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刘泊涛 摘 要：针对新建电气化铁路三电迁改工程复杂、费用高、协调难度大、影响铁路运输安全等问题，提出在输电线路走廊下方增设防护棚洞方案，介绍了防护棚洞设计思路、结构选型、结构设计及其他相关设计，为新建电气化铁路电力迁改模式提供了新思路。 关键词：电力走廊；迁改；棚洞遮护；断线 0 引言目前我国新建高速铁路的首要工作是征地拆迁和三电迁改，目的是为站前专业的路基施工、桥梁架设和运梁通道创造前行条件，同时为站后四电工程接触网支柱吊装组立、承导线展放等预留出足够的工程实施空间，并保证输电线路和接触网的安全距离。三电迁改工程中，35 kV以上电力输电线路必须满足跨越铁路“耐-耐”、“耐-直-耐”等独立耐张段的跨越型式，防止因输电线路倒塔或导线断裂造成铁路供电故障，影响铁路运输安全。电力迁改路径不但要满足当地规划要求，还要满足电力部门的运维需求，若为多条特高压输电线路走廊，则迁改方案复杂、迁改费用高、迁改停电计划协调难度大。 修整部分主要针对文件破损、字迹模糊或褪色、装订材料易锈蚀氧化及文件幅面过大等问题，这些问题不利于档案的长期保存，也会影响档案的真实性。增加修整内容既是基于档案工作的实际，也是基于保护档案的需要。 鉴于此，在特高压输电线路走廊下方采用增设棚洞遮护的方案，避免迁改，不但能节约工程建设资金，在最不利条件下如果发生特高压输电线路导线断裂还能保障铁路运营的安全。本文就新建商合杭铁路特高压输电线路下增设棚洞遮护方案进行探讨。 1 特高压输电线路走廊与商合杭铁路交叉基本情况新建商合杭铁路在安徽省广德县境内与特高压电力走廊交叉的3条输电线路分别为淮南至上海1 000 kV输电线（湖安I/II线同塔合架）、锦屏至苏南±800 kV输电线（锦苏线）、向家坝至上海±800 kV输电线（复奉线），3条特高压输电线路在2010—2013年间陆续建成投产，均不满足电力线路跨越高速铁路应采用“独立耐张段”的要求，需要进行迁改。 从我国地方院校的招生和就业情况来看，近年来理工科学生的就业行情普遍较好，而财经管理法律类的本科生就业情况则压力较大，学校从优势学科优先发展的角度，对于理工科等优势学科优势专业的投入明显大于一般的人文社科类专业学科。由于外语和法律类人才的培养很难从直接的实验结果、机器成品等直接的物质形式表现出来，往往不受学校重视。国际贸易法律复合人才培养需要优秀的师资力量和硬件设施保障，离不开教学投入的增加，而事实上，目前的人文社科类专业的投入显然不足，不仅极大地限制了专业发展，而且影响了人才培养质量。 交叉范围内3条特高压输电线走廊导线走向相互平行，平行间距分别为85、80 m。铁塔外缘至铁路线路中心的最小水平距离，商丘侧湖安I/II线、锦苏线、复奉线跨越档铁塔均满足塔高加3.1 m要求，杭州侧分别为122.49 m（塔高109.48 m）、49.91 m（塔高68.75 m）、42.49 m（塔高62.18 m），均满足困难情况下不小于40 m的要求。交叉处实测导线至地面的最小距离，1 000 kV湖安I/II线为48.7 m，±800 kV锦苏线为48.1 m，±800 kV复奉线为43.8 m（图1）。 智慧交通公共数据与服务支撑平台，违章违停数据已有30多万条，公交车位置数据有3206万条，虚拟卡口过车数据约有1.6亿条，路边停车次数有50多万次。随着各项数据的积累，未来的吉首将运用大数据分析平台提升吉首市的现代化水平，建立健全的大数据辅助科学决策和社会治理机制，推进政府管理和社会治理模式的创新，实现政府决策科学化、社会治理精准化和公共服务高效化。  防护棚洞结构形式：DK661+470～DK661+930范围棚洞平面尺寸460 m×16.5 m，屋面水平投影面积8 528.5 m2，结构高度10.600（距轨顶），采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。横轨柱跨为16.5 m，顺轨主要柱距7.5、8 m。 图1 特高压输电线路走廊与商合杭铁路交叉基本情况 2 特高压输电线路跨越铁路的技术要求根据《±800 kV直流架空输电线路设计规范》（GB 50790-2013）、《1 000 kV架空输电线路设计规范》（GB 50665-2011）、《关于特高压交直流输电线路跨越铁路有关标准的函》（铁建设函[2009]327号）相关规定，特高压输电线路跨越铁路的有关技术要求主要包括以下内容： （1）输电线路跨越铁路时，导线至轨顶的垂直距离：交流1 000 kV不应小于27.0 m，直流±800 kV不应小于21.5 m；当输电线路跨越拟建铁路桥梁地段，考虑铁路架桥机施工情况，为保证架桥机上作业人员安全，不应小于24.0 m。 （2）输电线路交叉跨越铁路时，杆塔外缘至轨道中心的水平距离不应小于塔高加3.1 m，考虑到跨越地点的地质条件及周边环境等客观因素，当无法满足该要求时，可适当缩小距离，但在任何情况下，交流1 000 kV和直流±800 kV输电线路杆塔外缘至轨道中心水平距离均不得小于40 m。 （3）输电线路跨越铁路处的加强措施：基本风速、基本覆冰重现期应按100年一遇设计；杆塔结构重要性系数应取1.2；跨越铁路时采用独立耐张段，跨越档导线、地线不得设有任何接头；跨越铁路时输电线路与铁路交叉角不应小于45°，困难情况下协商确定，但不得小于30°；为提高特高压线路跨越铁路的抗冰能力，突出铁路安全，在覆冰区段，特高压输电线路跨越铁路时，导线最大设计验算覆冰厚度应较同区域常规线路增加10 mm，地线设计验算覆冰厚度增加15 mm；跨越段绝缘子串采用双挂点、双联“I”串或“V”串型式；导线最大弧垂温度按照国家标准执行，且不应小于+70 ℃；跨越铁路的特高压输电线路铁塔处应设置醒目的标志牌，并标明如下信息：电压等级、走廊宽度、轨顶的导线最低点高度、相对轨顶的设施限高、安全绝缘距离等。 在对有着不良行为学生的教育过程中我也感到，这些孩子更需要老师更多的呵护。每一个孩子，都应是一个值得让人疼爱的幼苗。不管是优秀的也好，是有缺点的也罢，都应得到我们的关爱。“小豆豆”是幸福的，虽然我们不能都像《窗边的小豆豆》中的小林校长那样，给每一个孩子一座“巴学园”，但我们都会用自己的诚心、爱心和关心去鼓励每一个孩子，在他们心灵的深处为他们筑起一座“巴学园”。 3 特高压输电线路下防护棚洞设计思路以上3处特高压线路迁改按最优设计方案均需对本线3座基塔进行改造，按“耐-直-耐”跨越方式，塔基需要重新定测开挖，塔材全部按照结构安全系数1.2选取，跨越段拆除旧线，展放新线，施工工期约1.5个月，迁改费用估算约6 000万，超设计概算较多。且1 000 kV湖安I/II双回路同塔合架，年度停电计划需向国家电网公司申报，协调难度大，停电计划批复困难；即使停电计划得到批复也不能保证双回路同时停电，且停电时间仅为15天左右，无法满足迁改工期要求，势必造成新建高速铁路站前专业整体工程推进受阻。 为了不影响站前施工，避免电力迁改，且满足电力线路断线脱落不影响高铁运行安全的要求，拟在电力走廊通道边线外延至少50 m范围内采用棚洞遮护方案，以上问题将迎刃而解，工程费用估算约2 700万元，较电力迁改节约3 300万元左右。 参考目前在建郑万高铁采用的棚架方案对电力走廊下方铁路进行遮蔽，本次防护设计拟采用钢筋混凝土结构。在最不利条件下如果特高压电力线路导线发生断裂，导线将落在本次设计的防护结构上，防护结构可有效保护铁路设施和动车组的运行安全。 3.1 防护棚洞实施的前置条件地形地貌：交叉范围位于岗地及坳谷，岗地自然坡度5º～25º，主要为林场，道路交错，交通较便利。 现代教育家陶行知先生说：“发明千千万，起点是一问……智者问得巧，愚者问得笨。”在新课改背景下，要真正提高教学实效，课堂提问是一个重要环节。巧妙的课堂提问能激发学生的学习兴趣，引领学生快速走进文本，获得知识；同时还能培养他们分析问题和解决问题的能力，使其思维能力得到提高。 地层岩性及工程地质条件：交叉范围地表层为Q4al+pl冲洪积粉质黏土、粗圆砾土。粉质黏土，褐黄色、灰褐色，软塑～硬塑，层厚约5～10 m；粗圆砾土，褐黄色，饱和，中密，层厚1.3～7.4 m。下伏基岩为K1q砾岩，褐红色，泥质胶结；岩石为软质岩，风化带发育，分全、强2个风化带，全风化层厚2.1～8.0 m。 水文地质条件：主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，稳定水位埋深1.5～14.2 m，地下水及环境土对混凝土结构无侵蚀性。 地质构造和不良地质：路基区无大的断裂构造。地势低洼处分布第四系新近堆积Q4al+pl软塑状粉质黏土，层厚0.8～1.7 m。区域内未见膨胀土、盐渍土等其他特殊岩土，未见明显不良地质。 基本风压：0.4 kN/m2（100年重现期），地面粗糙度取B类。 我们挑选了精美的服装，搜集了各色道具，将台词熟背于心，然后闪亮登场啦！Look，we are dancing at Christmas.The other group is performing the story of Lazy Billy to celebrate Christmas.What great fun！ 基本雪压：0.5 kN/m2（100年重现期）。 冗余分析及方差分解结果显示，水分因子和能量因子两者能解释科尔沁沙地物种丰富度65.5%的变异(图5：a + b + c)；水分和能量因子的单独解释率分别为2.1%和16.2%。 抗震设防烈度：6度（0.05 g），地震反应谱特征周期为0.35 s，场地类别Ⅱ。 电力线路有关设计参数：交叉处高压线路走廊3条线路相关设计参数如表1所示。 幼儿园主题教学当中的多媒体教学是当今时代火热的一个领域，这个领域建设的成果，将直接反馈到我国基础教育事业当中，对于我国未来的发展趋向都有着深远的影响。但是，从目前来看，我们在这方面还存在着不小的问题，需要我们采取相应的措施进行解决。只有保证多媒体设备和教学技术的完善、实用和普及，我们才可以发挥出多媒体教学的巨大优势，帮助开展幼儿教学活动；反之，我们将会浪费巨额的多媒体设备建设费用和多媒体技术开发费用，并加大教师的负担，这种现象是任何一个人都不愿意看到的。 主要荷载取值：顶面按不上人考虑活载0.5 kN/m2。 通过上述检验，本文对初步构建的43项指标进行筛选，剔除x5、x9、x11、x14、x15、x16、x19、x23、x25、x35、x40、x4312个指标，最终确定剩余的31个指标。 表1 3条线路相关设计参数  交叉处铁路里程线路名称跨越档杆塔编号距现有地面高度/m分裂导线数线径/mm单位质量/(kg·m-1)跨越档档距/m DK661+557交流1 000 kV湖安I/II线220#-221#SZC30448.7833.62.0576553 DK661+707直流±800 kV锦苏线3877#-3878#ZC27104A-66ZC27103A-6348.1639.92.8181589 DK661+845直流±800 kV复奉线3284#-3285#ZC27102-57ZC27103-5743.8636.242.3971519 注：呼高66 m，中相高85.8 m，上相高105.4 m；则对应距现有地面/棚顶（防护棚洞洞顶距地面约10 m）高度依次为：48.7/38.7 m，68.5/58.5 m，88.1/78.1 m。 3.2 防护棚洞设计方案仿真分析根据中国电力科学研究院有限公司《广德县境内三趟特高压电力线路导线断裂冲击力仿真分析计算报告》成果，防护棚洞主体结构需承受特高压线断裂落至结构主体上的冲击荷载，此荷载是考虑在导线断线条件下仿真分析得出对防护棚洞的最不利冲击荷载，控制条件为1 000 kV湖安线导线考虑最大覆冰厚度、在棚洞顶加设泡沫混凝土后的左端最大断线荷载（表2）。因各相导线之间的悬挂高度差约为10 m，仿真分析其断线时不会同一时间落在防护棚洞顶上，故仅考虑一相断线荷载（图2）。 表2 载荷分析  位置编号撞击力/t等效应力峰值/MPa撞击区域面积/mm2发生时刻/s 177.32.036 28504.035 216.52.690 8604.035 38.92.1362 8504.035 47.32.0181 4254.050 510.10.9171 9854.065 64.62.2362 2354.065 73.91.5362 2354.065 87.00.888 5004.080 910.00.988 5004.080 1024.61.4442 5004.080 
图2 仿真分析 由表2可知，t = 4.035 s时，合力F1 = 102.7 t；t = 4.050 s时，合力F2 = 7.3 t；t = 4.065 s时，合力F3 = 18.6 t；t = 4.080 s时，合力F4 = 41.6 t。max（F1、F2、F3、F4）= 102.7 t，按最保守的结构设计考虑，取同一时刻合力的最大值作为棚洞结构强度设计的依据。通过仿真，得出以下结论： （1）跨越档内导线中间位置断裂的可能性极低，远小于导线两端绝缘子串与铁塔连接处位置。因为当悬垂串断一联，即可发生卸载，另一联不会同时断裂，在另一联的支持作用下，导线近似单摆下落过程。 （2）基于棚洞在跨越档的位置不是中心对称的，确定了本数值计算报告的3个计算工况：a.导线左侧绝缘子根部断裂，导线右侧正常连接，左侧导线和绝缘子串在重力作用下跌落冲击棚洞；b.导线右侧绝缘子根部断裂，导线左侧正常连接，右侧导线和绝缘子串在重力作用下跌落冲击棚洞；c.基于工况a和b的计算结果，选择对棚洞冲击力较大的工况，在棚洞结构顶部增加一层泡沫混凝土，有助于吸收导线的冲击荷载，使导线冲击荷载更加均匀，减小局部被撞击位置的冲击荷载。 3.3 防护棚洞结构选型和设置范围从运营期养护维修、工程造价、防护效果等方面对钢结构和钢筋混凝土结构的防护棚洞进行综合比选，钢筋混凝土结构的防护棚洞具有养护维修简单、对铁路线路保护全面、综合造价低等明显优势。在风力作用下，导线高空坠落时的飘移工况将控制防护棚洞的设置范围，经仿真计算，需在460 m范围内设置防护棚洞。 3.4 防护棚洞结构主要技术标准建筑结构安全等级：一级，结构及构件重要性系数γ0 = 1.1； 主体结构设计使用年限：100年； 基础设计等级：丙级； 抗震设防类别：重点设防类（乙类）； 框架抗震等级：三级。 从J社区的拆迁案例可以看出，地方政府在回应有权势的钉子户抗争时，为了维持基层社会的稳定有序，总是在有限的范围内尽可能以“妥协让步”的方式寻求与钉子户的一致约定，这和以往的“硬策略”形成鲜明对比。因此，为了“避免出事”，地方政府在应对钉子户抗争上付出的成本和代价是高昂的。 4 防护棚洞结构设计基于上述研究，形成防护棚洞结构形式，防护棚洞平面尺寸460 m×16.5 m，屋面水平投影面积8 528.5 m2，结构高度为10.600 m（距离轨顶），地上1层，采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。横轨柱跨为16.5 m，顺轨主要柱距7.5、8 m。防护棚洞标准断面如图3所示。为缓冲断线冲击荷载，防护棚架顶面覆盖厚度为500 mm的泡沫混凝土，以延长冲击时间。图4为防护棚洞三维图。  图3 防护棚洞标准段断面  图4 防护棚洞三维图 5 防护棚洞其他设计防护棚洞梁、板、柱、桩基、承台、基础梁均采用C35混凝土。钢筋采用HPB300、HRB400，其强度标准值应具有不小于95%的保证率，框架梁、柱钢筋牌号带E。其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3；钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 钢构件采用Q345-B钢材。钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量的合格保证；钢材应具有明显的屈服台阶，钢材的伸长率不应小于20%，屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值应不大于0.85。钢材应有良好的可焊性和常温冲击韧性的合格保证。所有管件及构件成品不得小于母材物理性能要求。 HPB300级钢筋、Q235-B钢材焊接采用E43焊条；Q345-B钢材焊接采用E50焊条。 顶面防水等级为I级。 增加防护棚洞后，棚洞范围内桩基承台与路基侧沟外移至承台外侧。棚洞范围内排水管出口处对应位置设置C25混凝土排水槽。 防护棚洞设计范围内接触网原设计为隧外立H型钢柱安装接触网悬挂与附加导线悬挂，设计变更为增加防护棚洞地段接触网采用棚洞结构柱合建接触网悬挂方案，棚洞预留吊柱悬挂接触网，AF线在各结构柱上进行悬挂固定。距接触网5 m内设备设施需接地，接地电阻不大于10 W。 特高压输电线路全线均架设双地线，杆塔上地线保护角应满足交叉跨越区段防护棚洞区域的防直击雷要求。防护棚洞设独立接地体，并与综合地线相连，接地电阻不大于1 W。 6 结语新建电气化铁路下穿多条特高压输电线路走廊时，增设棚洞遮护方案不但能够避免电力线路的迁改，减小对省、市级区域间供电能力的影响，还能满足电力线路断线故障下对铁路行车设备及列车的安全防护，并且该方案能够节约铁路工程建设资金，为新建电气化铁路工程中的电力迁改模式提供了新思路。 参考文献： [1] 中华人民共和国住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB 50665-2011 1000 kV架空输电线路设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2011. [2] 中国电力企业联合会. GB 50790-2013 ±800kV直流架空输电线路设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2013. [3] 中国电力科学研究院. 广德县境内三趟特高压电力线路导线断裂冲击力仿真分析计算报告[R]. 北京：中国建筑出版社，2016. [4] 中华人民共和国住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB 50011-2010 建筑抗震设计规范[S]. 北京：中国建筑出版社，2016. [5] 中国建筑科学研究院. GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S]. 北京：中国建筑出版社，2015. [6] 中冶京诚工程技术有限公司. GB 50017-2017 钢结构设计标准[S]. 北京：中国建筑出版社，2017. [7] 中国建筑科学研究院. GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范[S]. 北京：中国建筑出版社，2012. [8] 中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ94-2008 建筑桩基技术规范[S]. 北京：中国建筑出版社，2008. [9] 其他现行的国家及安徽省有关规范、规程. Abstract: With regard to the problems of complicated reconstruction, higher costs and difficult coordination for demolition of electrified railway's communication lines, broadcasting & television lines and electric power transmission lines that may induce impact to the railway transportation safety, the paper puts forward a scheme for adding of protection shed under the electric power transmission line, introduces the thoughts of design, selection of structure, structure design of the protection shed added under the power transmission line and other relative design, providing a new way of thoughts for mode of electric power transmission line demolition for newly constructed electrified railway. Key words: Electric power transmission line; demolition; shed protection; broken of line 中图分类号：U227+.2 文献标识码：B 文章编号：1007-936X(2019)04-0072-05 DOI：10.19587/j.cnki.1007-936x.2019.04.021 收稿日期：2019-01-05 作者简介：刘泊涛.京福铁路安徽客运专线安徽有限责任公司，工程师。 |
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