结构模式，建模并计算,结果如下 ： 计算分析及结论 对于、级围岩区段，衬砌内设计布置了非预应力结构钢网架，配筋均满足接触网悬挂强度要求。 对于、级围岩区段的C35隧道素衬砌，槽道方案、单锚栓预留方案，均需设置局部加强钢筋，以增强隧道衬砌对风洞引起的疲劳效应的整体适应性能。对于、级围岩区段的C35隧道素衬砌，为保证接触网系统断线的破坏荷载，在全补偿下锚点，需设计衬砌加强钢筋环拱。对于后钻孔锚栓方案，由于其预留单点的作用，以及偏置的可能性，还需将预留方案的14mm加强钢筋的直径增加至18mm，钢筋架网的面积也略有增大。 如果前期接口管理严格按铁道部要求进行预留，仅需在II、III级围岩的素混凝土衬砌内，根据接触网基础预留的平面布置设计，在预留基础处增设加强钢筋。 预埋方案比选 可选预埋方案 客运专线隧道接触网基础预留方式有直接在隧道衬砌内预埋槽道、直接在隧道衬砌内预预留锚栓及后置锚栓三类，以下分别对这三类预留形式进行介绍。 （1）直接在隧道衬砌内预埋槽道。直接在隧道衬砌内预埋槽道是在隧道内接触悬挂安装在悬挂吊柱，吊柱法兰底板通过T头螺栓安装在隧道内预留的槽道上，见图1。 ? ? 直接在隧道衬砌内预埋槽道方案的主要优点有：在衬砌表层内形成加强的整体线形结构，受力均匀； 有利于隧道确定加强钢筋的位置，不破坏隧道衬砌；有利于控制施工误差及隧道机械化施工预留工艺要求； 有利于构成综合接地系统的可靠连接； 有利于接触网精确安装、调整，施工方便简单无灰尘； 能够承受动态疲劳荷载，火灾高温时承载变化小；精确可调的预留有利于控制新建线路的总工期。 直接在隧道衬砌内预埋槽道方案的主要缺点为：产品的国产化进程有一定难度； 槽道本身价格较高。 ?（2）直接在隧道衬砌内预预留锚栓。直接在隧道衬砌内预预留锚栓是隧道衬砌浇筑前，进行单根锚栓的预留固定，衬砌内部采用初步的钢模板和钢筋固定，预埋完成后，在隧道衬砌外露的锚栓，如图2所示。直接在隧道衬砌内预预留锚栓可有以下3种实施方案：预留仅供一次安装需求的锚栓；预留可按250mm调整接触网吊柱位置需求的锚栓；预留锚栓后，衬砌外采用增加钢板焊接的外置槽道方案，实现接触网吊柱的精确可调。 直接在隧道衬砌内预预留锚栓方案的主要优点为：有利于隧道确定加强钢筋的位置，不破坏隧道衬砌；有利于构成综合接地系统的可靠连接； 有利于控制新建线路的总工期；产品的国产化程度好。直接在隧道衬砌内预预留锚栓方案的主要缺点为：没有高速铁路成功