十一局電務公司電化事業部吳昊
1前言近年來，隨著計算機技術在工程中的應用，支柱裝配的計算已達到了安裝一次到位的水平。但對電氣化工程的施工期間而言，支柱裝配的調整是不可避免的；在電氣化鐵路的運營維護和提速改造施工中，支柱裝配調整是乙個常見的作業專案。支柱裝配調整一般在以下情況下發生：
既有單線電氣化鐵路增建二線的交叉換邊撥接區段或既有電氣化鐵路提速改造撥移區段，接觸網支柱的側面限界發生了變化；電氣化鐵路施工中，交樁測量誤差、線路施工誤差或支柱裝配予配、安裝誤差；線路維修中，部分區段線路起道、落道或撥道改變了既有接觸網的技術狀態，等等。當接觸網相對線路的技術引數超過了技術標準規定的範圍時，就需要進行支柱裝配的調整計算，確定各項長度的變化量，用於施工調整。
2建立數學模型
如圖1為接觸網腕臂計算模型圖。
圖1 接觸網腕臂計算模型圖
顯然，文獻[1]中的「支柱裝配計算原理」適用於本模型。由文獻[1]可知：當支柱狀態和裝配型式一定時，套管鉸環位置、拉桿（含壓管，下文同）通長僅取決於承力索高度和偏移，其他量均為常量。
用圖1所示情形及引數表示支柱裝配調整前的狀態，將支柱裝配調整後的引數用在代號上方加「』」表示。設調整前各項引數的代號為：懸掛點處承力索的高度為h0、偏移為v0；拉桿通長為l2，拉桿通長所在的主三角形的兩邊分別為sp1、sz1；套管鉸環位置長度為w1，套管鉸環長度位置所在的主四邊形的三邊分別為j2（常量）、b2、a4。
則調整後的各項引數與既有狀態對應的表示分別為：h0』、v0』、l2』、sp1』、sz1』、w1』、b2』、a4』。 根據支柱裝配計算原理和圖1所示情形，有如下關係式成立：
①調整前狀態
1）2）
其中3）
4）5）
6）②調整後狀態
7）8）
其中9）
10）11）
12）以上各式中各代號的含義及具體計算公式見文獻[1]。
設套管鉸環在腕臂上的調整量為△，拉桿通長的調整量為△l，則
13）△l14）
3推導簡化計算式
設腕臂調整前後，承力高度的變化量為△h，偏移的變化量為△v，則
△h=△v=
由（3）～（6）式、（9）～（12）式依序對應相減，可得下式成立：
=△h， =-△v
=△h， =-△v
根據以上各式，則（13）式可變為：
△=15）
或16）
同理可得：
△l=17）
或l18）
根據我國接觸網支柱裝配的設計和施工情況，拉桿和腕臂型號確定後，其長度一般最大只能滿足承力索的高度和偏移在0～±0.2m的範圍內進行調整。在該範圍內，可以認為下列各式成立：
， ，則套管鉸環在腕臂上的調整量（15）、（16）式可簡化為：
19）或20）
拉桿通長的調整量（17）、（18）式可簡化為：
△l21）
或l22）
討論：①若△v=0、△h≠0，即承力索距線路中心的位置不需進行調整，只需對承力索的高度進行調整，則（19）～（21）式可變為
23）或24）
△l25）
或l26）
②若△h=0、△v≠0，即承力索距線路的高度位置不需進行調整，只需對承力索距線路的水平位置進行調整，則（19）～（22）式可變為
27）或28）
拉桿通長的調整量（17）、（18）式可簡化為：
△l29）
或l30）
從以上（23）～（30）各式可以看出，若承力索的高度和偏移只有一項指標需要調整時，其調整計算十分簡單。
4對比計算示例
以文獻[1]中r900—4000公尺曲線外側中間柱的支柱裝配型式為例，採用數學模型和簡化算式進行對比計算（本節各資料的單位為公釐時，均省略不寫）。
已知：a0=190，b0=105， =2100， =5300， =－100，j1=65，j2=105， =60，d1=230，cx=3100，γ0=－5（mm/m），γ2=25（mm/m），tc=17(kn)，pm=0.6(kn),g=0.
6(kn)。調整前，h0=7250，v0=200；要求調整後，h0』=7100，v0』=0。求△、△l。
計算過程如下：
①基礎資料的計算
由參考文獻[1]求得：a2=104，a3=146，a1=188，b1=108，a6=103，b6=135，a9=42，b9=42。
②根據數學模型計算
由（3）式得：
=3100+104-188-200-42=2774
由（4）式得：
=7250-108-5300+100+42=1984
由（5）式得：
=2774-103+188+146-104-230=2671
由（6）式得：
=1984+135+108-2100=127
由（1）式得：
==3409
由（2）式得：
==2674
由（9）式得：
=3100+104-188-0-42=2974
由（10）式得：
=7100-108-5300+100+42=1834
由（11）式得：
=2974-103+188+146-104-230=2871
由（12）式得：
=1843+135+108-2100=-23
由（7）式得：
==3492
由（8）式得：
==2871
則由（13）或得：△ ==3492-3409=83
由（14）或得：△l==2871-2674=197
③根據簡化算式計算
由已知可得：△h=-150，△v=-200。
由（19）式得：△ =
==76
或由（20）式得：△ =
==92
由（21）式得：△l=
==193
或由（22）式得：△l=
==201
④結果比較
表1 簡化計算與精確計算結果對比表單位：mm
由上表1可知：採用簡化算式計算出的套管鉸環調整量的最大誤差為9mm，拉桿通長調整量的最大誤差為4mm，顯然此誤差可忽略不計。經過大量對比計算表明，承力索的高度和偏移在0～±0.
2m的範圍內調整時，採用簡化算式計算出的套管鉸環和拉桿通長的誤差一般在0～±10mm範圍內，說明採用簡化算式完全能夠滿足現場施工要求。
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