王建紅

（重慶市軌道交通設計研究院有限責任公司，重慶 400020）

重慶軌道交通六號線支線二期工程（以下簡稱“本工程”），線路全長約14.025 km，其中敞開段（U形槽、路基及高架線路統(tǒng)稱“敞開段”）大于5 km。設車輛段一座，出入段采用“八字”出入段方案。正線4段敞開段，正線及車輛段合計16次剛柔過渡轉換，全線剛柔過渡數(shù)量多，剛柔過渡處條件極為復雜。項目實施中，針對每一處剛柔過渡進行有針對性的設計，應用效果良好。下文就本工程剛柔過渡進行系統(tǒng)性介紹。

1 接觸懸掛類型

接觸網(wǎng)導線高度為4 040 mm，懸掛方案采用成熟方案，即地下區(qū)間采用架空剛性懸掛，敞開段采用架空柔性懸掛，架空剛性懸掛和架空柔性懸掛之間采用剛柔過渡。

架空剛性懸掛導線由1根匯流排、1根接觸線和1根架空地線組成。架空柔性懸掛導線一般由2根接觸線、2根承力索、2根輔助饋線和1根架空地線組成。出入段線由2根接觸線、2承力索和1根架空地線組成。

2 剛柔過渡方案的選擇

2.1 貫通式剛柔過渡方案

貫通式剛柔過渡方案如圖1所示，特點是在剛性懸掛與柔性懸掛過渡處安裝剛柔過渡元件。剛柔過渡元件的截面逐漸變小，剛度隨之減小，彈性逐漸增大，保證了過渡處彈性的均勻變化。

圖1 貫通式剛柔過渡示意圖

剛柔過渡元件又稱切槽式匯流排，其本體的截面結構與匯流排相同。但是，每相隔一定距離設1處逐漸加深的切槽，一般設6處切槽。切槽段設夾緊螺栓，保證對接觸線的夾緊力，并設有承受柔性懸掛接觸線張力的接觸線接頭線夾和防扭裝置。

2.2 錨段關節(jié)式剛柔過渡方案

錨段關節(jié)式剛柔過渡方案，如圖2所示。錨段關節(jié)式剛柔過渡是在過渡區(qū)段內將剛性懸掛與柔性懸掛平行布置成錨段關節(jié)，在關節(jié)內實現(xiàn)剛性、柔性接觸網(wǎng)授流的轉換。

圖2 關節(jié)式剛柔過渡示意圖

2.3 剛柔過渡方案的選擇

貫通式剛柔過渡的優(yōu)點在于接觸網(wǎng)彈性的均勻變化[1]。當受電弓由柔性懸掛進入貫通式剛柔過渡時，切槽匯流排吸收來自柔性懸掛的彈性，或在由剛性懸掛進入貫通式剛柔過渡時提供彈性的均勻增加，實現(xiàn)受電弓雙向通過時的平穩(wěn)過渡，適用于較大的行車速度。它的缺點是構造相對復雜，且曲線段的安裝存在一定程度的偏磨。

關節(jié)式剛柔過渡對施工調整的要求高，需更長的過渡區(qū)段，對隧道凈空的要求較大。受電弓在剛性懸掛與柔性懸掛間轉換時，存在一定程度的硬轉換，導致列車的通過速度受到一定程度的限制。但是，關節(jié)式剛柔過渡對線路條件沒有特殊要求，曲線區(qū)段不會產生偏磨。

綜合考慮線路條件、隧道結構及弓網(wǎng)關系等因素，確定本線路采用雙向通過性更好、彈性均勻的貫通式剛柔過渡方案。下述剛柔過渡均特指貫通式剛柔過渡。

3 剛柔過渡設計

3.1 剛柔過渡凈空的預留

剛柔過渡處的隧道斷面應保證常規(guī)方案下接觸網(wǎng)懸掛的正常安裝，并能保證柔性懸掛承力索和接觸線的正常落錨。

在單純考慮接觸線下錨的情況下，剛柔過渡處下錨點的隧道凈空應最小保證4.8 m左右。采用該方案時，承力索及輔助饋線需在隧道洞門處下錨，承力索及輔助饋線與剛性錨段的匯流排之間采用電纜進行電氣連接。

為盡可能避免使用過長的剛柔過渡電連接電纜，避免承力索與接觸線下錨距離過遠而加劇吊弦偏移，本工程考慮接觸線及承力索在同一里程下錨。剛柔過渡處的凈空考慮承力索下錨及承力索在隧道內的懸掛安裝。隧道凈空根據(jù)結構形式的不同，按照 5 100～5 500 mm進行預留。

3.2 剛柔過渡位置的選擇

受軌道超高的影響，受電弓在該區(qū)段與水平面存在夾角。剛柔過渡處的切槽匯流排沒有既能實現(xiàn)彈性的均勻過渡，又能實現(xiàn)其與水平面夾角自由調整的較為合適的方案。此時，當受電弓通過切槽匯流排時，弓、網(wǎng)之間存在一定的偏磨。當沒有找到一種更合適的方式避免時，需要最大限度地減小其帶來的影響。

本工程的剛柔過渡數(shù)量多、情況復雜，經歸納大致有以下4種情況[2]。第1種情況，剛柔過渡處的隧道位于直線區(qū)段。由于剛柔過渡處的懸掛及下錨安裝較為密集，一般均利用隧道空間過渡安裝。隧道內的直線區(qū)段是理想的剛柔過渡安裝空間。本工程有5處剛柔過渡處的隧道位于直線段，可就近進行剛柔過渡。第2種情況，剛柔過渡處的隧道位于緩和曲線區(qū)段。當剛柔過渡處位于緩和曲線時，應首先核實軌道的超高。經核實，本工程的7處位于緩和曲線段的剛柔過渡處，軌道超高較小，一般在50 mm以下。接觸網(wǎng)平面布置時，將剛柔過渡的切槽匯流排盡可能設置于靠近直線的區(qū)域，盡量減小超高帶來的影響。第3種情況，剛柔過渡處的隧道位于圓曲線段，有條件將過渡點移至直線段。明挖矩形斷面的凈空增大時，對結構造價的影響很小。本工程有2處剛柔過渡處的隧道口有足夠長度的明挖矩形斷面，一直延伸至直線段。設計中，結合土建的實際情況，將明挖矩形斷面的凈空增加到6 000 mm，保證柔性懸掛在隧道內、外的導線高度及結構高度一致。第4種情況，剛柔過渡處的隧道位于圓曲線段，沒有條件將過渡點移至直線段。當剛柔過渡處的隧道位于圓曲線段、隧道口為馬蹄形隧道或圓形隧道時，一般不再考慮將剛柔過渡移至直線段安裝，因為由此引起的隧道斷面增加可能會大幅增加結構造價。此時，不宜付出過高的土建代價獲取弓網(wǎng)的優(yōu)化。

設計中采取減小柔性懸掛錨段長度的方法，盡可能減小曲線段剛柔過渡偏磨引起的后果[3]。本工程中的2處曲線段剛柔過渡，柔性懸掛采用小于200 m的錨段長度。若后期接觸線偏磨過大，可在一個封閉施工點內完成更換，換線成本較低，便于運營維護。

3.3 剛柔過渡段跨距的設置

圖3為典型的剛柔過渡平面布置，柔性錨段的跨距須適當考慮較小的跨距比，以保持彈性均勻。本工程一般按跨距比小于2來設置。綜合切槽式匯流排的構造，關節(jié)處的跨距設置為2 m，遠離下錨一般按照 4.2 m、8.0 m、15.0 m設置，既兼顧零件構造，又保證了彈性的均勻變化。

3.4 安裝方式的選擇

如圖3所示的剛柔過渡平面，一般懸掛點均選擇常規(guī)的安裝方式，即鏈型懸掛采用三角腕臂裝置懸掛，匯流排采用雙層槽鋼方案安裝。但是，圖3中R-03、G-03及G-04懸掛點為了避免柔性懸掛工作支接觸線與非帶電體的距離過近，一般可采用水平腕臂進行懸掛，如圖4所示。剛柔過渡處大多存在一定程度的超高，若采用水平腕臂懸掛方案，很難保證匯流排與軌平面之間平行[4]。經綜合考慮，本工程采用三角腕臂懸掛方案，以方便匯流排的角度調整，如圖5 所示。

圖3 典型剛柔過渡平面布置

圖4 水平腕臂懸掛方案

圖5 三角懸掛方案

4 剛柔過渡施工要點

根據(jù)經驗，提取施工現(xiàn)場較容易出現(xiàn)錯誤的地方進行論述。

4.1 工作支接觸線的定位測量

圖3典型的剛柔過渡平面應保證R-04懸掛點與工作支接觸線下錨點之間呈一條直線。R-01、R-02、R-03懸掛點只對匯流排進行懸掛，不應在水平方向上對匯流排進行定位。

在施工現(xiàn)場的定位測量中，可采用經緯儀進行測量。首先，應對R-02懸掛點拉出值進行精確的定位測量，將經緯儀定位于R-02懸掛點的投影；其次，結合R-04懸掛點的拉出值，鎖定經緯儀的角度；最后，結合經緯儀鎖定的角度和工作支接觸線下錨的里程，對工作支下錨點的位置進行精確定位。安裝完成的匯流排終端與切槽匯流排位于一條直線，沒有水平方向的轉角。

4.2 下錨吊柱的長度

下錨吊柱長度的測量應考慮足夠的富余，以避免吊柱過短引起接觸線坡度過大而對匯流排終端產生豎向彎矩。因此，建議工作支與非工作支接觸線下錨吊柱的底部標高，以保證吊柱與匯流排之間的高差大于150 mm 為宜[5]。

5 結語

剛柔過渡時架空接觸網(wǎng)的關鍵技術，通過對重慶軌道交通六號線支線二期工程剛柔過渡的實施分析，首先應結合實際的線路、行車及結構形式等選擇合適的剛柔過渡方案，其次不可避免在曲線段設置剛柔過渡時應可盡量減小柔性錨段長度，再次合理選擇跨距及安裝方案以優(yōu)化弓網(wǎng)關系，最后準確測量能保證設計意圖的正確表達。