摘要：通过对接触网成套智能设备在高速铁路接触网重要工序的应用，对支柱组立、吊柱安装、腕臂安装、附加线等设备进行分析，介绍了接触网成套智能设备的功能和特点，为接触网施工机械化、系统化奠定了基础。

关键词：高速铁路；接触网；成套智能建造设备；支柱组立；

0 引言

近年来我国高铁工程建设成就有目共睹，早在2010年开通的武广、郑西等高铁线路中，电气化接触网工程就自主研发解决了系统设计和施工关键技术等难题，完成了相应的主要装备研制，并通过后期全面推广，打造出一大批具有专业技能的高素质施工队伍，将接触网工程的整体建造技术水平提升至一个新高度。但随着劳动力成本快速上升，具有时代特征的建设大环境逐步变化，效率降低及高风险、高损耗的现象在建筑业行业内普遍凸显，通过简单强化既有模式进一步提升工程建造水平和效益遇到上升瓶颈。因此，有必要重新审视、研究相关技术路线，找到突破口。与铁路建设密切相关的智能技术及一系列新技术手段发展迅猛，智能铁路总体架构已经形成，“人工智能和新技术正在缔造一种新的劳动力”，为电气化铁路工程建造行业提升与再突破提供了基础与可能。

从以往高铁项目施工来看，对于接触网专业的关键工序，例如：支柱安装、腕臂安装、吊柱安装、附加线架设、承力索架设等其他重要部件的安装工序，多数以分段、分包形式分配给施工队，施工队具有地域色彩可以形成一只有特色的专业队伍，但形成不了成套的专业化施工装备，如果没有系列化、机械化、专业化的施工装备，智能建造就会一定程度上失去建造基础。随着人工成本的逐年提高，为适应铁路智能建造趋势，现代铁路大型基建装备也随之进行技术更新。在当下铁路建设高速发展的情况下，减少用工人数、采用机械化施工是降低工程成本，提高工程经济效益的有效途径，也是为智能建造的智能装备升级提供硬件基础。

1 高速铁路建设接触网施工存在的问题

虽然高速铁路建设接触网施工已相对成熟，但是要进一步提升却存在不容忽视的问题。因此必须首先发现并解决问题，才能突破现有水平。本人从接触网现场施工出发，分析出目前主要还存在以下几个问题：

1.1 支柱组立问题

支柱作为接触网的关键结构之一，用以承受接触网悬挂、支撑和定位装置的全部荷载，并用来固定接触悬挂在规定位置和高度上。当前高速铁路主要采用H型钢柱，支柱本体重而且长，需要使用随车吊或专业吊车进行组立，但针对高速铁路无砟道床施工进度快的特殊工况，接触网专业进场后支柱组立作业将在无砟道床已成型条件下展开，此时钢轨铺设尚未完成，轨行支柱组立设备不具备上线条件，人工组立效率低、风险高且不利于道床板的成品保护，支柱组立作为高速铁路接触网专业施工的首道工序之一，其进度直接制约接触网专业整体施工进度，进而影响高速铁路四电工程工期。当前已有部分类型在线路上运行的非占轨立杆车，但都存在作业效率不高、开行速度较低等问题，

1.2施工效率问题

传统的接触网的施工模式依然采用“八仙过海各显神通”和“人海战术”的施工方式方法，没有形成现场成套机械化施工装备，线索架设采用传统的人拉肩抗的施工方式，容易造成线材与地面之间磨损，即便采取一定保护措施，也不能完全消除磨损，一旦后期发现磨损过大，就会面临返工，制约工期。吊柱、腕臂等设备安装采用登杆作业人员与地面人员拉升设备相互配合，施工效率低下，高空作业危险系数高，容易发生安全事故。

1.3 系统化问题

我国很多铁路工程项目也都在推行接触网施工建造机械化、自动化施工技术及专业化施工装备的研究，也有项目取得了阶段性的成果，但是施工现场人员技术、管理，以及智能化装备标准化、信息化集成等方面还不够完善，而且接触网专业关键工序的施工还尚未形成成套施工装备，没有形成现场成套机械化施工装备，更没有形成建造数据流驱动现场安装、现场安装信息反馈，互通性和可移植性不足，没有形成统一的智能化的数据管理平台对接触网全流程数据的集成。同时对于施工各环节数据和资源的合理配置研究也不多，没有形成接触网施工的智能化装备及其成套装备的智能化管理，比如根据进度要求进行生产物料管理和预配、预配件的智能运输及其智能化施工装备等资源的优化配置。

2 关键技术解决方案

研究一种针对新建高速铁路机械化施工的技术及成套机械装备，能够在支柱、吊柱、腕臂等安装及附加线、承力索架设等施工作业使用专用机械装备，将施工中的关键工序实现机械化作业，减少用工人数，显著降低人工成本，提高作业效率、降低安全风险。

2.1 支柱安装设备

支柱安装车主要用于新建电气化高速铁路铺轨前的支柱安装作业，该车采用窄轮距技术实现新建高铁全地形工况作业，解决以往现场车辆无法到达一些特殊路段的难题。

主要研究内容：

（1）能够在两线间或轨道板上行走；

（2）设计抱轨道板导向机构，辅助车辆转向机构对车辆行驶方向纠偏，保证行驶作业安全，提高行驶作业效率；

（3）加装钢轨轮行驶机构，能够在钢轨上行驶；

（4）加装车辆原地调头装置，能够原地调头，提高作业效率。

2.2 腕臂安装设备

腕臂安装车主要用于新建电气化高速铁路铺轨前的腕臂安装作业，该车采用窄轮距技术实现新建高铁全地形工况作业，采用多角度、全方位腕臂姿态调整技术实现快速安装作业，改变传统人工登杆安装作业方式。

主要研究内容：

（1）能够在两线间或轨道板上行走；

（2）设计抱轨道板导向机构，辅助车辆转向机构对车辆行驶方向纠偏，保证行驶作业安全，提高行驶作业效率；

（3）整车具备原地快速调头和公铁两用功能，提升车辆综合作业效率；

（4）作业范围大，实现一次停车可完成上下行双线腕臂的安装作业和作业人员登高作业。

（5）在运输车上设计腕臂预配平台，同安装车配合能够边行驶边预配边安装。

2.3 吊柱安装设备

吊柱安装车主要用于新建电气化高速铁路铺轨前的隧道（硬横梁）吊柱安装作业，该车采用窄轮距技术，实现新建高铁全地形工况作业。采用安装、调整一体化设计理念，保证吊柱保持垂直姿态，满足单双线隧道各型吊柱的安装需要，并保证一次调整、安装到位，解决隧道内吊柱安装需搭设高空作业平台的难题，降低工人劳动。

主要研究内容：

（1）能够在两线间或轨道板上行走；

（2）设计抱轨道板导向机构，辅助车辆转向机构对车辆行驶方向纠偏，保证行驶作业安全，提高行驶作业效率；

（3）整车具备原地快速调头和公铁两用功能，提升车辆综合作业效率；

（4）作业平台设计配置专用夹持工装，吊柱在安装、调整过程中可实现多维度的自由转动，提高其作业效率；

（5）加装吊机，能够将吊柱送至升降装置上夹持工装上；

（6）升降作业平台，具备顺线路和垂线路移动和伸缩功能；具备整体360度旋转功能，满足单、双线隧道多工况作业需求。

2.4 附加线架设设备

附加线架设车组主要用于新建高速铁路铺轨前附加线（承力索）架设作业。该车组由臂架车和线盘车组成，采用窄轮距技术实现新建高铁全地形工况作业，线盘车主要负责线盘支撑和初始导向，臂架车设计加装导向臂架，将6条附加线同时送至支柱外侧悬挂处或2条承力索同时送至各自对应腕臂悬挂处，并配置机械落锚装置，提高放线作业效率。

主要研究内容：

（1）能够在两线间或轨道板上行走；

（2）设计抱轨道板导向机构，辅助车辆转向机构对车辆行驶方向纠偏，保证行驶作业安全，提高行驶作业效率；

（3）设计双向行驶控制机构，能够双向行驶的功能；

（4）设计T型臂架结构，能够一次性架设6条附加线或2条承力索，提高作业效率。

（5）附加线（承力索）架设作业时，臂架横臂可伸缩、变幅，能够将线索抬拨至临时悬挂处；

（6）设计加装落锚机构，落锚机构具备正反无级调速和张力实时保持功能，能够快速落锚。

（7）车体加装轮式支腿，实现边行驶、边拨线，确保车身稳定，提高作业效率。

3 结束语

综上所述，目前我国高速铁路接触网机械化施工仍具有巨大发展潜力，只要积极发现问题，解决问题，我国高速铁路建设就能更上一层楼。通过分析，其主要制约点在于智能建造设备研制，所以想要提升接触网专业重要工序的施工效率，就必须探索新建电气化高速铁路四电领域接触网专业的成套机械化施工装备在站前施工单位不同施工进度时期营造的线路环境下如何高效开展机械化施工，最终形成支柱安装车、腕臂安装车、吊柱安装车和附加线架设车组等装备，以便为后续接触网施工更为安全高效奠定基础。

参考文献

[1]吉鹏霄.电气化铁路接触网.化学工业出版社，2022（11）.

[2]田兴．高速铁路接触网支柱组立智能装备研究［Ｊ］． 铁道建筑技术，2023（12）.