沈剛

摘 要 地鐵隧道內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱錨栓運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣，直接影響了接觸網(wǎng)懸掛設(shè)備的運(yùn)行是否安全可靠。文章對(duì)隧道內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱安裝形式以及錨栓應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)合地鐵隧道內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱在運(yùn)行過程中易出現(xiàn)的問題，提出了相應(yīng)的吊柱錨栓加固措施，以在增強(qiáng)接觸網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性方面提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 地鐵；接觸網(wǎng)；吊柱；錨栓加固

中圖分類號(hào)：U225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）14-0173-01

1 地鐵隧道內(nèi)接觸網(wǎng)固定方式

目前國內(nèi)地鐵隧道內(nèi)接觸網(wǎng)支持裝置基本采用下述三種

形式：一是吊柱固定方式；二是錨栓直接固定方式；三是腕臂底座固定方式。

根據(jù)隧道凈空的不同，接觸網(wǎng)懸掛的方式也有差異。吊柱是接觸網(wǎng)系統(tǒng)支持裝置的重要組成部分，是行車設(shè)備中關(guān)鍵零件之一，對(duì)吊柱運(yùn)行狀態(tài)的分析研究，對(duì)整個(gè)接觸網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性具有重要的參考意義。

2 隧道內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱運(yùn)行狀態(tài)分析

地鐵接觸網(wǎng)支持裝置是接觸網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵性零部件，是連接接觸懸掛與隧道頂（壁）的中間紐帶。它承載了整個(gè)接觸懸掛的全部重力，在柔性懸掛中還承載了接觸網(wǎng)線索在線路方向的拉力。由于列車受電弓與接觸懸掛之間還存在接觸壓力，在運(yùn)行中對(duì)接觸懸掛產(chǎn)生的綜合力作用于接觸網(wǎng)吊柱，而吊柱是通過錨栓與隧道頂連接，導(dǎo)致吊柱底座與錨栓的配合狀態(tài)成為整個(gè)接觸網(wǎng)懸掛是否良好的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

目前，已開通地鐵線路的城市中，接觸網(wǎng)懸掛設(shè)備的固定大部分采用了化學(xué)錨栓固定的形式，如廣州地鐵、深圳地鐵、上海地鐵等，少部分接觸網(wǎng)整改工程采用了機(jī)械錨栓固定的形式，如深圳地鐵。

2.1 化學(xué)錨栓固定方式

化學(xué)錨栓是繼膨脹錨栓之后出現(xiàn)的一種新型錨栓，是通過特制的化學(xué)粘接劑（俗稱藥劑），將螺桿膠結(jié)固定于砼基材鉆孔中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)固定件錨固的復(fù)合件。由于它具有耐酸堿、耐老化、耐熱好、耐水漬、抗震好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于重型機(jī)械固定場合，同時(shí)也得到了大部分地鐵接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工人員的青睞。

2.2 機(jī)械錨栓固定方式

機(jī)械錨栓包含很多種，有膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓、自切底錨栓以及擊芯錨栓等。根據(jù)城市軌道交通接觸網(wǎng)懸掛的特殊性性，運(yùn)營人員通常選用自切底錨栓作為固定主體，取代化學(xué)錨栓，或作為冗余措施與化學(xué)錨栓配合使用。

3 運(yùn)營中錨栓常見的問題及解決方案

相對(duì)于機(jī)械錨栓而言，化學(xué)錨栓在地鐵接觸網(wǎng)懸掛中的應(yīng)用較為普遍。而在已開通運(yùn)營的國內(nèi)地鐵線路中，化學(xué)錨栓所帶來的問題也不可避免的讓人擔(dān)憂。由于錨栓常常與混凝土基座配合起到承載機(jī)器重量和負(fù)荷的作用，混凝土基座使用中會(huì)出現(xiàn)風(fēng)化、嚴(yán)重裂損、不密實(shí)等現(xiàn)象，這樣會(huì)導(dǎo)致固定錨栓松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)件震動(dòng)加劇，影響機(jī)件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在地鐵接觸網(wǎng)系統(tǒng)中，化學(xué)錨栓存在的問題主要有：1）施工時(shí)化學(xué)藥劑填充不足；2）運(yùn)營中化學(xué)藥劑脫落；3）錨栓松脫導(dǎo)致吊柱偏斜。

錨栓藥劑缺失帶來的最嚴(yán)重后果將可能是接觸網(wǎng)吊柱脫落，從而導(dǎo)致接觸網(wǎng)塌網(wǎng)，中斷行車，危及安全。而在運(yùn)營中出現(xiàn)的類似于藥劑部分脫落的嚴(yán)重程度，又不足以達(dá)到更換整個(gè)接觸網(wǎng)吊柱的標(biāo)準(zhǔn)，這就必須從吊柱受力加固方面來進(jìn)行整改。

針對(duì)錨栓松動(dòng)的故障，目前國外較為有效的修復(fù)方法是采用高分子復(fù)合材料，它所具有的抗沖擊、抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前的混凝土材料，具有快速固化的性能，可以說性能優(yōu)越。但由于應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行加固所需的造價(jià)高，且施工難度大，在地鐵極短的非運(yùn)營時(shí)間內(nèi)更是難以完成，不能全面推廣。

采用冗余受力的形式進(jìn)行固定的方法，不僅從造價(jià)方面比采用高分子復(fù)合材料要便宜得多，而且根據(jù)地鐵運(yùn)營性質(zhì)來看，可行性也高。根據(jù)不同的地鐵接觸網(wǎng)吊柱型式，采用不一樣的加固方法。

3.1 圓柱型吊柱的錨栓加固方案

圓柱型吊柱的組成一般由鋼管件與吊柱底座焊接而成。對(duì)該類吊柱的加固可從底座固定方面來考慮。根據(jù)圓柱型吊柱底座的形狀，對(duì)其“量身定做”一塊“凸”字形的鋼板，該鋼板中間設(shè)置兩個(gè)孔，可避開既有化學(xué)錨栓及螺母，從而使鋼板與吊柱底座板之間實(shí)現(xiàn)面接觸，達(dá)到受力均衡的目的。而鋼板兩端錨固孔設(shè)計(jì)為長條形狀，便于施工時(shí)靈活避開隧道預(yù)埋鋼筋。加固所用的錨栓建議采用性能不低于化學(xué)錨栓的自切底機(jī)械錨栓或后擴(kuò)底錨栓，以避免化學(xué)藥劑脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 H型吊柱的錨栓加固方案

H型吊柱與圓柱型吊柱的主要區(qū)別在于接觸網(wǎng)吊柱的形狀不一樣，它采用H型角鋼與吊柱底座焊接而成，個(gè)別還有筋板連接，在吊柱底座型式上與圓柱形吊柱基本相同。因此可采用類似于圓柱型吊柱的加固方式，即“特制凸型鋼板”方案。加固用的錨栓建議采用性能不低于化學(xué)錨栓的自切底機(jī)械錨栓或后擴(kuò)底錨栓，以避免化學(xué)藥劑脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 特殊型式吊柱錨栓加固方案

隧道的凈空高度及限界決定了接觸網(wǎng)吊柱長度選擇，在一些特殊的高凈空隧道，設(shè)計(jì)了一種類似于“梯框”型的吊柱。這種吊柱的加固由于底座和傳統(tǒng)的圓柱形、H型吊柱區(qū)別較大，吊柱本身的結(jié)構(gòu)也不同，因而不能采用特制鋼板加固的形式進(jìn)行加固。從其受力方面考慮，可采用雙斜撐或單斜撐固定的方式。加固用的錨栓建議同樣采用性能不低于化學(xué)錨栓的自切底機(jī)械錨栓或后擴(kuò)底錨栓，以避免化學(xué)藥劑脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

地鐵隧道內(nèi)接觸網(wǎng)懸掛依托于錨栓固定于隧道頂，在城市軌道交通新線設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中，應(yīng)慎重選用接觸網(wǎng)錨栓安裝形式及產(chǎn)品型號(hào)。無論選用化學(xué)錨栓還是機(jī)械錨栓，都應(yīng)確保設(shè)備運(yùn)營后的可靠性和安全型，根據(jù)地方特色從工藝、造價(jià)、性能等多方面總體考量，選用合適的接觸網(wǎng)錨栓型式。在運(yùn)營后期的錨栓缺陷整改中，采用冗余加固的方式具有多方面的優(yōu)勢(shì)，無論是“凸”字形鋼板還是斜撐加固方式，均能達(dá)到有效加固吊柱的目的，優(yōu)化了既有接觸網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)固性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].西南交通大學(xué)出版社.

[2]KieBling，Puschmann，Schmieder.中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司譯.電氣化鐵道接觸網(wǎng)[M].中國電力出版社.endprint