H 型钢柱
H-Section Steel Pole
所属分类 零部件库 > 结构与基础 > 支柱
常见型号 GH 系列(热浸镀锌 H 钢柱),按容量分档(如 80/120/160 kN·m)
执行标准 GB/T 25020.4-2016(原 25020.4-2010 已废止;该系列已由 GB/T 25020.1-2025 整合代替)、TB 10009-2016
适用场景 站场、区间正线、软/硬横跨端柱、大负载支柱

概述

H 型钢柱是以热轧 H 型钢为柱身的接触网钢支柱,承载能力强、便于四面安装肩架与横跨金具(打孔或焊接件灵活布置),广泛用作站场软横跨/硬横跨端柱、区间大负载支柱与桥梁柱。经热浸镀锌防腐处理,寿命长但需周期性防腐维护。与格构钢柱相比自重大、抗扭刚度小(限制其作双腕臂柱),但采购便捷(型材易得)。

应用场景展开:高速与普速站场多股道区段的软横跨/硬横跨端柱(与 硬横跨软横跨 配套)、区间重负载锚柱与转换柱、桥梁上与路基地段过渡处、需要四面安装附加导线肩架的位置;与格构式 钢柱 相比无节点缀件、便于涂装维护与机械化安装。

结构与组成

  • 柱身:热轧 H 型钢(HW/HM 系列),翼缘宽 200~400 mm,腹板厚 8~16 mm(依据热轧 H 型钢国标产品规格系列,见下表)
  • 柱顶封板:防雨水进入内腔
  • 法兰底座:焊接厚钢板(20~40 mm)+ 地脚螺栓孔,配 法兰基础
  • 插入式杯口段:部分型号采用插入式,配 杯形基础
  • 接地预留孔:杆身设接地端子
  • 肩架安装孔:四面按设计模距预钻孔

细化拆解:

  • 型钢本体:接触网支柱常用 H 型钢按宽翼缘(HW)、中翼缘(HM)系列选取,截面规格、尺寸偏差与交货要求执行热轧 H 型钢国标(GB/T 11263-2024,2025-05-01 实施,见执行标准段);接触网专用热轧 H 型钢另有 GB/T 34199-2017接触网支柱用热轧H型钢
  • 法兰底座焊缝:底座板与柱身角焊缝为受力焊缝,焊缝质量按设计等级检验
  • 镀锌层:热浸镀锌整体防腐,锌层厚度决定大气腐蚀环境下的服役寿命
  • 配套件:地脚螺栓群见 地脚螺栓与基础连接地脚螺栓群,帽/防护罩等见 支柱附属装置

工作原理

将接触悬挂垂直负载与水平张力分量传入基础;弯矩沿柱身线性分布,截面模量决定承载能力。设计按最大弯矩工况(横跨满载 + 风载 + 附加线索张力)校验强度与挠度——H 形截面两轴弯矩容量不同,强轴用于承受主要弯曲方向。

受力机理示意:柱身弯曲正应力校核式

σ=MW[f]{\displaystyle \sigma ={\frac {M}{W}}\leq [f]}

式中 M{\displaystyle M} 为设计弯矩、W{\displaystyle W} 为绕强轴的截面模量、[f]{\displaystyle [f]} 为钢材抗弯强度设计值。H 形截面强轴(绕平行于翼缘的轴)截面模量远大于弱轴,故安装时必须保证翼缘板面与主要受弯方向垂直;法兰接头处弯矩由地脚螺栓群拉压力偶传递,螺栓群合力与底板厚度共同控制(荷载组合见 接触网负载计算)。

技术参数

参数 典型值 依据
柱高 7~13 m 系列 设计文件
翼缘宽 200~400 mm GB/T 11263
容许弯矩 按型号分档(如 80 / 120 / 160 / 250 kN·m) GB/T 25020.4-2016
防腐 热浸镀锌(锌层 ≥ 86 μm) 行业通用
典型型号 GH 240×248(H93 配套)/ GH 292×300 GB/T 25020.4-2016
垂直度偏差 ≤ 柱高 1%~2% 验收标准
型钢系列 HW(宽翼缘)/ HM(中翼缘)/ HN(窄翼缘)分类与代号 GB/T 11263-2024
交货状态 按理论重量交货(密度 7.85 g/cm³),重量允差按标准 GB/T 11263-2024

常见型号

GH 系列按容许弯矩分档:

  • GH-80:区间直线区段中间柱
  • GH-120:曲线柱与锚柱
  • GH-160/GH-250:站场软横跨端柱、硬横跨端柱

型号谱系说明:GH 系列(G=钢、H=H 形)规格代号与截面尺寸、容量档的对应关系见支柱产品标准与厂商样本;2025 年起 GB/T 25020 系列整合修订,原分部分标准(含 H 形支柱分册)并入 GB/T 25020.1-2025 接触网支柱 第1部分:钢支柱(2025-01-24 发布、2025-08-01 实施[3]),选型时以现行版与设计文件为准。

执行标准

standards/tb-t-2075 关联支持装置;设计依据 standards/tb-10009;制造执行 GB/T 25020.4-2016

配套标准:热轧 H 型钢截面规格、尺寸外形与允许偏差执行 GB/T 11263-2024《热轧H型钢和剖分T型钢》(现行版,2024-10-26 发布、2025-05-01 实施,代替 GB/T 11263-2017[4]);接触网专用热轧 H 型钢执行 GB/T 34199-2017standards/gb-t-34199);支柱产品与验收执行 GB/T 25020.1-2025 接触网支柱 第1部分:钢支柱(代替 GB/T 25020.1-2010、GB/T 25020.3-2016、GB/T 25020.4-2016[3]);施工验收执行 TB 10758-2018 / TB 10421-2018

安装与施工

法兰式配 parts/foundation/flange:螺栓对角初拧→终拧画线;插入式配杯形基础:标高与垂直度随灌浆控制。钢柱底部下垫片面积不小于 50 mm × 100 mm,最多 2 片。

关键控制点:吊装使用专用吊具防止翼缘边缘损伤;法兰对接前清理结合面并检查镀锌层;对角初拧后全站仪双向校正垂直度再对角终拧并画线;插入式安装随灌浆随校正、二次灌浆达标后方可受力(基础工艺见 基础施工与二次灌浆);整柱组立流程见 支柱组立施工

验收要求

垂直度偏差 ≤ 柱高 1%–2%;螺栓力矩达标并画线;接地连通电阻达标;镀锌层完好无破损。执行 TB 10758-2018 / TB 10421-2018

验收展开:柱身无碰痕、镀锌层无漏镀与大面积擦伤;法兰结合面无缝隙、螺栓全部画线;焊缝外观无裂纹;垫片数量与面积合规;地脚螺栓露出长度与力矩抽检合格(螺栓群检查项见 地脚螺栓群)。

运维与检测

重点:锌层锈蚀鼓包(白锈→红锈为劣化标志)、焊缝裂纹、螺栓松动(画线错位)、接地扁钢断开;沿海与工业区段每 2~3 年防腐复涂。

运维展开:白锈为早期信号、红锈为防护失效标志,按 腐蚀与锈蚀(病害) 分级处置;画线错位即提示螺栓松动(关联 紧固件松动);翼缘局部变形与整体倾斜纳入 结构变形(病害) 管理;沿海盐雾区段防腐维护周期加密(运维环境策略见 沿海盐雾环境接触网运维);C2 图像巡检辅助宏观状态普查(6c/c2)。

常见故障与案例

基础松动导致柱体倾斜→导高漂移,关联 parts/foundation/flange 检查项;碰撞致翼缘局部变形需校正或更换节段。

扩展模式:地脚螺栓锈蚀断裂、垫片失效致柱顶位移(关联 零部件脱落(病害));运输与吊装磕碰致镀锌层破损加速腐蚀;大风后检查法兰螺栓群与垂直度。

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] GB/T 25020.4-2016《电气化铁路接触网钢支柱 第 4 部分:H 形支柱》
  • [2] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
  • [3] GB/T 25020.1-2025《电气化铁路接触网支柱 第1部分:钢支柱》(2025-01-24 发布、2025-08-01 实施,代替 GB/T 25020.1-2010、GB/T 25020.3-2016、GB/T 25020.4-2016;官方题录见国家标准全文公开系统与公开著录,访问日期 2026-09-02)
  • [4] GB/T 11263-2024《热轧H型钢和剖分T型钢》(2024-10-26 发布、2025-05-01 实施,代替 GB/T 11263-2017;官方题录见 国家标准全文公开系统, 访问日期 2026-09-02)