剛性懸掛接觸網(wǎng)施工流程

1、剛性懸掛接觸網(wǎng)施工流程王軍虎（杭州市地鐵集團有限責(zé)任公司運營分公司，杭州，310000）摘要介紹了剛性懸掛接觸網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和在施工中的工程測量、匯流排安裝、接觸線鑲?cè)氲幕痉椒ê鸵?以及工程中的注意事項。關(guān)鍵詞接觸網(wǎng)懸掛,剛性懸掛,施工方法Rigid suspension catenary construction processWANG Jun-Hu（Operations branch of the Hangzhou Metro Group Co., Ltd., Hangzhou,310000）Abstract This paper introduces the basic structu

2、re of the rigid suspension catenary and construction measure, bus installation, contact line inlaid into the basic method and requirements, and the matters needing attention in engineering.Key words catenary suspension, rigid suspension, construction method 城市軌道交通對改善現(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)國民緊急發(fā)展所發(fā)

3、揮的作用，已是不容置疑的客觀現(xiàn)實。對此，我國的大、中城市已普遍有所共識，也深刻體會到城市軌道交通是衡量城市綜合實力的一個重要指標(biāo)。觀念的轉(zhuǎn)變，帶來了實際行動的飛躍，從而使我國城市軌道交通的建設(shè)發(fā)展，面臨著一個前所未有的良好機遇?？偹苤鞘熊壍澜煌ㄊ俏覈鞘杏惺芬詠碜畲蟮墓嫘越煌ɑA(chǔ)運輸，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)。架空剛性接觸懸掛受電弓的安全性和適應(yīng)性要明顯好于柔性。剛性匯流排和接觸線無軸向力，不存在斷排和斷線的可能，從而避免了柔性鉆弓、燒融、不均勻磨耗、高溫軟化、線材缺陷以及受電弓故障造成的斷線故障。剛性懸掛的錨段關(guān)節(jié)簡單，錨段長度是柔

4、性懸掛的1/71/6，固定金具竄動回轉(zhuǎn)范圍小，相應(yīng)的提高了運行中的安全性和適應(yīng)性。接觸網(wǎng)剛性懸掛方式在國外地鐵領(lǐng)域中的應(yīng)用已較為成熟，在國內(nèi)也有廣泛應(yīng)用。在國鐵領(lǐng)域，焦柳鐵路石懷段擴能工程、蘭州武威二線部分隧道內(nèi)均在采用接觸網(wǎng)剛性懸掛。在地鐵領(lǐng)域上海軌道交通9號線、8號線、11號線、二號線東延伸；廣州地鐵二號線、三號線；南京地鐵南北線工程；蘇州地鐵一號線都采用剛性懸掛接觸網(wǎng)。1剛性懸掛接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點 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,如圖1 。其中鋁合金匯流排既作為固定接觸線的嵌體,同時又作為導(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

5、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。型結(jié)構(gòu)的剛性懸掛特點是:其一, 便于安裝和架設(shè),在架設(shè)接觸線時,使用專用滑動式鑲線車,利用型結(jié)構(gòu)的彈性力可使接觸線嵌入虎口槽內(nèi);其二,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,接觸線是靠兩側(cè)夾持力固定的,因此運行穩(wěn)定性好。在歐洲剛性接觸網(wǎng)中多用型鋁合金匯流排的形式。我國目前采用的就是這種形式。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 , 每節(jié)長12 m。目前在蘇州采用的是PAC110 型。圖1剛性懸掛結(jié)構(gòu)示意圖2施工過程由于剛

6、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)的安裝精度高,調(diào)節(jié)范圍小,因此在進(jìn)行剛性懸掛接觸線的安裝時,從施工測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,實現(xiàn)一次安裝到位。2.1施工測量(1)起測點的確定 在進(jìn)行剛性接觸懸掛施工測量前,應(yīng)先確定起測點,然后再進(jìn)行縱向、橫向測量。測量起點的選擇原則是:測量工作可從已鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌道的任一車站或區(qū)間內(nèi)開始,測量長度應(yīng)為一個以上的剛性懸掛段;也可從剛性懸掛段錨段關(guān)節(jié)的第一個定位點開始;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。按設(shè)計圖紙里程布置,以沿線準(zhǔn)確的里程標(biāo)記為準(zhǔn)進(jìn)行放線測量。(2) 縱向測量 實施縱向測量前,應(yīng)復(fù)核各車站和

7、區(qū)間的長度及不同隧道接口、隧道曲線段、道岔處等地點的實際里程是否與設(shè)計圖紙相符。測量時應(yīng)采用鋼卷尺進(jìn)行測量,曲線段應(yīng)沿外軌測量。每個定位點的跨距應(yīng)按設(shè)計跨距測量定位。如有定位點位于隧道伸縮縫、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,應(yīng)順線路位移,但最大位移量不超過500 mm(設(shè)計有規(guī)定時除外),且保證不超過設(shè)計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)計標(biāo)準(zhǔn)。(3) 橫向測量 由于剛性懸掛的安裝精度要求高,因此測量時應(yīng)使用先進(jìn)的測量工具,如激光定位測量儀等,以確保定測精度。橫向測量要首先確認(rèn)受電弓中心的位置,然后再確定懸掛點的位置。懸掛的各種底座的位置和使用的零

8、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;曲線上垂直于此點在線路中心線的切線上。(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)計要求。后切底錨栓、化學(xué)錨栓要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和產(chǎn)品說明書的規(guī)定執(zhí)行,而且要按設(shè)計規(guī)定時間和檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉拔力測試。2. 2 支持結(jié)構(gòu)的安裝(1) 懸掛定位裝置安裝 懸掛及定位裝置安裝前應(yīng)對每個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)計要求進(jìn)行安裝。并根據(jù)懸掛點接觸線的設(shè)計高度,計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。(2) 匯流排安裝 匯流排

9、安裝前,應(yīng)復(fù)核整個剛性錨段的長度, 根據(jù)溫度變化量預(yù)留兩端伸縮量,計算出匯流排總長度,并合理布置短匯流排的安裝位置。根據(jù)計算出的匯流排總長度,計算所需匯流排根數(shù)和需預(yù)制的短匯流排長度, 并對匯流排按安裝順序進(jìn)行編號。短匯流排安裝位置應(yīng)盡量靠近懸掛定位點,避免放于跨中位置,全錨段匯流排按安裝順序依次編號,安裝時按編號安裝。剛性懸掛匯流排安裝長度按下式計算: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)計給出;l 為全段溫度變化預(yù)留量, 一般設(shè)計給出計算公式; 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,

10、 約100 150 mm ） 根據(jù)計算出的匯流排總長度,計算所需匯流排根數(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)計規(guī)定值。短匯流排安裝位置應(yīng)靠近懸掛定位點,使定位點位于短匯流排中部狀態(tài)最好。匯流排對接接頭盡可能靠近懸掛定位點,避免處于或靠近跨中,對接接頭也應(yīng)避開處于懸掛定位線夾位置。短匯流排切割面應(yīng)與匯流排中心線呈直角,且整個形截面要平整。即短匯流排長度=(總長度-兩終端匯流排長度-N 匯流排長度) 。(3) 匯流排的安裝 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。安裝時首

11、先要在安裝起點的第一個定位點處安裝終端匯流排。第一個定位懸掛線夾安裝在標(biāo)記處,線夾固定住匯流排。同時在此懸掛線夾兩端和第二個定位點處兩端安裝臨時錨固線夾,卡緊匯流排,防止匯流排在安裝過程中順線路滑動。終端匯流排安裝好后,按匯流排編號順序依次對接安裝。匯流排安裝完畢后,進(jìn)行中心錨結(jié)安裝,最后拆除第一、二定位點處的臨時錨固線夾。匯流排對接時,對接匯流排應(yīng)在同一條直線上,并按照設(shè)計要求進(jìn)行緊固。2. 3 中心錨結(jié)安裝 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(見圖2) 。當(dāng)匯流排安裝完畢,中心錨結(jié)所在跨距兩端懸掛點上匯流排拉出值導(dǎo)高已調(diào)整到設(shè)計位置后,即可進(jìn)行中心錨結(jié)的安裝。一般直線上,中

12、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,且不能使錨固點出現(xiàn)負(fù)弛度。圖2 中心錨結(jié)示意圖2. 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)計要求的不同,一般采用切槽匯流排貫通式或關(guān)節(jié)式的剛?cè)徇^渡方法。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)式的剛?cè)徇^渡方法對消除硬點較好。(1) 切槽匯流排

13、貫通式剛?cè)徇^渡段安裝安裝時應(yīng)按設(shè)計的要求設(shè)定剛?cè)徇^渡段的起始點。過渡段匯流排安裝應(yīng)從剛?cè)徇^渡端起始點開始。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)計規(guī)定的力矩值,接著安裝錨固線夾。切槽匯流排應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計位置安裝,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。此跨柔性懸掛吊弦應(yīng)進(jìn)行合理布置,確保剛?cè)徇^渡實現(xiàn)平滑過渡。切槽匯流排在剛?cè)徇^渡起始點處不應(yīng)形成下壓或上抬力,不能形成硬點。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)計要求) 后逐漸抬高,并成為非工作支進(jìn)行下錨。(2) 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

14、流排與柔性懸掛并列運行,實現(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于0. 2 % 的設(shè)計原則,逐漸平緩恢復(fù)到正常高度。柔性懸掛從剛性懸掛起始定位點A 處開始,逐漸平緩抬升,經(jīng)剛?cè)醿删€等高并行后,柔性平緩抬高脫離運行,到下錨端非支E 處抬高50100 mm 即可。圖3 關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡示意圖2. 5 接觸導(dǎo)線架設(shè)安裝 剛性懸掛接觸線架設(shè)相對于柔性懸掛接觸線架設(shè)來說,不但要把接觸線放出,而且還要利

15、用放線小車將接觸線鑲?cè)雲(yún)R流排的溝槽內(nèi),因此對接觸線架設(shè)過程的控制要求比較嚴(yán)格。剛性懸掛接觸線架設(shè)前,應(yīng)先將匯流排中心錨結(jié)安裝錨固好,并用錨固線夾卡住匯流排,以使匯流排在放線過程中不滑動。具體施工過程如下： 在放線開始側(cè)的終端匯流排前23 m 處的隧道拱頂上,安裝一個臨時錨固底座固定接觸線。 作業(yè)人員在放線小車前用毛刷或其他方法,將接觸線兩邊溝槽內(nèi)均勻涂入導(dǎo)電油脂。接觸線在嵌入?yún)R流排前都應(yīng)涂導(dǎo)電油脂。 在剛性懸掛接觸線架設(shè)的始端,安裝并調(diào)整好放線小車。放線小車是專門為這種可以像拉鏈一樣拉開和關(guān)閉的型截面匯流排配套設(shè)計的(見圖4) 。在架設(shè)接觸線的同時,可在另一輛有作業(yè)平臺的車上將架鑲小車用拉線固

16、定于作業(yè)平臺前端的牽引支架上,從始端把接觸線導(dǎo)入?yún)R流排,同時把接觸線鑲拉入?yún)R流排溝槽內(nèi)。接觸線用專用小車?yán)側(cè)雲(yún)R流排中后,應(yīng)立即對匯流排接頭部位進(jìn)行緊固。接觸網(wǎng)架線車、架鑲車的組合方式見圖5 。圖4安裝好的架線小車圖5剛性懸掛接觸線架設(shè)示意圖 架線車組架鑲接觸線時,一般行駛速度不大于5 km/h , 架設(shè)接觸線時的初始張力一般以1. 01. 5 kN 為宜。架鑲小車前設(shè)一人負(fù)責(zé)扶正導(dǎo)線, 使接觸線燕尾端位于匯流排開口正下方,并平行于匯流排以確保架設(shè)作業(yè)順利進(jìn)行。同時在架鑲小車后面,應(yīng)設(shè)專人仔細(xì)檢查接觸線嵌入狀況。如發(fā)現(xiàn)接觸線嵌入不到位,及時通知施工負(fù)責(zé)人停車, 將放線小車后退出此段線(這里需要

17、注意的是張力放線車絕對不許后退),重新用放線小車將接觸線鑲?cè)雲(yún)R流排。 當(dāng)接觸線架設(shè)至錨段的末端時,在放線小車到達(dá)彎曲端前,架線車組停車,人工拉動放線小車, 把接觸線導(dǎo)入彎曲端。全部導(dǎo)入后,按設(shè)計要求預(yù)留接觸線余量后,用鋼鋸鋸斷接觸線并用扭矩扳手緊固彎曲頭處螺栓至規(guī)定力矩,最后向上彎曲導(dǎo)線。 返回始端,按設(shè)計要求預(yù)留接觸線余量后, 用鋼鋸鋸斷接觸線并用扭矩扳手緊固彎曲頭處螺栓至規(guī)定力矩,最后向上彎曲導(dǎo)線。在終端匯流排前臨時錨固底座處,拆除該處臨時錨固裝置。2. 6 調(diào)整 由于剛性懸掛的接觸線和匯流排都沒有彈性, 因此對接觸線的高度、拉出值要求就非常嚴(yán)格。在進(jìn)行剛性懸掛調(diào)整時,應(yīng)使用與電動客車完全

18、一致的受電弓進(jìn)行調(diào)整。(1) 剛性懸掛調(diào)整的技術(shù)要求 接觸線高度應(yīng)符合設(shè)計要求,允許施工誤差為5 mm , 設(shè)計高度變化時,其坡度變化應(yīng)不大于0.2 % 。 接觸線拉出值應(yīng)符合設(shè)計拉出值,允許施工誤差為10 mm 。 導(dǎo)線工作面調(diào)整:垂直懸吊定位通過調(diào)節(jié)懸吊槽鋼平行于軌面,使導(dǎo)線工作面平行于兩軌面連線(導(dǎo)線與匯流排垂直中心線調(diào)至與兩軌面連線垂直),避免接觸線發(fā)生偏磨現(xiàn)象。(2) 錨段關(guān)節(jié)調(diào)整 絕緣錨段關(guān)節(jié)兩定位點間距應(yīng)符合設(shè)計要求, 以受電弓中心線為中心向兩邊對稱分布。如果設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為800 mm , 兩匯流排疊合等高過渡部分以不超過1 400 mm 為宜,而且不能有硬點?？梢韵葘啥ㄎ稽c接觸線高度調(diào)至設(shè)計高度,然后進(jìn)行微調(diào),使疊合地渡部分兩匯流排在受電弓同時接觸的任一點上導(dǎo)線高度相等,使受電弓能夠平滑地從一個剛性懸掛段過渡到另一個剛性懸掛段,并使兩接觸導(dǎo)線工作面