1、地鐵剛性接觸網(wǎng)施工方案編者：王政中一、前言 城市軌道交通已成為全世界解決城市交通問(wèn)題有效途徑，對(duì)改善現(xiàn)代城市交通困擾局面、調(diào)整和優(yōu)化城市區(qū)域布局、促進(jìn)中國(guó)的大、中城市已普遍有所共識(shí)，也深刻體會(huì)到城市軌道交通是衡量城市綜合實(shí)力的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來(lái)我國(guó)城市軌道交通的建設(shè)發(fā)展速度也非?？?。眾所周知，城市軌道交通是我國(guó)城市有史以來(lái)最大的公益性交通基礎(chǔ)運(yùn)輸，但是作為與受電弓接觸的懸掛方式又有兩種區(qū)分，分別為架空剛性接觸網(wǎng)和柔性接觸網(wǎng),本次主要介紹架空剛性接觸網(wǎng)施工方法。 二、.剛性懸掛接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 剛性懸掛接觸網(wǎng)主要有鋁合金匯流排、接觸線、絕緣元件和懸掛裝置組成,其中鋁合金匯流排既作為固定接觸線

2、的嵌體,同時(shí)又作為導(dǎo)電截面的一部分。這種懸掛方式根據(jù)線路通過(guò)能力及電流量的大小,又有單接觸線式和雙接觸線式兩種。根據(jù)鋁合金匯流排截面的不同又分為T 型與型兩種。本次主要介紹型。型結(jié)構(gòu)的剛性懸掛特點(diǎn)是:其一, 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,接觸線是靠?jī)蓚?cè)夾持力固定的,因此運(yùn)行穩(wěn)定性;其二好便于安裝和架設(shè),在架設(shè)接觸線時(shí),使用專用滑動(dòng)式鑲線車,利用型結(jié)構(gòu)的彈性力可使接觸線嵌入虎口槽內(nèi)。我國(guó)目前剛性接觸網(wǎng)中多用型鋁合金匯流排的形式。單根接觸線匯流排目前有兩種類型: 一種為高80 mm 的PAC80 型, 另一種為高110 mm 的PAC110 型。其中PAC110 型的截面積為2 213 mm2 , 中間每節(jié)長(zhǎng)12 m

3、,下錨兩端匯流排每節(jié)長(zhǎng)7.5m。特殊地帶（菱形道岔）可采用曲線匯流排，即帶有彎度。目前在長(zhǎng)沙、西安、廣州、上海等大部分城市軌道采用的是PAC110 型匯流排，也有部分城市軌道采用第三軌供電技術(shù)。 匯流排結(jié)構(gòu)示意圖 三、.施工過(guò)程 由于剛性懸掛接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安裝精度比柔性懸掛接觸網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍小,安裝精度高,因此在進(jìn)行剛性懸掛接觸線的安裝時(shí),從施工測(cè)量開(kāi)始到剛性懸掛接觸線調(diào)整到位,要嚴(yán)格控制每一道工序的施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)一次安裝到位。 3.1施工測(cè)量 (1)起測(cè)點(diǎn)的確定 在進(jìn)行剛性接觸懸掛施工測(cè)量前,應(yīng)先確定起測(cè)點(diǎn),然后再進(jìn)行橫向、縱向測(cè)量。測(cè)量起點(diǎn)的選擇原則是:測(cè)量工作可從剛性懸掛段錨段關(guān)節(jié)的第一

4、個(gè)定位點(diǎn)開(kāi)始;也可從已鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌道的任一車站和區(qū)間關(guān)節(jié)連接處開(kāi)始,測(cè)量長(zhǎng)度應(yīng)為一個(gè)以上的剛性懸掛段;有絕緣錨段關(guān)節(jié)區(qū)段應(yīng)從絕緣關(guān)節(jié)處開(kāi)始起測(cè)。按設(shè)計(jì)圖紙里程布置,以沿線準(zhǔn)確的里程標(biāo)記為準(zhǔn)進(jìn)行放線測(cè)量,并對(duì)設(shè)計(jì)圖紙選用的安裝圖號(hào)進(jìn)行核對(duì),及時(shí)對(duì)不相應(yīng)的安裝圖號(hào)做出相應(yīng)的調(diào)整。 (2) 橫向測(cè)量由于剛性懸掛的安裝精度要求高,因此測(cè)量時(shí)應(yīng)使用先進(jìn)的測(cè)量工具,如激光定位測(cè)量?jī)x等,以確保定測(cè)精度。橫向測(cè)量要首先確認(rèn)受電弓中心的位置,然后再確定懸掛點(diǎn)的位置。懸掛的各種底座的位置和使用的零件有關(guān)。需要注意的是,一般直線上各定位底座中心線垂直于軌道線路中心線上;曲線上垂直于此點(diǎn)在線路中心線的切線上。 (3)

5、縱向測(cè)量 實(shí)施縱向測(cè)量前,應(yīng)復(fù)核各車站和區(qū)間的長(zhǎng)度及不同隧道接口、隧道曲線段、道岔處等地點(diǎn)的實(shí)際里程是否與設(shè)計(jì)圖紙相符。測(cè)量時(shí)應(yīng)采用鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量,曲線段應(yīng)沿外軌測(cè)量。每個(gè)定位點(diǎn)的跨距應(yīng)按設(shè)計(jì)跨距測(cè)量定位。如有定位點(diǎn)位于隧道伸縮縫、隧道連接縫、盾構(gòu)區(qū)間管片接縫,或明顯滲水、漏水等位置時(shí),應(yīng)順線路位移,但最大位移量不超過(guò)500 mm(設(shè)計(jì)有規(guī)定時(shí)除外),且保證不超過(guò)設(shè)計(jì)最大跨距允許值和相鄰兩跨距的跨距比不大于11.25 的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 (4) 打孔及螺栓安裝 在打孔作業(yè)中,為了保證位置的準(zhǔn)確性,一般要使用特制模具,套模鉆孔,孔的深度和直徑要符合設(shè)計(jì)要求。后切底錨栓、化學(xué)錨栓要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品

6、說(shuō)明書(shū)的規(guī)定執(zhí)行,而且要按設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)間和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉拔力測(cè)試。3. 2 支持結(jié)構(gòu)的安裝 懸掛定位裝置安裝剛性懸掛定位安裝方式有垂直和懸臂懸掛定位2種。如何選定剛性懸掛接觸網(wǎng)的懸掛定位安裝,應(yīng)根據(jù)隧道凈空高度和斷面情況,考慮安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。地鐵1500V剛性懸掛接觸網(wǎng)采用垂直懸掛定位方式安裝結(jié)構(gòu)比懸臂懸掛定位方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高。但在懸臂懸掛定位方式下絕緣子受彎矩較大。長(zhǎng)沙地鐵二號(hào)線選用了垂直懸掛定位方式。長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線隧道斷面形式為不同心的3段圓弧構(gòu)成的尖拱隧道與矩形隧道,凈空高度不相等,為45006000mm,接觸線高度確定為4040mm,列車運(yùn)行最高速度為80km/h。設(shè)計(jì)了2種安裝

7、方式。(1)垂直懸掛定位安裝方式。采用化學(xué)錨栓加槽鋼底座和絕緣子,隧道頂部安裝,用2根螺栓調(diào)整接觸線的空間位置,適用隧道凈空高度為45004800mm. (2)懸臂懸掛安裝形式。在距受電弓中心線650mm的隧道頂部安裝吊柱,采用通用鋼柱懸掛剛性懸掛,采用 6001400mm長(zhǎng)度的吊柱,可適用隧道凈空高度為50006000mm,通過(guò)懸臂垂直受電弓方向安裝。懸掛及定位裝置安裝前應(yīng)對(duì)每個(gè)懸掛及定位裝置的類型進(jìn)行復(fù)核,然后將懸掛及定位裝置按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝。并根據(jù)懸掛點(diǎn)接觸線的設(shè)計(jì)高度,計(jì)算出懸吊槽鋼底部高度,并將懸吊槽鋼調(diào)整到與軌面連線平行。(3) 剛性懸掛的跨距由于剛性懸掛不施加張力,剛性懸掛的允

8、許跨距和運(yùn)行速度有關(guān),并受限制。根據(jù)國(guó)外試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),速度和跨距有關(guān).長(zhǎng)沙地鐵二號(hào)線的最高車速為80km/h,因首次使用,跨距取8m，特殊情況下不得大于10m;弛度不超過(guò)跨距的1。 (4) 匯流排安裝 匯流排安裝前,應(yīng)復(fù)核整個(gè)剛性錨段的長(zhǎng)度, 根據(jù)溫度變化量預(yù)留兩端伸縮量,計(jì)算出匯流排總長(zhǎng)度,并合理布置短匯流排的安裝位置。根據(jù)計(jì)算出的匯流排總長(zhǎng)度,計(jì)算所需匯流排根數(shù)和需預(yù)制的短匯流排長(zhǎng)度, 并對(duì)匯流排按安裝順序進(jìn)行編號(hào)。短匯流排安裝位置應(yīng)盡量靠近懸掛定位點(diǎn),避免放于跨中位置,全錨段匯流排按安裝順序依次編號(hào),安裝時(shí)按編號(hào)安裝。剛性懸掛匯流排安裝長(zhǎng)度按下式計(jì)算:匯流排總長(zhǎng)度= L + L 1 2

9、 +l + L 2 （ L 為剛性錨段各跨距總和; L 1 為彎曲端長(zhǎng)度, 一般設(shè)計(jì)給出;l 為全段溫度變化預(yù)留量, 一般設(shè)計(jì)給出計(jì)算公式; L 2 為匯流排定位線夾寬加因匯流排弛度及正弦走向引起的長(zhǎng)度變化量, 約100 150 mm ）根據(jù)計(jì)算出的匯流排總長(zhǎng)度,計(jì)算所需匯流排根數(shù)N 和要預(yù)制的短匯流排長(zhǎng)度。需要注意的是,預(yù)制的匯流排長(zhǎng)度不能小于設(shè)計(jì)規(guī)定值。短匯流排安裝位置應(yīng)靠近懸掛定位點(diǎn),使定位點(diǎn)位于短匯流排中部狀態(tài)最好。匯流排對(duì)接接頭盡可能遠(yuǎn)離懸掛定位點(diǎn),避免處于或靠近定位點(diǎn)而形成硬點(diǎn),對(duì)接接頭也應(yīng)避開(kāi)處于跨中位置，避免接頭處于跨中而形成較大的尺度。對(duì)接接頭要求密貼，間隙不得大于1mm。短

10、匯流排切割面應(yīng)與匯流排中心線呈直角,且整個(gè)形截面要平整。即短匯流排長(zhǎng)度=(總長(zhǎng)度-兩終端匯流排長(zhǎng)度-N 匯流排長(zhǎng)度) 。檢查接觸線是否存在偏磨及磨耗是否正常，尤其要注意錨段關(guān)節(jié)和線岔兩懸掛轉(zhuǎn)換處接觸線的磨耗是否正常；檢查銅接觸線與鋁匯流排間有否相對(duì)滑動(dòng)。對(duì)于有問(wèn)題的接觸線進(jìn)行更換時(shí)，被換接觸線的長(zhǎng)度不得少于2m，且在兩端接頭位置用銼刀銼平，其平滑過(guò)渡的長(zhǎng)度不得少于200mm。匯流排接頭是架空剛性接觸懸掛的關(guān)鍵部位，它既要在電氣上起連接作用，確保接觸良好，又要保證被連接的兩匯流排在同一直線上。接頭部位有16個(gè)螺栓，一定要用力矩扳手按規(guī)定的力矩（16Nm）進(jìn)行檢查和校核，并檢查螺栓的墊片是否齊全和

11、完好。最短匯流排不得小于2m。 匯流排可以從錨段關(guān)節(jié)第一定位處開(kāi)始向另一端安裝,一般應(yīng)從直線端向曲線端安裝。有分段絕緣器的剛性區(qū)段,宜從分段絕緣器處向兩端安裝匯流排。安裝時(shí)首先要在安裝起點(diǎn)的第一個(gè)定位點(diǎn)處安裝終端匯流排。第一個(gè)定位懸掛線夾安裝在標(biāo)記處,線夾固定住匯流排。同時(shí)在此懸掛線夾兩端和第二個(gè)定位點(diǎn)處兩端安裝臨時(shí)錨固線夾,卡緊匯流排,防止匯流排在安裝過(guò)程中順線路滑動(dòng)。終端匯流排安裝好后,按匯流排編號(hào)順序依次對(duì)接安裝。匯流排安裝完畢后,進(jìn)行中心錨結(jié)安裝,最后拆除第一、二定位點(diǎn)處的臨時(shí)錨固線夾。匯流排對(duì)接時(shí),對(duì)接匯流排應(yīng)在同一條直線上,并按照設(shè)計(jì)要求力矩進(jìn)行緊固。 (5) 錨段長(zhǎng)度地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范

12、規(guī)定:剛性架空接觸網(wǎng)的錨段長(zhǎng)度,應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、載流溫升、材料線脹系數(shù)、伸縮要求確定。按照隧道外設(shè)計(jì)氣溫最高為40,最低為-10,隧道內(nèi)接觸網(wǎng)計(jì)算溫差可取70;選用已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的伸縮量為500mm的膨脹接頭,考慮安裝下料的溫度變化,取允許伸縮量為0.2m,錨段長(zhǎng)度可為300m左右,考慮到國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、制造、施工安裝調(diào)整、運(yùn)行管理等經(jīng)驗(yàn)不足,參照長(zhǎng)沙地鐵二號(hào)線錨段長(zhǎng)度最大為250m情況,車站與站區(qū)結(jié)合處小錨段大多為27m。方便地鐵剛性接觸網(wǎng)的階段性拆除檢修與更換，減少匯流排的切割，用于人防門處，與長(zhǎng)錨段用關(guān)節(jié)電連接相連，起電氣續(xù)接和機(jī)械續(xù)接作用。結(jié)合拉出值和膨脹接頭應(yīng)安裝在受彎最小處的要求,不同隧道

13、內(nèi)剛性懸掛錨段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不同。 3. 3 中心錨結(jié)安裝 國(guó)外剛性懸掛中心錨結(jié)有2種形式,一種是“V”形中心錨結(jié),絕緣棒與水平線的夾角約為45;另一種是帶拉線“V”形中心錨結(jié),絕緣棒與水平線的夾角約為 1015。長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線設(shè)計(jì)采用了 “V”形中心錨結(jié),能夠承受很大的意外拉力,不會(huì)產(chǎn)生負(fù)弛度問(wèn)題。在 “V”形中心錨結(jié)的安裝設(shè)計(jì)和平面布置中,注意要保證空氣絕緣間隙,在隧道凈空較低時(shí)尤其要精心設(shè)汁,精心施工。在平面布置時(shí),盡量將中心錨結(jié)設(shè)在受電弓中心線上方,并且分別在受電弓中心線兩側(cè)下錨，即垂直與受電弓。 剛性懸掛中心錨結(jié)有調(diào)整螺栓、中錨絕緣子、連接件組成(見(jiàn)下圖) 。當(dāng)匯流排安裝完畢,中心錨結(jié)所在

14、跨距兩端懸掛點(diǎn)上匯流排拉出值導(dǎo)高已調(diào)整到設(shè)計(jì)位置后,即可進(jìn)行中心錨結(jié)的安裝。一般直線上,中心錨結(jié)底座中心線位于匯流排中心線正上方;曲線上,中心錨結(jié)底座中心線位于中心錨結(jié)錨固點(diǎn)處匯流排中心線的延長(zhǎng)線的正上方。中錨兩端底座距中心錨固點(diǎn)的距離應(yīng)相等,其安裝誤差為50 mm 。中心錨結(jié)安裝調(diào)整到位后,兩端調(diào)整螺栓的張力應(yīng)一致,且不能使錨固點(diǎn)出現(xiàn)負(fù)弛度。 3. 4 剛?cè)徇^(guò)渡段的安裝 剛性懸掛接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)之間的剛?cè)徇^(guò)渡區(qū)段,根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同,一般采用關(guān)節(jié)式的剛?cè)徇^(guò)渡方法或切槽匯流排貫通式。剛?cè)徇^(guò)渡區(qū)段應(yīng)設(shè)在直線平坡區(qū)段,不宜設(shè)在曲線區(qū)段和坡度區(qū)段。剛?cè)徇^(guò)渡段接觸線高度應(yīng)等高,不宜在剛?cè)徇^(guò)渡段中進(jìn)行

15、導(dǎo)高坡度變化的布置。關(guān)節(jié)式的剛?cè)徇^(guò)渡方法對(duì)消除硬點(diǎn)較好。 長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線采用關(guān)節(jié)式的剛?cè)徇^(guò)渡方法與切槽匯流排貫通式,主要是應(yīng)為長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線剛性懸掛接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)之間的剛?cè)徇^(guò)渡區(qū)段設(shè)計(jì)在曲線與坡度區(qū)段. (1) 關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^(guò)渡段的安裝 關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^(guò)渡是采用終端匯流排與柔性懸掛并列運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過(guò)渡。其過(guò)渡的方式見(jiàn)圖3 。剛?cè)徇^(guò)渡部分的間距不宜大于200 mm , 且應(yīng)靠近受電弓中心,兩邊均勻布置。過(guò)渡端剛性懸掛起始定位點(diǎn)A 處接觸線的高度,應(yīng)比同處柔性懸掛的接觸線抬高2030 mm , 然后剛性懸掛定位按接觸線高度變化不大。錨段關(guān)節(jié)處兩接觸線是否同時(shí)與受電弓接觸，兩匯流排終端轉(zhuǎn)換處接

16、觸線的磨耗是否正常，測(cè)量轉(zhuǎn)換處兩接觸線的高度是否相等、水平距離是否符合要求等。用力矩扳手檢查和校核電連接線夾是否緊固等這些因素都會(huì)影響受電工弓是否正常取流，從而影響機(jī)車是否正常運(yùn)行。 (2) 切槽匯流排貫通式剛?cè)徇^(guò)渡段安裝 安裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)的要求設(shè)定剛?cè)徇^(guò)渡段的起始點(diǎn)。過(guò)渡段匯流排安裝應(yīng)從剛?cè)徇^(guò)渡端起始點(diǎn)開(kāi)始。切槽匯流排應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置安裝,并保持其處于平衡狀態(tài),其前端4 m 之內(nèi),不得安裝柔性懸掛的吊弦。柔性懸掛一支接觸線被嵌入切槽匯流排后, 立即緊固切槽式匯流排的配套螺栓并達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的力矩值,接著安裝錨固線夾。此跨柔性懸掛吊弦應(yīng)進(jìn)行合理布置,確保剛?cè)徇^(guò)渡實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。在過(guò)了過(guò)渡平滑區(qū)后導(dǎo)高

17、相應(yīng)的慢慢抬高.切槽匯流排在剛?cè)徇^(guò)渡起始點(diǎn)處不應(yīng)形成上抬力或下壓,不能形成硬點(diǎn),要有相應(yīng)的彈性。雙接觸線中的另一條接觸線,等高進(jìn)入剛?cè)徇^(guò)渡段一定距離(符合設(shè)計(jì)要求) 后逐漸抬高,并成為非工作支進(jìn)行下錨。剛?cè)徇^(guò)渡裝置由鋁排加工制造，頂面加工成不同深度的切槽，以逐步減小慣量和增加末端的彈性，安裝在剛性網(wǎng)和柔性網(wǎng)的過(guò)渡處，避免產(chǎn)生硬點(diǎn)，并安裝螺栓來(lái)保證夾口夾持力。而底部設(shè)計(jì)成缺口結(jié)構(gòu)用來(lái)放置接觸線接頭線夾，防止因柔性網(wǎng)張力而使接觸線在鋁排內(nèi)滑動(dòng)。 四、安全要求地鐵剛性懸掛接觸網(wǎng)施工時(shí)，需利用機(jī)械及人工同時(shí)施工，施工人員必須熟悉所使用工具的性能、操作方法，作業(yè)前和作業(yè)中應(yīng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告，嚴(yán)

18、格按照崗位技術(shù)要求及操作規(guī)程處理問(wèn)題。高空作業(yè)時(shí)佩戴安全帽、安全帶等防護(hù)用品，登桿工具在上桿前應(yīng)作拉力試驗(yàn)，合格后方能上桿。桿上作業(yè)所用料具放置穩(wěn)妥，用繩索傳遞材料，禁止上下拋擲。高空作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過(guò)體格檢查，不合格者不得進(jìn)行高空作業(yè)。高空作業(yè)時(shí)，上下不得同時(shí)作業(yè)，并且下方的非安全距離范圍內(nèi)不得有人。五、質(zhì)量要求：按施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002地下鐵道工程施 工及驗(yàn)收規(guī)范GB50299-1999 軌道交通車站工程 施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)QGD-006-2005執(zhí)行。六、環(huán)境要求執(zhí)行中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法七、運(yùn)用實(shí)例2012年11月至2014年1月，長(zhǎng)沙市軌道交通2號(hào)線一期工程接觸網(wǎng)安裝工程施工，即施工作業(yè)流程與上述相同。由于長(zhǎng)沙市軌道交通2號(hào)線為長(zhǎng)沙第一條地下城市軌道建設(shè)，也是緩解長(zhǎng)沙市交通堵塞的重要運(yùn)輸通道，我單位于長(zhǎng)沙市城市軌道建公司設(shè)積極配合，確認(rèn)了我單位施工流程的方案，在未影響長(zhǎng)沙市軌道交通2號(hào)線開(kāi)通日期的前提下提前完成工期。工程期間未出現(xiàn)任何安全及行車事故情況下圓滿完成接觸網(wǎng)施工作業(yè)，獲中國(guó)中鐵“優(yōu)質(zhì)工程”稱號(hào)。