刚性悬挂接触网施工流程

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1、刚性悬挂接触网施工流程王军虎（杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司，杭州，310000）摘要 介绍了刚性悬挂接触网的基本结构和在施工中的工程测量、汇流排安装、接触线镶入的基本方法和要求,以及工程中的注意事项。关键词 接触网悬挂,刚性悬挂,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 struc

2、ture 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城市轨道交通对改善现代城市交通困扰局面、调整和优化城市区域布局、促进国民紧急发展所

3、发挥的作用，已是不容置疑的客观现实。对此，我国的大、中城市已普遍有所共识，也深刻体会到城市轨道交通是衡量城市综合实力的一个重要指标。观念的转变，带来了实际行动的飞跃，从而使我国城市轨道交通的建设发展，面临着一个前所未有的良好机遇。总所周知，城市轨道交通是我国城市有史以来最大的公益性交通基础运输，但是作为与受电弓接触的悬挂方式又有两种区分，分别为架空刚性接触网和柔性接触网。架空刚性接触悬挂受电弓的安全性和适应性要明显好于柔性。刚性汇流排和接触线无轴向力，不存在断排和断线的可能，从而避免了柔性钻弓、烧融、不均匀磨耗、高温软化、线材缺陷以及受电弓故障造成的断线故障。刚性悬挂的锚段关节简单，锚段长度是

4、柔性悬挂的 1/71/6，固定金具窜动回转范围小，相应的提高了运行中的安全性和适应性。接触网刚性悬挂方式在国外地铁领域中的应用已较为成熟，在国内也有广泛应用。在国铁领域，焦柳铁路石怀段扩能工程、兰州 武威二线部分隧道内均在采用接触网刚性悬挂。在地铁领域上海轨道交通 9 号线、8 号线、11 号线、二号线东延伸；广州地铁二号线、三号线；南京地铁南北线工程；苏州地铁一号线都采用刚性悬挂接触网。1 刚性悬挂接触网的结构和特点刚性悬挂接触网主要有铝合金汇流排、接触线、绝缘元件和悬挂装置组成,如图 1 。其中铝合金汇流排既作为固定接触线的嵌体,同时又作为导电截面的一部分。这种悬挂方式根据线路通过能力及电

5、流量的大小,又有单接触线式和双接触线式两种。根据铝合金汇流排截面的不同又分为 T 型与 型两种。 型结构的刚性悬挂特点是:其一, 便于安装和架设,在架设接触线时,使用专用滑动式镶线车,利用 型结构的弹性力可使接触线嵌入虎口槽内;其二,结构稳定,接触线是靠两侧夹持力固定的,因此运行稳定性好。在欧洲刚性接触网中多用 型铝合金汇流排的形式。我国目前采用的就是这种形式。单根接触线汇流排目前有两种类型: 一种为高 80 mm 的 PAC80 型, 另一种为高 110 mm 的 PAC110 型。其中 PAC110 型的截面积为 2 213 mm2 , 每节长 12 m。目前在苏州采用的是 PAC110

6、型。图 1 刚性悬挂结构示意图2 施工过程由于刚性悬挂接触网系统的安装精度比柔性悬挂接触网系统的安装精度高,调节范围小,因此在进行刚性悬挂接触线的安装时,从施工测量开始到刚性悬挂接触线调整到位,要严格控制每一道工序的施工质量,实现一次安装到位。2.1 施工测量(1)起测点的确定在进行刚性接触悬挂施工测量前,应先确定起测点,然后再进行纵向、横向测量。测量起点的选择原则是:测量工作可从已铺设标准轨道的任一车站或区间内开始,测量长度应为一个以上的刚性悬挂段;也可从刚性悬挂段锚段关节的第一个定位点开始;有绝缘锚段关节区段应从绝缘关节处开始起测。按设计图纸里程布置,以沿线准确的里程标记为准进行放线测量。

7、(2) 纵向测量实施纵向测量前,应复核各车站和区间的长度及不同隧道接口、隧道曲线段、道岔处等地点的实际里程是否与设计图纸相符。测量时应采用钢卷尺进行测量,曲线段应沿外轨测量。每个定位点的跨距应按设计跨距测量定位。如有定位点位于隧道伸缩缝、隧道连接缝、盾构区间管片接缝,或明显渗水、漏水等位置时,应顺线路位移,但最大位移量不超过500 mm(设计有规定时除外),且保证不超过设计最大跨距允许值和相邻两跨距的跨距比不大于 11.25 的设计标准。(3) 横向测量由于刚性悬挂的安装精度要求高,因此测量时应使用先进的测量工具,如激光定位测量仪等,以确保定测精度。横向测量要首先确认受电弓中心的位置,然后再确

8、定悬挂点的位置。悬挂的各种底座的位置和使用的零件有关。需要注意的是,一般直线上各定位底座中心线垂直于轨道线路中心线上;曲线上垂直于此点在线路中心线的切线上。(4) 打孔及螺栓安装在打孔作业中,为了保证位置的准确性,一般要使用特制模具,套模钻孔,孔的深度和直径要符合设计要求。后切底锚栓、化学锚栓要严格按照设计要求和产品说明书的规定执行,而且要按设计规定时间和检测标准进行拉拔力测试。2. 2 支持结构的安装(1) 悬挂定位装置安装悬挂及定位装置安装前应对每个悬挂及定位装置的类型进行复核,然后将悬挂及定位装置按设计要求进行安装。并根据悬挂点接触线的设计高度,计算出悬吊槽钢底部高度,并将悬吊槽钢调整到

9、与轨面连线平行。(2) 汇流排安装汇流排安装前,应复核整个刚性锚段的长度, 根据温度变化量预留两端伸缩量,计算出汇流排总长度,并合理布置短汇流排的安装位置。根据计算出的汇流排总长度,计算所需汇流排根数和需预制的短汇流排长度, 并对汇流排按安装顺序进行编号。短汇流排安装位置应尽量靠近悬挂定位点,避免放于跨中位置,全锚段汇流排按安装顺序依次编号,安装时按编号安装。刚性悬挂汇流排安装长度按下式计算:汇流排总长度= L + L 1 2 +l + L 2 （ L 为刚性锚段各跨距总和; L 1 为弯曲端长度, 一般设计给出;l 为全段温度变化预留量 , 一般设计给出计算公式; L 2 为汇流排定位线夹宽

10、加因汇流排弛度及正弦走向引起的长度变化量, 约 100 150 mm ）根据计算出的汇流排总长度,计算所需汇流排根数 N 和要预制的短汇流排长度。需要注意的是,预制的汇流排长度不能小于设计规定值。短汇流排安装位置应靠近悬挂定位点,使定位点位于短汇流排中部状态最好。汇流排对接接头尽可能靠近悬挂定位点,避免处于或靠近跨中,对接接头也应避开处于悬挂定位线夹位置。短汇流排切割面应与汇流排中心线呈直角,且整个 形截面要平整。即短汇流排长度=(总长度-两终端汇流排长度-N 汇流排长度) 。(3) 汇流排的安装汇流排可以从锚段关节第一定位处开始向另一端安装,一般应从直线端向曲线端安装。有分段绝缘器的刚性区段

11、,宜从分段绝缘器处向两端安装汇流排。安装时首先要在安装起点的第一个定位点处安装终端汇流排。第一个定位悬挂线夹安装在标记处,线夹固定住汇流排。同时在此悬挂线夹两端和第二个定位点处两端安装临时锚固线夹,卡紧汇流排,防止汇流排在安装过程中顺线路滑动。终端汇流排安装好后,按汇流排编号顺序依次对接安装。汇流排安装完毕后,进行中心锚结安装,最后拆除第一、二定位点处的临时锚固线夹。汇流排对接时,对接汇流排应在同一条直线上,并按照设计要求进行紧固。2. 3 中心锚结安装刚性悬挂中心锚结有调整螺栓、中锚绝缘子、连接件组成(见图 2) 。当汇流排安装完毕,中心锚结所在跨距两端悬挂点上汇流排拉出值导高已调整到设计位

12、置后,即可进行中心锚结的安装。一般直线上,中心锚结底座中心线位于汇流排中心线正上方;曲线上,中心锚结底座中心线位于中心锚结锚固点处汇流排中心线的延长线的正上方。中锚两端底座距中心锚固点的距离应相等,其安装误差为50 mm 。中心锚结安装调整到位后,两端调整螺栓的张力应一致,且不能使锚固点出现负弛度。图 2 中心锚结示意图2. 4 刚柔过渡段的安装刚性悬挂接触网与柔性接触网之间的刚柔过渡区段,根据设计要求的不同,一般采用切槽汇流排贯通式或关节式的刚柔过渡方法。刚柔过渡区段应设在直线平坡区段,不宜设在曲线区段和坡度区段。刚柔过渡段接触线高度应等高,不宜在刚柔过渡段中进行导高坡度变化的布置。关节式的

13、刚柔过渡方法对消除硬点较好。(1) 切槽汇流排贯通式刚柔过渡段安装安装时应按设计的要求设定刚柔过渡段的起始点。过渡段汇流排安装应从刚柔过渡端起始点开始。柔性悬挂一支接触线被嵌入切槽汇流排后, 立即紧固切槽式汇流排的配套螺栓并达到设计规定的力矩值,接着安装锚固线夹。切槽汇流排应严格按设计位置安装,并保持其处于平衡状态,其前端 4 m 之内,不得安装柔性悬挂的吊弦。此跨柔性悬挂吊弦应进行合理布置,确保刚柔过渡实现平滑过渡。切槽汇流排在刚柔过渡起始点处不应形成下压或上抬力,不能形成硬点。双接触线中的另一条接触线,等高进入刚柔过渡段一定距离(符合设计要求) 后逐渐抬高,并成为非工作支进行下锚。(2)

14、关节式刚柔过渡段的安装关节式刚柔过渡是采用终端汇流排与柔性悬挂并列运行,实现刚性和柔性过渡。其过渡的方式见图 3 。刚柔过渡部分的间距不宜大于 200 mm , 且应靠近受电弓中心,两边均匀布置。过渡端刚性悬挂起始定位点 A 处接触线的高度,应比同处柔性悬挂的接触线抬高 2030 mm , 然后刚性悬挂定位按接触线高度变化不大于 0. 2 % 的设计原则 ,逐渐平缓恢复到正常高度。柔性悬挂从刚性悬挂起始定位点 A 处开始,逐渐平缓抬升,经刚柔两线等高并行后,柔性平缓抬高脱离运行,到下锚端非支 E 处抬高 50100 mm 即可。图 3 关节式刚柔过渡示意图2. 5 接触导线架设安装刚性悬挂接触

15、线架设相对于柔性悬挂接触线架设来说,不但要把接触线放出,而且还要利用放线小车将接触线镶入汇流排的沟槽内,因此对接触线架设过程的控制要求比较严格。刚性悬挂接触线架设前,应先将汇流排中心锚结安装锚固好,并用锚固线夹卡住汇流排,以使汇流排在放线过程中不滑动。具体施工过程如下： 在放线开始侧的终端汇流排前 23 m 处的隧道拱顶上,安装一个临时锚固底座固定接触线。 作业人员在放线小车前用毛刷或其他方法,将接触线两边沟槽内均匀涂入导电油脂。接触线在嵌入汇流排前都应涂导电油脂。 在刚性悬挂接触线架设的始端,安装并调整好放线小车。放线小车是专门为这种可以像拉链一样拉开和关闭的 型截面汇流排配套设计的(见图

16、4) 。在架设接触线的同时,可在另一辆有作业平台的车上将架镶小车用拉线固定于作业平台前端的牵引支架上,从始端把接触线导入汇流排,同时把接触线镶拉入汇流排沟槽内。接触线用专用小车拉镶入汇流排中后,应立即对汇流排接头部位进行紧固。接触网架线车、架镶车的组合方式见图 5 。图 4 安装好的架线小车图 5 刚性悬挂接触线架设示意图 低 净 空 作 业 车张 力 放 线 车导 线 盘 接 触 线汇 流 排 牵 引 支 架 刚 性 架 线 小 车注 油 器 悬 挂 支 持 装 置 架线车组架镶接触线时,一般行驶速度不大于 5 km/h , 架设接触线时的初始张力一般以 1. 01. 5 kN 为宜。架镶小车前设一人负责扶正导线, 使接触线燕尾端位于汇流排开口正下方,并平行于汇流排以确保架设作业顺利进行。同时在架镶小车后面,应设专人仔细检查接触线嵌入状况。如发现接触线嵌入不到位,及时通知施工负责人停车, 将放线小车后退出此段线(这里需要注意的是张力放线车绝对不许后