林孝聰

（中鐵三局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 山西晉中 030600）

地鐵接觸網(wǎng)剛性與柔性懸掛的過渡措施方法

林孝聰

（中鐵三局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 山西晉中 030600）

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，剛性接觸網(wǎng)形式在城市軌道交通系統(tǒng)正線區(qū)域獲得了較為廣泛的應(yīng)用，但對其安裝精度的要求普遍較高。雖然柔性接觸網(wǎng)已經(jīng)不再運(yùn)用于軌道主線作業(yè)，但剛?cè)徇^渡段是剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)的過渡元件，其在城市軌道中具有十分重要的作用，是軌道交通必須要經(jīng)過的區(qū)域，也是軌道接觸網(wǎng)施工中的難點(diǎn)部位?；诖?，本文首先分析了剛性懸掛接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其次對柔性接觸網(wǎng)懸掛類型進(jìn)行了一定的闡述，最后以某城市地鐵項(xiàng)目為例，對接觸網(wǎng)剛性與柔性懸掛過渡措施防范進(jìn)行了詳細(xì)的探討，以供參考。

地鐵接觸網(wǎng)；剛性懸掛；柔性懸掛；過渡措施方法

1 引言

通常情況下，剛性接觸網(wǎng)主要構(gòu)成因素包括架空鋼性匯流排、接觸線等，相比于傳統(tǒng)的柔性接觸網(wǎng)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、不存在斷線困擾等方面優(yōu)勢，但對于國內(nèi)地鐵行業(yè)早期建成線路，大多采用柔性接觸網(wǎng)形式。目前，城市地鐵大部分區(qū)域已經(jīng)逐步改建為剛性接觸網(wǎng)懸掛，但依舊有部分依舊采用柔性接觸網(wǎng)形式，此情況下，要想真正確保地鐵行車安全，必須要做好剛性與柔性過渡階段施工。

2 剛性懸掛接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

對于我國當(dāng)前廣泛應(yīng)用的剛性懸掛接觸網(wǎng)，其構(gòu)成要素主要包括接觸線、鋁合金匯流排、懸掛裝置以及絕緣元件，具體如圖1所示。其中，對于鋁合金匯流排，其主要用于接觸線的固定，屬于一種嵌體設(shè)備，同時還是構(gòu)成導(dǎo)電截面的主要因素之一。

圖1 剛性懸掛結(jié)構(gòu)示意圖

對于剛性懸掛接觸網(wǎng)，依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)與條件，主要有以下幾種劃分：①依據(jù)線路通過能力與電流量大小進(jìn)行劃分，可分為雙接觸線式與單接觸線式。②依據(jù)鋁合金匯流排截面劃分，可分為Π型與T型。其中，對于Π型結(jié)構(gòu)剛性懸掛形式，通常具有以下兩方面優(yōu)勢：①其安裝與架設(shè)操作均較為便利，在進(jìn)行接觸線架設(shè)作業(yè)時，還可采用專用滑動式鑲線車，并通過Π型結(jié)構(gòu)自身的彈性力，能夠較為方便的將接觸線直接嵌入虎口槽內(nèi)。②Π型結(jié)構(gòu)剛性懸掛結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較強(qiáng)，且接觸線的固定主要采用兩側(cè)夾持力實(shí)現(xiàn)，所以，其運(yùn)行時的穩(wěn)定性良好。

3 柔性接觸網(wǎng)懸掛類型

3.1 簡單接觸懸掛

簡單接觸懸掛主要是由一根或幾根互相平行的直接固定到支持裝置上的接觸線所形成的懸掛。簡單接觸懸掛無承力索，接觸線直接懸掛在支持裝置上。其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單、投資少，缺陷在于弛度大、彈性不均勻。同時，簡單接觸懸掛還可分為未補(bǔ)償與帶補(bǔ)償簡單接觸懸掛兩種。

此外，簡單接觸懸掛通常用于車速較低的線路上。而為了有效改善簡單懸掛的彈性不均勻程度，還應(yīng)當(dāng)在懸掛點(diǎn)處加裝帶彈性吊索，這種帶彈性吊索的簡單懸掛稱為彈性簡單接觸懸掛，其優(yōu)勢在于懸掛點(diǎn)處加了一條8～16m長的彈性吊索，這樣一來，可有效改善懸掛點(diǎn)處的彈性。根據(jù)我國的試驗(yàn)，這種彈性簡單接觸懸掛可以在速度不超過90km/h的線路上采用。

3.2 鏈形接觸懸掛

所謂鏈形接觸懸掛，其主要是利用接觸線吊弦（或輔助索）懸掛在承力索上的懸掛。鏈形接觸懸掛是優(yōu)勢在于承力索、接觸懸掛具有高度一致，且其彈性均勻、穩(wěn)定性良好。同時，根據(jù)懸掛的鏈數(shù)，可將鏈形接觸懸掛劃分為單鏈形、雙鏈形和多鏈形三種。而根據(jù)線索的固定方式，還可將鏈形接觸懸掛劃分為未補(bǔ)償鏈形懸掛、半補(bǔ)償鏈形懸掛和全補(bǔ)償鏈形懸掛三種。此外，如果根據(jù)接觸線與承力索布置的相對位置進(jìn)行劃分，鏈形接觸懸掛主要包括直鏈形、半斜鏈形與斜鏈形懸掛。

4 某地鐵接觸網(wǎng)系統(tǒng)概況

某城市軌道交通中某條地鐵線路全長21.31km，地下段線路與高架段線路長分別為19.70km與1.61km，全線設(shè)有停車場一座、車站13座，其中，地下車站有12座，高架車站1座，最大站間距2.513km，最小站間距0.870km，平均站間距1.578km。11號線北段二期供電系統(tǒng)采用110/35kV兩級電壓集中供電方式，全線設(shè)置兩座開關(guān)站、9座牽引變電所與11座降壓變電所。同時，該城市軌道接觸網(wǎng)采用架空形式，地下段采用剛性懸掛，高架段與地面段采用柔性簡單鏈型懸掛，停車場部分線路簡單懸掛。

該工程地下段采用匯流排、接觸線、架空地線共同作業(yè)的剛性懸掛方式，而其敞開段與地面段懸掛則采用柔性懸掛方式，其中，對于敞開段、高架段、出入場線以及停車場試車線路，均采用雙承力索+雙接觸線+架空地線的全補(bǔ)償簡單鏈型懸掛形式。剛性懸掛與柔性懸掛的接口處采用切槽式剛?cè)徇^渡安裝形式。接觸網(wǎng)安裝范圍包括全線高架橋和地下正線以及停車場內(nèi)電化線路等。接觸網(wǎng)施工工藝流程圖如圖2所示。

圖2 接觸網(wǎng)施工工藝流程圖

5 地鐵接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡措施方法分析

5.1 地鐵接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡實(shí)況分析

對于該地鐵接觸網(wǎng)剛性與柔性過渡部分施工，采用剛?cè)徇^渡措施方法進(jìn)行，且該地鐵工程剛?cè)徇^渡段位于隧道口，是剛性接觸懸掛與柔性接觸懸掛兩種懸掛方式實(shí)現(xiàn)無縫連接的關(guān)鍵部位，必須將其作為施工重點(diǎn)控制對象。該工程采用切槽鑲嵌式剛?cè)徇^渡方法（圖3）。

圖3 切槽鑲嵌式過渡元件構(gòu)成的剛?cè)徇^渡示意圖

對于該項(xiàng)地鐵工程切槽鑲嵌式剛?cè)徇^渡元件，每間隔一定的距離就需要開設(shè)多個切槽，且每個切槽的深度需要逐漸向單一方向加深，從而使得切槽鑲嵌式剛?cè)徇^渡元件自身的剛性向柔性懸掛安裝方向逐漸減少，但在過渡中需要逐步增加柔性，以避免在該處形成硬點(diǎn)和接觸線產(chǎn)生金屬疲勞損傷而斷裂。

同時，還要將剛?cè)徇^渡本體作為確保剛?cè)徇^渡鉗口對接觸線夾緊力的螺釘，螺紋規(guī)格為M10，并且還要布設(shè)防止柔性懸掛接觸線發(fā)生滑線現(xiàn)象的專用線夾。此外，為了確保柔性接觸線嵌入剛?cè)徇^渡本體內(nèi)受力后不發(fā)生扭動或扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，剛?cè)徇^渡本體還需要設(shè)置專用的防扭裝置。

5.2 具體過渡措施方法

5.2.1 現(xiàn)場檢測

對隧道凈空、限界、隧道口斷面里程、隧道結(jié)構(gòu)等與工程設(shè)計(jì)圖紙的一致性進(jìn)行嚴(yán)格的、詳細(xì)的檢測，并且還要檢測絕緣距離的合理性，以確保其不會對剛?cè)徇^渡安裝等施工造成影響與阻礙。一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須及時聯(lián)系設(shè)計(jì)師進(jìn)入施工場地解決，為測量定位工作做好充分的準(zhǔn)確工作。

5.2.2 定測安裝

首先進(jìn)行剛?cè)徇^渡段懸掛點(diǎn)縱向放線測量作業(yè)，并對其開展嚴(yán)格的復(fù)核，結(jié)果表示不存在異?，F(xiàn)象之后，再采用紅油漆將其標(biāo)記在鋼軌側(cè)面上。對于各個接觸網(wǎng)懸掛位置，需要利用激光測量儀進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，并且還要將其標(biāo)記在隧道頂部位置處。同時，還要對懸掛點(diǎn)部位隧道的凈空數(shù)據(jù)與柔性下錨位置進(jìn)行一定的測量，利用激光測量儀器進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，然后在隧道頂部位置處進(jìn)行標(biāo)記。

此外，還要做好《剛?cè)徇^渡支持裝置及下錨安裝調(diào)整表》的編制工作，并依據(jù)此對各個點(diǎn)的施工進(jìn)行嚴(yán)格的、仔細(xì)的復(fù)核，復(fù)核無誤之后才可安裝鉆孔與支架，之后還需要依據(jù)工程實(shí)際需求，對表中的定值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

5.2.3 切槽鑲嵌式剛?cè)徇^渡安裝

嚴(yán)格依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定，布設(shè)剛?cè)徇^渡起始點(diǎn)，并做好過渡階段匯流排的安裝作業(yè)，此時應(yīng)當(dāng)從剛?cè)徇^渡一側(cè)開始逐漸向正線區(qū)間推進(jìn)，在過渡區(qū)段區(qū)域匯流排各點(diǎn)拉出值需維持在100mm。嚴(yán)格依據(jù)項(xiàng)目圖紙要求尺寸安裝切槽式流排，拉出值各點(diǎn)均為100mm，并確保其一直處于平衡狀態(tài)。

在匯流排安裝作業(yè)平臺的基礎(chǔ)上，做好流排終端、切槽式剛?cè)徇^渡匯流排本體之間的對接裝配作業(yè)，并且還要依據(jù)工程設(shè)計(jì)外露長度，做好匯流排終端與切槽式匯流排的安裝作業(yè)，在完成上述操作之后，需要將導(dǎo)電油脂均勻的涂抹在接觸線凹槽內(nèi)，然后通過放線小車，向匯流排中導(dǎo)入接觸線，之后再利用扭矩扳手，將切槽匯流排上的7組緊固螺栓與匯流排終端上的緊固螺栓全部擰緊。此時的擰緊力要小于60nm，最后在其后面的凹槽處進(jìn)行錨固線夾的安裝，避免導(dǎo)線滑出匯流排嵌槽。通常情況下，通過專用工具將接觸線導(dǎo)入至匯流排，可有效確保接觸線與匯流排卡裝嚴(yán)密性，接觸面平滑、無硬點(diǎn)。

同時，還要依據(jù)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)調(diào)整剛?cè)徇^渡段導(dǎo)高、拉出值，并且還需確保匯流排坡度平行于軌面，然后利用激光測量儀器、受電弓設(shè)備，對剛?cè)徇^渡點(diǎn)與關(guān)節(jié)部位進(jìn)行仔細(xì)的檢查，之后在微調(diào)剛?cè)徇^渡段，使得受電弓雙向通過平穩(wěn)順滑，而剛?cè)徇^渡點(diǎn)與關(guān)節(jié)部位也不存在硬點(diǎn)，切槽式匯流排富有彈性。此外，在安裝切槽匯流排時，需要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)位置進(jìn)行，并且還要維持其平衡狀態(tài)，其前端部位的4m以內(nèi)，嚴(yán)禁安裝柔性懸掛吊弦，此時還需要合理的布置柔性懸掛吊弦，以保證剛?cè)徇^渡的平滑。

6 結(jié)語

綜上所述，相比于柔性接觸網(wǎng)懸掛形式，剛性接觸網(wǎng)懸掛具有隧道凈空小、安全可靠程度高、維修工作量小等優(yōu)勢，且其還能夠有效解決低凈空隧道懸掛問題，大幅降低城市隧道運(yùn)行維修成本，具有較為良好的應(yīng)用前景。剛?cè)徇^渡部位是隧道運(yùn)行必經(jīng)之路，其安裝措施的良好直接影響地鐵形成安全，因此，必須對其進(jìn)行不斷深入的研究與探討，以促進(jìn)城市隧道工程的持續(xù)發(fā)展。

[1]劉進(jìn).地鐵剛性懸掛接觸網(wǎng)弓網(wǎng)關(guān)系淺析及改進(jìn)措施[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（21）：89～91.

[2]王財(cái)華.地鐵車輛段帶上蓋接觸網(wǎng)懸掛方案研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2011（08）：86～90.

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U225

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1004-7344（2016）10-0162-02

2016-3-6

林孝聰（1984-），男，工程師，本科，主要從事鐵道電氣化工程工作。