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)。近年來我國城市軌道交通的建設(shè)發(fā)展速度也非常快。眾所周知，城市軌道交通是我國城市有史以來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

2、為固定接觸線的嵌體, 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 , 接觸線是靠兩側(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

3、的截面積為 2 213 mm2 , 中間每節(jié)長 12 m,下錨兩端匯流排每節(jié)長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

4、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)的第一個(gè)定位點(diǎn)開始; 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)連接處開始, 測(cè)量長度應(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)量儀等 , 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)

5、。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) 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500 mm(設(shè)計(jì)有規(guī)定時(shí)除外), 且保證不超過設(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

6、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)品說明書的規(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。長沙地鐵二號(hào)線選用了垂直懸掛定位

7、方式。長沙地鐵 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長度的吊柱 , 可適用隧道凈空高度為50006000mm, 通過懸臂垂直受電弓方

8、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 , 剛性懸掛的允許跨距和運(yùn)行速度有關(guān), 并受限制。根據(jù)國外試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 速度和跨距有關(guān) . 長沙地鐵二號(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)算出匯流排總長度 , 并合理布置短

9、匯流排的安裝位置。 根據(jù)計(jì)算出的匯流排總長度 , 計(jì)算所需匯流排根數(shù)和需預(yù)制的短匯流排長度, 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度按下式計(jì)算 : 匯流排總長度 = L + L 1 2 +l + L 2 （ L 為剛性錨段各跨距總和 ; L 1 為彎曲端長度 , 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度變化量, 約 100 150 mm ）根據(jù)計(jì)算出的匯流排總長度,

10、計(jì)算所需匯流排根數(shù)N 和要預(yù)制的短匯流排長度。 需要注意的是 , 預(yù)制的匯流排長度不能小于設(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。即短匯流排長度=(總長度 - 兩終端匯流排長度 -N 匯流排長度) 。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

11、有否相對(duì)滑動(dòng)。對(duì)于有問題的接觸線進(jìn)行更換時(shí)，被換接觸線的長度不得少于2m ，且在兩端接頭位置用銼刀銼平，其平滑過渡的長度不得少于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（ 16N2 m ）進(jìn)行檢查和校核，并檢查螺栓的墊片是否齊全和完好。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

12、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) 錨段長度地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定 : 剛性架空接觸網(wǎng)的錨段長度, 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

13、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, 錨段長度可為 300m左右, 考慮到國內(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 , 參照長沙地鐵二號(hào)線錨段長度最大為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,不同隧道內(nèi)剛性懸掛錨段長度設(shè)計(jì)不同。 3. 3 中心錨結(jié)安裝國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

14、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(見下圖 ) 。當(dāng)匯流排安裝完畢 , 中心錨結(jié)所在跨距兩端懸掛點(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

15、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^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^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^渡方法或切槽匯流排貫通式。剛?cè)徇^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^渡段接觸線高度應(yīng)等高, 不宜在剛?cè)徇^渡段中進(jìn)行導(dǎo)高坡度變化的布置。關(guān)節(jié)式的

16、剛?cè)徇^渡方法對(duì)消除硬點(diǎn)較好。 長沙地鐵 2 號(hào)線采用關(guān)節(jié)式的剛?cè)徇^渡方法與切槽匯流排貫通式, 主要是應(yīng)為長沙地鐵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^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^渡段的安裝關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡是采用終端匯流排與柔性懸掛并列運(yùn)行, 實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過渡。其過渡的方式見圖3 。剛?cè)徇^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)換處接觸線的磨耗

17、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^渡段安裝安裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)的要求設(shè)定剛?cè)徇^渡段的起始點(diǎn)。過渡段匯流排安裝應(yīng)從剛?cè)徇^渡端起始點(diǎn)開始。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^渡實(shí)現(xiàn)平滑過渡。在過了過渡平滑區(qū)后

18、導(dǎo)高相應(yīng)的慢慢抬高. 切槽匯流排在剛?cè)徇^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^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^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)的過渡處， 避免產(chǎn)生硬點(diǎn)，并安裝螺栓來保證夾口夾持力。而底部設(shè)計(jì)成缺口結(jié)構(gòu)用來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)

19、前和作業(yè)中應(yīng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告，嚴(yán)格按照崗位技術(shù)要求及操作規(guī)程處理問題。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)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)

20、法七、運(yùn)用實(shí)例2012 年 11 月至 2014 年 1 月，長沙市軌道交通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。 由于長沙市軌道交通2 號(hào)線為長沙第一條地下城市軌道建設(shè)， 也是緩解長沙市交通堵塞的重要運(yùn)輸通道，我單位于長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， 在未影響長沙市軌道交通 2 號(hào)線開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)，獲中國中鐵“優(yōu)質(zhì)工程”稱號(hào)。單純的課本內(nèi)容，并不能滿足學(xué)生的需要，通過補(bǔ)充，達(dá)到內(nèi)容的完善. . 教育之通病是教用腦的人不用手，不教用手的人用腦，所以一無所能。教育革命的對(duì)策是手腦聯(lián)盟，結(jié)果是手與腦的力量都可以大到不可思議。