低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构的制作方法

本发明涉及电气化铁路技术，具体而言，涉及低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构。

背景技术：

城际铁路中的盾构隧道最小直径仅为7700mm，该断面下轨道以上隧道净空很低,接触网安装空间受限。

目前隧道内采用的接触网悬挂形式主要有刚性悬挂、弹性腕臂支撑均无成功运行经验或相关技术支持可满足160km/h运营速度目标值，或无法满足安装空间需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构，以解决较小直径的盾构隧道中接触网安装空间受限的问题。

本发明实施例提供了一种低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构，其包括：第一弯管腕臂、第二弯管腕臂，所述第一弯管腕臂处于所述第二弯管腕臂的上方，所述第一弯管腕臂和所述第二弯管腕臂均由相互连接的直臂和斜臂构成；所述第一弯管腕臂与所述第二弯管腕臂之间通过多个钢板焊接，所述第一弯管腕臂的斜臂与所述第二弯管腕臂的斜臂分别连接吊柱。

在一些实施例中，优选为，所述第一弯管腕臂的斜臂与所述第二弯管腕臂的斜臂分别通过绝缘子固定于吊柱；所述第二弯管腕臂的直臂上固定有承力索座和定位器。

在一些实施例中，优选为，所述直臂和所述斜臂圆滑过渡。

在一些实施例中，优选为，所述第一弯管腕臂的直臂处于所述第二弯管腕臂的直臂的上方，且二者相互平行。

在一些实施例中，优选为，所述第一弯管腕臂的直臂的长度小于所述第二弯管腕臂的直臂的长度。

在一些实施例中，优选为，所述定位器与第二弯管腕臂的直臂连接端的距离小于所述承力索座与第二弯管腕臂的直臂连接端的距离。

在一些实施例中，优选为，所述第一弯管腕臂的斜臂的倾斜度小于所述第二弯管腕臂的斜臂的倾斜度。

在一些实施例中，优选为，所述定位器为500毫米安装高度的弹性定位器。

本发明实施例提供的低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构，与现有技术相比，腕臂采用双弯管结构，腕臂均由直臂和斜臂连接而成，两个腕臂之间采用钢板连接为一体结构。这种结构即达到了有效的支撑作用，又能够满足结合时速160km/h的受电弓抬升量及1.5倍动态校验的要求下，尤其是较小直径盾构隧道中安装接触网的目的。双弯管整体腕臂结构简洁、强度及刚度满足各项要求，对盾构低净空隧道有较强的适用性。

附图说明

图1为本发明中一个实施例中低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构的结构简图；

图2为本发明一个实施例中在低净空隧道内悬挂接触网的安装示意图。

注：1承力索座；2第一弯管腕臂；3第二弯管腕臂；4定位器；5绝缘子；6吊柱；7钢板；8隧道内衬砌；9线路中心；10悬挂中心；11绝缘包络层。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图对本发明做进一步的详细描述。

考虑到直径7700mm的盾构轨面以上净空高度设计值为6450mm，其净空高度已低于目前国内净空高度最低的普速铁路隧限2A中6550mm的高度。同时盾构机开挖过程中上下浮动、左右偏移尚且有150mm左右的施工误差，接触网装配安装空间进一步降低。困难情况下，仅有1000mm左右的空间用于安装接触网腕臂。双弯管整体腕臂既要解决超低净空下接触网的正常安装问题，还要实现该隧道断面下160km/h的行车速度目标值。同时，为直径7700mm的小直径盾构隧道在客运专线铁路中应用提供了技术保障。由此，提出一种低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构。在此类小净空盾构隧道内运行动车组，且满足速度目标值不小于160km/h的运行要求下，接触网悬挂安装方案尚属国内首创。

图1示出了适用于低净空隧道的接触网腕臂支持结构，其包括：第一弯管腕臂2、第二弯管腕臂3，第一弯管腕臂2处于第二弯管腕臂3的上方，第一弯管腕臂2和第二弯管腕臂3均由相互连接的直臂和斜臂构成；第一弯管腕臂2与第二弯管腕臂3之间通过多个钢板7焊接，第一弯管腕臂2的斜臂与第二弯管腕臂3的斜臂分别连接吊柱。

腕臂采用双弯管结构，腕臂均由直臂和斜臂连接而成，两个腕臂之间采用钢板连接为一体结构。这种结构即达到了有效的支撑作用，又能够满足结合时速160km/h的受电弓抬升量及1.5倍动态校验的要求下，尤其是较小直径盾构隧道中安装接触网的目的。双弯管整体腕臂结构简洁、强度及刚度满足各项要求，对盾构低净空隧道有较强的适用性。

接下来，对低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构进行详细的描述：

一种低净空隧道接触网双弯管腕臂支持结构，如图2所示，其采用了双弯管整体腕臂，即第一弯管腕臂2、第二弯管腕臂3，为了描述方便将两个弯管腕臂进行了编号式命名。第一弯管腕臂2和第二弯管腕臂3均由相互连接的直臂和斜臂构成。常见的腕臂均为直线型，但是这种直线型常规腕臂不适用于小直径的盾构结构安装接触网。因此，发明人将腕臂的形状进行改进，将原来的直线臂弯折成一个直臂、一个斜臂，二者之间呈一定的夹角。需要说明的是，直臂和斜臂均为小的直线臂，但二者之间存在小于180度的夹角。其中两个弯管腕臂呈上下位置关系，第一弯管腕臂2处于第二弯管腕臂3的上方，第一弯管腕臂2与第二弯管腕臂3之间通过多个钢板焊接，钢板将两个弯管腕臂连接为一体结构，提高了整体的受力强度。第一弯管腕臂2的斜臂与第二弯管腕臂3的斜臂分别通过绝缘子5固定于吊柱6；第二弯管腕臂3的直臂上固定有承力索座1和定位器4。定位器4为500毫米安装高度的弹性定位器4，设置于线路中心9的悬挂中心线10。吊柱安装在隧道内衬砌8上，隧道内衬砌8向内设置绝缘包络层11。

需要说明的是，两个弯管腕臂的数量相较于一个弯管腕臂来说，在支撑力上具备较大的优势，弯管腕臂的强度和刚度更强，达到了高速列车(比如160km/h)的支撑要求。由此，减少了绝缘子及绝缘子与吊柱分担的支撑力，采用常规的绝缘子及腕臂底座与吊柱连接即可。因此，相较于现有的弓形腕臂来说支撑力更强，满足160km/h以上的时速要求，且腕臂底座、绝缘子无需做特殊设计，对现有成熟零部件的适应性强，整体结构简单，易操作。

为了避免在受力及力的传递中直臂和斜臂之间出现力的集中，直臂和斜臂圆滑过渡，使力能够有效分散，减少应力集中的可能性。

为了更方便的连接上下两个弯管腕臂，并且更有效的安排二者的位置关系，以适应较小直径的盾构隧道中安装接触网，第一弯管腕臂2的直臂处于第二弯管腕臂3的直臂的上方，且二者相互平行，减少了二者的占用空间。

由于下方的第二弯管腕臂3需要安装承力索座1和定位器4，需要将其长度加大，因此第一弯管腕臂2的直臂的长度小于第二弯管腕臂3的直臂的长度。定位器4与第二弯管腕臂3的直臂连接端的距离小于承力索座1与第二弯管腕臂3的直臂连接端的距离。承力索到接触线的结构高度及双弯管弯曲半径等均可根据实际净空条件进行调整。

基于两个腕臂需要与吊柱6连接，在尽可能减小占用空间，且达到稳定连接的目的，第一弯管腕臂2的斜臂的倾斜度小于第二弯管腕臂3的斜臂的倾斜度。

所以，本支持结构结合时速160km/h的受电弓抬升量及1.5倍动态校验的要求，限位定位器采用500mm安装高度的弹性定位器。腕臂采用双弯管整体腕臂，定位器及承力索安装于下部腕臂管，上下腕臂管采用钢板焊接进行可靠连接。承力索到接触线的结构高度及双弯管弯曲半径等均可根据实际净空条件进行调整。双弯管整体腕臂结构简洁、强度及刚度满足各项要求，对盾构低净空隧道有较强的适用性。

双弯管整体腕臂结构轻型美观、占用空间小。在有160km/h行车速度要求的前提下，保证了盾构隧道内乃至其他超低净空条件下接触网的安装。此外，该腕臂装置极大降低了对隧道净空高度的要求，为直径7700mm的小直径盾构隧道在客运专线铁路中首次应用提供了技术前提和保障，从而显著降低了隧道工程造价。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。