高速铁路隧道接触网混凝土工作性能分析

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发布时间：2021-09-15

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高速铁路隧道接触网混凝土工作性能分析
徐冲
(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)
摘要：接触网轨槽的预安装方式、锚固材质、锚固区混凝土受力性态影响高铁隧道运营安全。以兰新铁
路第二双线高速铁路隧道内接触网布置形式为例，计算分析了隧道内接触网荷载，对接触网预埋滑道轨
槽和锚钉受力状态进行有限元分析，对衬砌混凝土基材截面受力及安全性进行评估。通过《混凝土结
构后锚固技术规程》对各项强度指标的检算表明，高速铁路接触网安装对隧道二衬结构(素混凝土)安
全性无重大影响；为保障混凝土有一定的强度承担锚栓传递的接触网荷载，必须强制执行混凝土强度等
级不小于C20，亦不宜大于C40的规定；为提高主体结构整体安全性，基材内应配置必要构造钢筋。
关键词：高速铁路隧道接触网混凝土结构锚固
中图分类号：U452．2；U225．4 2 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2013．07．18
电气化铁路接触网通常在桥隧建筑物上采用后锚
固安装。《铁路隧道设计规范》尚无对接触网的结构
设计、安装及混凝土基材安全评价的计算方法及规定。
受隧道建筑限界、建筑内轮廓及电气化设备功能影响，
预装的接触网轨槽系统由弧形槽道、直形轨槽、坠陀框
架轨槽等多种槽道构成。因此，其自身结构受力复杂，
隧道衬砌混凝土基材工作性态往往不明确，导致设计
方法和思路偏于经验化。
目前，在安装接触网后隧道衬砌结构安全性仅
能依据建设部先后颁布的《混凝土结构后锚固技术
规程》、《混凝土结构加固设计规范》和《混凝土结构
设计规范》进行评估。然而，各规范和规程的具体规
定和计算方法不尽相同。如《混凝土结构后锚固技
术规程》往往适用于被连接件以普通混凝土为基材
的后锚固连接设计、施工与验收；《混凝土结构加固
设计规范》和《混凝土结构设计规范》往往适用于房
屋和一般构筑物钢筋混凝土承重结构加固的设
计。
鉴于隧道中接触网工程为百年设计工程，为判定
和分析隧道混凝土基材受力状态，本文综合《混凝土
结构后锚固技术规程》(JGJ 145—2004)、《混凝土结构
加固设计规范》(GB 50367-2006)、《混凝土结构设计
规范》(GB 50010-2010)的设计方法，对混凝土基材
安全性做出评价。
收稿日期：2013-02-20；修回日期：2013—04 26
作者简介：徐冲(1984一)，男，陕西西安人，工程师，博士。
1 接触网结构
1．1 接触网结构布置
兰新第二双线隧道内接触网吊柱采用预埋滑道轨
槽(简称轨槽)固定，悬挂于隧道壁顶，预埋滑道轨槽
设置是根据国内隧道施工工艺和本线隧道施工特点确
定的。
预埋滑道轨槽根据HTA 52／34一Q(JTA一53／34．Q)
型轨槽相关资料绘制。连接方式：与隧道壁整体浇筑，
与吊柱采用T型螺栓连接，如图1所示。
图1 兰新第二双线隧道预留轨槽剖面(单位：cm)
1．2 接触网荷载布置
依据接触网结构布置形式与相应的结构设计说
明，可判断出拱顶(吊柱)位置的轨槽及锚钉受力较
大，造成隧道素混凝土二衬集中受力。轨槽荷载分布
示意如图2。