1、支柱及基礎懸掛安裝形式【學習目的】1、掌握鋼筋混凝土支柱和鋼柱的型號，以及各類符號的含義。2、掌握各種支柱的用途及名稱。3、了解兩種支柱的優缺點。4、了解鋼柱基礎帽、基礎螺栓以及混凝土支柱底板、橫臥板的作用及特點。5、掌握鋼柱、混凝土支柱的安裝、整正方法。第三節 支柱及基礎懸掛安裝形式一、支柱按材質分類接觸網支柱按其使用材質分為預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱兩大類。一般在區間及站場單根定位，五股道及以下的軟橫跨以及25m以下硬橫梁支柱采用鋼筋混凝土支柱，五股道以上的軟橫跨支柱，橋梁以及25m以上硬橫梁支柱采用鋼柱。在接觸網結構中，支柱是最基本、應用最為廣泛的支撐設備。接觸懸掛被支柱支持在線路上方，

2、支柱承擔著接觸懸掛與支持裝置的全部負荷。支柱有很多種，支柱可按其材料、支持裝置形式、用途以及負載條件進行分類。目前采用的有預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱。我國電氣化鐵路廣泛采用的是預應力鋼筋混凝土支柱，一般只有承受負荷較大的軟橫跨支柱和橋上支柱采用空腹式結構形式的鋼柱。(一)預應力鋼筋混凝土支柱在預應力鋼筋混凝土支柱的選型和設計過程中，曾研究了此類支柱的各種截面形狀，我國鐵路采用的是工字型及斜腹桿斷面的鋼筋混凝土支柱，近年來又在很多地區采用了環形等徑鋼筋預應力混凝土支柱。眾所周知，混凝土允許的拉力不大，但允許的壓力卻很大。正是鑒于這個原因，實際上不可能用單一的混凝土來加工承受彎矩的支柱，因此不得不

3、采用配筋的方法來提高混凝土支柱的強度。預應力鋼筋混凝土支柱一般簡稱為鋼筋混凝土支柱，現場又稱水泥支柱。預應力鋼筋混凝土支柱采用高強度的鋼筋，在制造時預先使鋼筋產生拉力，具有節省鋼材、強度大、成本底、壽命長等優點。主要缺點是支柱較笨重，且經不起碰撞，因此在運輸和施工中應小心謹慎。鋼筋混凝土支柱從外形上可分為矩形橫腹板支柱(圖2-3-1、圖2-3-2)和等徑圓支柱兩種。矩形橫腹板支柱便于攀登，利于維修和檢查，但在安裝時受方向性限制。等徑圓支柱安裝時不受方向性限制，且受力均勻，但等徑圓支柱不利于攀登檢查和維修。按使用場合又有普通支柱、軟橫跨支柱和硬橫跨支柱之分。普通支柱結構見圖2-3-1，軟橫跨支柱

4、見圖2-3-2。其支柱型號和規格詳見表2-3-1(a)、(b)。目前幾乎全部的鋼筋混凝土支柱都是采用預應力鋼筋混凝土支柱。這種支柱在加工過程中是混凝土處于受壓狀態，而鋼筋處于受拉狀態。當支柱承受負載以后，混凝土里將出現拉應力，它等于彎矩引起的拉應力與預壓應力之差，這樣，采用混凝土的負載能力就可以是支柱的負載能力大大的提高。受拉層里鋼筋的總張力等于預拉應力和彎矩作用引起的拉應力之和。但是這不會使支柱承受負載的能力受到什么限制，因為此時鋼筋還遠沒有達到滿載。橫腹桿式鋼筋混凝土支柱。它的優點在于能更好利用高強度鋼筋，比圓柱（圓錐形柱）更方便檢修工人上下桿體作業。特別是空腹式結構更是如此。但是生產這種

5、支柱比較復雜，在運輸過程也容易損壞。并根據接觸網負載的方向性（一般垂直于線路方向承受一定的方向彎矩），在支柱受拉一側配筋多，提高了高強度鋼筋的利用率。等徑或錐形圓形支柱是在專門的離心裝置上進行加工的，不僅有利于機械化生產，而且總體質量也較好。圖2-3-1 鋼筋混凝土腕臂支柱 圖2-3-2 鋼筋混凝土軟橫跨支柱按照鋼筋混凝土支柱基礎的設置方法，這種支柱可分為整體式和獨立式基礎兩種類型。對于整體式支柱，其地下部分起到了基礎的作用，埋置深度為3000mm；對于具有獨立基礎的鋼筋混凝土支柱，其埋入土中的部分（即基礎）是單獨的構件。如果采用第二種支柱，將會大大的增加混凝土和鋼材的耗量，且需要分兩個階段進

6、行作業，會給施工帶來困難，并且提高了施工造價。此外，從接頭密貼性性能反面考慮，也會使得作業復雜化。但這種支柱運輸方便，基礎設置靈活，且有利于制造大容量的鋼筋混凝土支柱。在選擇使用鋼筋混凝土支柱時，要根據其使用的場合而定。在選擇時，由于腕臂支柱不具有順線路方向的容量，不能用來代替錨柱。腕臂支柱分帶預留孔的和不帶預留孔的。選擇時，應根據所采用的腕臂、拉桿底座而定。選擇什么樣的支柱，應充分考慮其使用場合，不能盲目選擇。預應力混凝土支柱，用符號H表示，分母的前一個數字表示地面以上支柱的高度，后一個數字表示埋入土里的長度；分子的前一個數字表示垂直于線路方向的支柱容量（×10KN.m），后一個數

7、字表示順線路方向的支柱容量（×10KN.m）。各種型號和規格如下表2-3-1(a)。環形等徑圓鋼筋混凝土支柱是一種上下直徑相等的圓形支柱（旋轉型的錐形混凝土支柱從頂部到支柱底部的直徑增加的比率至少為15mm/m），此類型的支柱加工制造較為容易，當支柱繞自己的縱軸旋轉，利用離心力的作用，混凝土噴灑到模型面上并能較好密實凝結。這種支柱表面平滑，圓截面鋼筋混凝土支柱的鋼筋時按整個圓周均勻分布的，安裝時不受方向性的限制，且受力均勻、運輸方便、損耗率低、制造長度比較靈活。環形等徑鋼筋混凝土支柱缺點是鋼筋材料的利用率比較低，檢修施工時存在攀登難度，不利于維修；且使用此類支柱大多需要設置專門的杯形

8、混凝土或法蘭盤連接基礎。現在生產的主要有350mm和400mm兩種直徑的等徑圓支柱。這種支柱目前在我國電氣化鐵路區段主要用于受力較大的錨柱、轉換柱及硬橫跨支柱。其規格和型號詳見表2-3-1(b)。表2-3-1(a) 鋼筋混凝土支柱型號規格表注：1、表中8.7（9.2）m用于半補償鏈型懸掛，8.2（8.7）m用于全補償鏈型懸掛。2、括號內型號為新型號，單位為（KN.m）。3、 為雙節鋼筋混凝土軟橫跨支柱。 鋼筋混凝土支柱的符號意義： H鋼筋混凝土支柱；1.8支柱容量（×10KN.m）；8.7支柱露出地面的高度（m）；2.6支柱埋入地下的深度（m）。分母8.7m為支柱露出地面的高度，2.

9、6m為支柱埋入地下的深度，是相對路基高度為850mm而言的(換句話說就是軌平面距離支柱頂端7850mm)。(原因：我們接觸網既有線正常設計導高為6450mm6450即定位器固定接觸線后接觸線下沿面與受電弓接觸最低點的對軌平面垂直高度，結構高度為1400mm承力索與接觸線之間的垂直間距，平腕臂正常情況下處于水平狀態，且平腕臂和底座在一個水平面，承力索固定于平腕臂上，按照此計算，承力索距離軌面的垂直距離為7850mm，即平腕臂距離軌平面7850mm，該種情況下支柱頂端無預留，所以此處說的8.7m屬于困難情況下支柱露出地面的最小值)用于下錨支柱： 4.8垂直線路方向的支柱容量（×10KN.

10、m）；25順線路方向的支柱容量（×10KN.m）。表2-3-1(b) 等徑圓桿支柱型號規格表規格型號L(m)a(mm)b(mm)c(mm)d(mm)質量(kg)適用范圍400GQ60/9+1.510.54004004004002270腕臂柱及V停開關400GQ80/9+1.510.54004004004002270錨柱400GQ60/10.5+1.5124004004004002570腕臂柱及V停開關400GQ80/10.5+1.5124004004004002570錨柱400GQ100/10.5+1.5124004004004002570硬橫跨支柱400GQ60/11.5+1.51

11、34004004004002790腕臂柱及V停開關400GQ80/11.5+1.5134004004004002790錨柱400GQ100/11.5+1.5134004004004002790硬橫跨支柱GY-2800800800800硬橫跨支柱GY-3(4)80010008001000硬橫跨支柱400Gg-2400400400400硬橫跨支柱注:鋼筋混凝土圓柱400 GQ100/10.5+1.5400直徑為400mm的等徑支柱；GQ高強度混凝土；分子100支柱容量(KN.m)；分母10.5支柱露出地面的高度(m)；分母1.5支柱埋入基礎的深度(m)；鋼柱GY-2 Gg-2GY硬橫跨鋼柱； Gg

12、鋼管柱；2支柱型號。表中L支柱總長(單位為m)。對于圓形支柱：a、b支柱上部直徑(單位為mm)； c、d支柱下部直徑(單位為mm)；對于方形鋼柱：a、b兩邊寬度，且800為順線路方向，1000為垂直線路方向(單位為mm)； c、d兩邊寬度，且800為順線路方向，1000為垂直線路方向(單位為mm)。質量的單位為kg。(二)鋼柱目前，在接觸網工程中，特別是較大站場上，大量利用鋼柱，它是由工字形鋼、槽鋼或角鋼焊接成的立體結構式支柱，我國一般采用角鋼。具有重量輕、容量大、耐碰撞、運輸及安裝方便等優點。但是存在用鋼量大、造價高、耐腐蝕性能差，需定期進行除銹、涂漆防腐，且有維修便等特點。從節約成本和方便

13、運輸運營維護方面出發，要求盡量少采用。現在涂漆防腐已改為熱鍍鋅防腐，提高了防腐性能，延長了維修周期。鋼柱主要用于跨越股道比較多、需要支柱高度較高、容量較大的軟橫跨支柱，其次是用作橋梁墩臺上安裝的支柱，它的基礎墊層采用C10的混凝土材質，墊層厚度為100mm。現在軟橫跨鋼柱的高度有13m和15m兩種，其外形尺寸如圖2-3-3/2-3-4。圖2-3-3 13m鋼柱 圖2-3-4 15m鋼柱鋼柱一般用符號G，其支柱型號和規格詳見表2-3-1(c)。鋼柱安裝后，在基礎頂部做一個混凝土帽，為基礎帽，以保護連接螺栓、螺母不致銹蝕。基礎帽只起防水作用，不用打的很結實，只要求表面細密防水、以便需要搬遷鋼柱時容

14、易敲開。鋼柱基礎螺栓的外漏為130±20mm，基礎螺栓孔距偏差不得超過±2mm；硬橫跨支柱一對基礎的頂面必須在同一水平面上，允許誤差為±20mm。表2-3-1(c) 鋼柱型號規格表 尺 寸型 號a(mm)b(mm)c(mm)d(mm)L(m)支柱質量(kg)適用范圍2706002104009.5257橋支柱2706002104009.53032706002104009.534125060020040010267250600200400103152506002004001035528070020050010286280700200500103675001000400

15、60013342雙線路腕臂支柱500100040060013563400120040080015650軟橫跨支柱40012004008001569840012004008001576240025005001000131135500100040060013558軟橫跨錨柱400120040080015632400120040080015681注：G-普通鋼柱；X-斜腿鋼柱；Gs-雙線路腕臂鋼柱；Gm-帶拉線鋼錨柱；Gf-分腿式下錨鋼柱。 ：分子5垂直線路方向的支柱容量（×10KN.m）； G鋼柱的符號； 分母9.5鋼柱的高度(m)； ： 20橫線路方向能承受的力矩（×10KN

16、.m）； 25順線路方向能承受的力矩（×10KN.m）； 分母15支柱的高度(m)。二、支柱按用途分類接觸網支柱按其用途分為中間柱、轉換柱、錨柱、定位柱、硬橫梁和橋梁柱等，如圖2-3-5所示。圖2-3-5 各類支柱布置圖1-中間柱；2-錨柱；3-轉換柱；4-中心柱；5-定位柱；6-軟橫跨柱；7-道岔柱。支柱可以分為不帶拉線的和帶拉線的。如支柱地面的上下部分是一個整體的話，那么就是整體式支柱（不能拆卸的）；如果兩部分在生產和安裝過程中是分別進行的話，那么就是分離式（可拆卸）支柱。支柱還可以設計成為能承受某一固定方向負荷的支柱，即方向支柱；也可以設計成能承受任何方向的負載的支柱，即等強度

17、支柱。1.中間支柱中間支柱在區間和站場上廣泛使用，布置在兩相鄰錨段關節之間，支持一支接觸懸掛，它承受一支工作支接觸懸掛的重力和風作用于懸掛上的水平分力，中間支柱所承受的力矩比較小。2.錨柱 在接觸網錨段關節處或其他接觸懸掛下錨的地方采用。錨柱承受兩個方向的負荷，在垂直線路方向起中間支柱的作用，在平行路方向，承受接觸懸掛下錨的全部拉力。錨柱分為帶下錨拉線和不帶下錨拉線兩種，分腿式鋼柱用作錨柱時可不帶拉線，其余錨柱用作下錨時均帶拉線。3.轉換支柱 轉換支柱位于錨段關節處的兩棵錨柱之間，它同時支持兩支接觸懸掛，其中一支為工作支，另一支為下錨支(簡稱非支)，電力機車受電弓在兩轉換支

18、柱間進行兩個錨段線索的轉換。它要承受接觸懸掛下錨支和工作支線索的重力和水平力。 4.中心支柱在四跨錨段關節處，位于兩棵轉換支柱中間的那棵支柱稱為中心支柱。它同時承受兩組工作支接觸懸掛的重力和水平力，兩工作支接觸線在此柱定位點處呈水平狀，且使兩支接觸線線間距離符合技術要求。 5.定位支柱及道岔支柱 當接觸線由于某些原因對受電弓中心偏移過大時，為確保電力機車受電弓正常接觸取流不發生脫弓事故，而專門設立定位支柱。它通常僅承受接觸線水平分力而不承受接觸懸掛的垂直分力，一般多設于站場道岔后曲線處。由于受力較小可采用中間柱。 在站場兩端道岔處，為使接觸線拉出值、線岔

19、交叉點符合技術要求，保證受電弓正常接觸取流而專門設置的支柱。6.軟橫跨支柱 軟橫跨支柱一般用于跨越多股道的站場上，由于受力較大，多選用容量較大的支柱，跨越5股道及以下的軟橫跨柱可用鋼筋混凝土支柱，5股道以上軟橫跨則采用鋼柱。 7.硬橫跨支柱 硬橫跨亦稱為硬橫梁，多用于全補償鏈形懸掛的站場上，一般是為固定承力索中心錨結繩而設立的。在某些特殊地段，如站場伸入高架橋梁上時，用雙線路腕臂支柱或軟橫跨都不方便時，可考慮采用硬橫跨，硬橫跨支柱為鋼柱。軟橫跨、硬橫梁支柱前者多用于多股道的站場，后者適用于200km/h站場。三、支柱裝配支柱裝配包括腕臂安裝、錨柱裝配、拉線安裝。(

20、一)支柱裝配的安裝型式(表2-3-6)支柱裝配的安裝型式決定于接觸懸掛類型、接觸線高度、結構高度以及拉桿底座至腕臂底座之間的距離。目前鏈型懸掛安裝圖的型式分為五種：A無冰，接觸線懸掛高度為5800mm的區間全補償鏈型懸掛，一般采用地面上高為8.2m的支柱。B接觸線高度為6000mm，結構高度1100mm的區間或站場最外道岔至絕緣錨段關節處全補償鏈型懸掛，一般采用地面上高為8.2m的支柱。C接觸線懸掛高度為6450mm，結構高度1100mm，區間或車站，一般采用地面上高為8.7m的支柱。D接觸線懸掛高度為6000mm，結構高度1400mm的車站或區間全補償鏈型懸掛，一般采用地面上高為8.7m的支

21、柱。E接觸線懸掛高度為6450mm，結構高度1400mm，區間或車站半(全)補償鏈型懸掛，一般采用地面上高為8.7m的支柱。表2-3-6 支柱裝配的安裝型式 安裝圖型式安 裝 條 件ABCDE接觸線懸掛高度H(mm)58006000645060006450結構高度h(mm)13001100110014001400拉桿、腕臂底座間距(mm)24002000200019001900另外還有接觸線懸掛高度為6000-6450mm，結構高度為1400mm，腕臂上下底座間距采用1550mm裝配。(二)支柱裝配安裝圖1.直線中間柱如圖2-3-7(a、b)所示。2-3-7(a)直線中間柱正定位2-3-7(b

22、)直線中間柱反定位圖2-3-7(a) 直線中間柱正定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-鋁合金矩形管定位器JHJL63-2004(L=1050);13-定位管支撐JL375-89(L=550);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管

23、帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(JL328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。圖2-3-7(b) 直線中間柱反定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-鋁合金矩形管定位器JHJ

24、L63-2004(L=1050);13-不銹鋼吊線(GB/T4240-93);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(JL328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。2.R=1000-4500m曲線外側中間柱，如圖2-3-8(a、b)所示。說明：直線區段和曲線區段最大的區別就在于線路中心線和受電弓中心線不在一個豎直平面內。2-3-8(a)1000-4500m曲線外側中間柱正定位2-3-8(b)1000-4500m曲線外側中間柱反定位圖2-3-8(a) 1000-4500m曲線

25、外側中間柱1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-鋁合金矩形管定位器JHJL63-2004(L=1250);13-定位管支撐JL375-89(L=550);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(J

26、L328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。圖2-3-8(b) 1000-4500m曲線外側中間柱反定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-鋁合金矩形管定位器JHJL63-2004(L

27、=1250);13-不銹鋼吊線(GB/T4240-93);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(JL328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。3.R=600-1000m曲線外側中間柱，如圖2-3-9(a、b)所示。2-3-9(a)600-1000m曲線外側中間柱正定位2-3-9(b)600-1000m曲線外側中間柱反定位圖2-3-9(a) 600-1000m曲線外側中間柱正定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-

28、25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-彎刀型鋁合金限位定位器JHJL63-2004(Q);13-定位管支撐JL375-89(L=550);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(JL328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。圖

29、2-3-9(b) 600-1000m曲線外側中間柱反定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳(JHJL14-92);7-D型承力索座(JHJL0318);8-單耳腕臂(JHJL61(X)-89改);9-60型定位環(JHJL12-04);10-腕臂支撐(JHJL375-98);11-定位管(JHJL62-89);12-彎刀型鋁合金限位定位器JHJL63-2004(Q);13-不銹鋼吊線(GB/T4240-93)550);14-60型管帽JL07(60)-96;15-48型管帽JL07(48)-96;16-跳線卡箍(JL328-89);17-接地跳線(LJ-70);18-60型套管雙耳JHJL14(G)-95;19-防風拉線。4.R=600-1000m曲線外側側線用中間柱，如圖2-3-10(a、b)所示。2-3-10(a)600-1000m曲線外側側線用中間柱正定位2-3-10(b)600-1000m曲線外側側線用中間柱反定位圖2-3-10(a) 600-1000m曲線外側側線用中間柱正定位1-上底座;2-下底座;3-防污型棒式絕緣子(QBZ2-8D);4-防污型棒式絕緣子(QBZ2-25/8D);5-平腕臂(JHJL61-89改);6-套管雙耳