地鐵剛性接觸網(wǎng)施工技術以及應用研究

李功明 王新春 候港輝

摘 要：由于地鐵的飛速發(fā)展和強大的城軌聯(lián)系網(wǎng)絡的迅速普及，改變過去的城軌聯(lián)系網(wǎng)絡以更好地適應現(xiàn)代發(fā)展的需求已成為必然。該文主要基于柔性到剛性地鐵懸鏈線的施工技術要求和處理技術。

關鍵詞：地鐵;懸鏈線改造;施工技術

0 前言

剛性懸鏈線主要由匯流排，接觸線，支撐定位設備，絕緣組件和架空接地線組成。與傳統(tǒng)的柔性懸鏈線相比，剛性懸鏈線的結(jié)構(gòu)簡單，施工具有連續(xù)性，接觸線無張力，匯流排為鋁合金材質(zhì)，維護和搬運相對容易，但由于材質(zhì)原因在中國各個城市的地鐵建設中都有割傷的危險。鑒于目前國內(nèi)地鐵的建設情況，早期的地鐵線路采用了靈活的聯(lián)絡型接觸網(wǎng)，會造成運營過程中的接觸網(wǎng)的斷裂。靈活的接觸式互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型已成為確保地鐵線路正常運行的必然趨勢。近年來，國內(nèi)地鐵懸鏈線轉(zhuǎn)換的主要方法是軟性改造和剛性加工，這也是當前地鐵線路的一項重大而艱巨的工程。鑒于其建設經(jīng)驗和相對較少的有關地鐵懸鏈的特點和要求的參考資料。建設接觸網(wǎng)柔性和剛性轉(zhuǎn)換的討論一直是國內(nèi)地鐵接觸網(wǎng)建設的研究重點。

1 施工技術要求

為了靈活地建立接觸網(wǎng)，需要執(zhí)行以下重要操作：接地和剛性-靈活過渡處的電氣連接完好無損，并且必須確保安裝過程中的具有高可靠性和堅固性。在剛性懸掛關節(jié)的施工過程中，無論是駛?cè)朦c還是駛出點，懸掛定位點都具有相應的高度，并且高度范圍嚴格控制在3 mm～5 mm，過高或者過低都會導致電客車碳滑板的受電駛過關節(jié)發(fā)生晃動，嚴重時可能會產(chǎn)生拉弧打火現(xiàn)象。發(fā)生此類現(xiàn)象后，無論是對受電弓還是對卡嵌在匯流排內(nèi)的接觸線都會有不同程度的損壞。高度控制范圍在合理范圍內(nèi)，能保證受電弓的平穩(wěn)運行，并且一定程度上減少磨耗率。柔性懸架錨定基座，錨定支架懸架，剛性懸架活體之間的距離必須至少為150 mm。當使用鉸接的剛?cè)徇^渡時，必須將開槽過渡元件的壓力控制在標準范圍內(nèi)，并且相關定位點的接觸線高度能滿足受電弓在運行期間的壓力的要求。當采用鉸接的剛性撓性過渡結(jié)構(gòu)時，該部分的剛性懸架接觸線的高度必須高于柔性懸架接觸線的高度。在正常情況下，應該升高30 mm～50 mm。

2 施工要點

2.1 分析測量和定位的重要性

測量和定位是構(gòu)建剛性柔性過渡裝置的非常重要的部分。構(gòu)建剛性的柔性過渡裝置需要適當合理的測量和定位。只有確保裝配測量和定位的合理化，才能更加可靠地保證剛性柔韌性過渡件的裝配質(zhì)量。剛性撓性過渡裝置通常在施工過程中放置在筆直的部分中，因為彎曲的部分經(jīng)常會遇到超高線的問題。但是，在實際施工中，由于各種因素的影響，有必要在彎段安裝剛?cè)徇^渡裝置，以更好地滿足相關要求，方便地鐵工程。

2.2 曲線截面的測量和放置分析

構(gòu)建剛性-柔性過渡裝置需要對彎曲截面的測量和位置進行合理的分析。在確定彎曲部分的接觸線和承重電纜的錨固位置時，有必要考慮由于交叉梯度摩擦而引起的懸掛柱的偏差值。如果在施工過程中接觸線的錨固位置與干線的剛性懸掛點之間存在差異，則必須主動調(diào)整干線的跨度或者橫向中心偏移距離以確保接觸線之間的絕緣距離。

2.3 錨點位置確定分析

在構(gòu)建剛?cè)峤Y(jié)合的過渡設備元件時，需要確定錨點位置。確定錨的位置時，必須根據(jù)工地現(xiàn)場的實際環(huán)境情況，勘查復核后，進行適當?shù)挠嬎恪Ｊ紫?，在計算接觸線下方的錨固位置時，應將剛性錨固段的接頭匯合端的高程值作為重要基礎數(shù)據(jù)，并應使用剛性錨固段的第一懸點。根據(jù)向上位置的水平距離和接觸線下方錨點的高度來計算的。錨點與底部錨點之間的距離。剛性確保柔性過渡裝置的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。其次，在剛性撓性過渡裝置的構(gòu)造中，在確定承重錨索的位置時需要進行計算，并且需要合理地分析并設置剛性撓性過渡的接觸線的高度。此外，應合理控制承重錨固位置的偏差值，以確保其位于線中心500 mm以內(nèi)，以進一步確保剛?cè)徇^渡裝置的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。確保地鐵的穩(wěn)定安全運行。

2.4 剛性懸掛底座的安裝

在“柔性修改和剛性轉(zhuǎn)換”項目中，懸鏈剛性懸掛采用兩種懸掛形式。一個是車站的懸掛裝置整體組件形式，另一個是隧道中的間隙超過4 800 mm的區(qū)域，采用剛性結(jié)構(gòu)吊柱整體組件形式。無論哪種形式，都必須考慮安裝完畢后需要足夠的安裝空間，以此擁有足夠的安裝與絕緣距離。在距離為4 800 mm或更小的隧道安裝的懸吊點，應在從受電弓的中心線延伸到隧道頂點的兩側(cè)安裝對稱孔。如若安裝空間受限制，則可采用絕緣橫撐裝置，絕緣橫撐必須比現(xiàn)有的柔性懸架接觸線高至少150 mm，以確保絕緣距離。在特殊情況下，可以適當調(diào)節(jié)絕緣橫撐的中點與受電弓中心之間的距離，或纏繞絕緣膠帶以確保絕緣距離。在空曠的空間中安裝隧道時如果直徑超過4 800 mm，則剛性懸架需要安裝在剛性結(jié)構(gòu)吊柱上。在隧道內(nèi)排布剛性結(jié)構(gòu)吊柱時，必須注意隧道上端的隧道傾斜角，利用接觸網(wǎng)激光檢測儀等精準儀器進行測量，并根據(jù)測量計算后的傾角來計算剛性結(jié)構(gòu)吊柱的距離型號與尺寸，剛性結(jié)構(gòu)吊柱的底板能較為緊密地貼合隧道頂部，以此保證剛性懸掛結(jié)構(gòu)件的整體穩(wěn)固性。

3 處理方案

影響剛性懸架安裝的現(xiàn)有設備解決方案：在剛性懸架的預安裝過程中，其平面布局會直接影響整個過渡開口。在現(xiàn)場定位和測量過程中，我們將加強對現(xiàn)有設備的分析，消除整個懸架安裝的潛在不良影響，并根據(jù)實際情況進行合理的平面布置。柔性懸鏈線可以快速收斂到中心線的另一側(cè)，從而避免現(xiàn)有的接觸線和承力索相互交叉的情況。在馬蹄形隧道區(qū)域，拱形懸臂主要用于柔性懸架，尤其是在該區(qū)域的S形交叉點，應在隧道的兩側(cè)合理地安裝拱形懸臂。根據(jù)上述處理思路目前已經(jīng)提出了三種解決方案。

方案一：調(diào)整柔性錨固段的長度，但是在調(diào)整過程中會影響拱形懸臂的，因此在安裝前接觸線之前必須將拱形懸臂反轉(zhuǎn)。這種方法的最大問題是現(xiàn)有懸掛裝置組成會發(fā)生很大變化，實施風險相對較高。最大的優(yōu)點是只需要人工成本。

方案二：根據(jù)工程的具體情況，調(diào)整剛性懸索錨固段的長度，將剛性懸鏈錨固段的長度控制在250 m以內(nèi)，并通過調(diào)整錨段內(nèi)各個懸掛點之間的縱向距離，合理布置每個點的排布位置，剛性錨固段的特定部位。在兩個匯合的關節(jié)處，要注意避免定位器和拱形臂的影響，以使整個接觸網(wǎng)線路能夠?qū)崿F(xiàn)以中心線為軸左右平順排布。

方案三：臨時配置一組剛性、絕緣的懸掛支持組件，并將其放置在可能影響過渡的安裝的位置。這樣可以替代柔性懸掛的定位器和腕臂。這種處理方法易于操作，方便并且高度安全，但是需要大量的構(gòu)造。

有了剛性柔性過渡，這種接頭類型可以快速集成柔性懸架和端子母線，以實現(xiàn)快速的剛性-柔性過渡。實施此方案的過程必須確保兩者之間的距離在200 mm之內(nèi)，并且同時盡可能靠近受電弓的中心。對于剛?cè)嵝缘倪^渡端，懸架的起始位置應比同一位置的懸架柔性接觸線略高20 mm～30 mm，并應根據(jù)接觸線高度變化率的設計原理進行定位處理。確保接觸線從柔性高度可以逐漸達到剛性設計的高度。可以將柔性懸架緩慢地從剛性懸架向其提起的位置提起。然后，使用剛?cè)醿删€輪廓法，將柔性懸架稍微提起，以幫助其進入外部。在操作中，固定在底部。分支可以稍微抬起50 mm～100 mm。

4 結(jié)語

本文針對當前國內(nèi)地鐵接觸網(wǎng)柔改剛的施工技術進行了探討，總結(jié)提煉了施工技術要求和現(xiàn)場處理經(jīng)驗，為同類型項目的施工提供了客觀有效的參考信息。

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