地鐵接觸網剛性與柔性懸掛的過渡措施方法

林孝聰

（中鐵三局集團電務工程有限公司 山西晉中 030600）

地鐵接觸網剛性與柔性懸掛的過渡措施方法

林孝聰

（中鐵三局集團電務工程有限公司 山西晉中 030600）

近年來，隨著科學技術的迅速發展，剛性接觸網形式在城市軌道交通系統正線區域獲得了較為廣泛的應用，但對其安裝精度的要求普遍較高。雖然柔性接觸網已經不再運用于軌道主線作業，但剛柔過渡段是剛性接觸網與柔性接觸網的過渡元件，其在城市軌道中具有十分重要的作用，是軌道交通必須要經過的區域，也是軌道接觸網施工中的難點部位。基于此，本文首先分析了剛性懸掛接觸網結構，其次對柔性接觸網懸掛類型進行了一定的闡述，最后以某城市地鐵項目為例，對接觸網剛性與柔性懸掛過渡措施防范進行了詳細的探討，以供參考。

地鐵接觸網；剛性懸掛；柔性懸掛；過渡措施方法

1 引言

通常情況下，剛性接觸網主要構成因素包括架空鋼性匯流排、接觸線等，相比于傳統的柔性接觸網，其具有結構簡單、不存在斷線困擾等方面優勢，但對于國內地鐵行業早期建成線路，大多采用柔性接觸網形式。目前，城市地鐵大部分區域已經逐步改建為剛性接觸網懸掛，但依舊有部分依舊采用柔性接觸網形式，此情況下，要想真正確保地鐵行車安全，必須要做好剛性與柔性過渡階段施工。

2 剛性懸掛接觸網結構分析

對于我國當前廣泛應用的剛性懸掛接觸網，其構成要素主要包括接觸線、鋁合金匯流排、懸掛裝置以及絕緣元件，具體如圖1所示。其中，對于鋁合金匯流排，其主要用于接觸線的固定，屬于一種嵌體設備，同時還是構成導電截面的主要因素之一。

圖1 剛性懸掛結構示意圖

對于剛性懸掛接觸網，依據不同的標準與條件，主要有以下幾種劃分：①依據線路通過能力與電流量大小進行劃分，可分為雙接觸線式與單接觸線式。②依據鋁合金匯流排截面劃分，可分為Π型與T型。其中，對于Π型結構剛性懸掛形式，通常具有以下兩方面優勢：①其安裝與架設操作均較為便利，在進行接觸線架設作業時，還可采用專用滑動式鑲線車，并通過Π型結構自身的彈性力，能夠較為方便的將接觸線直接嵌入虎口槽內。②Π型結構剛性懸掛結構的穩定性較強，且接觸線的固定主要采用兩側夾持力實現，所以，其運行時的穩定性良好。

3 柔性接觸網懸掛類型

3.1 簡單接觸懸掛

簡單接觸懸掛主要是由一根或幾根互相平行的直接固定到支持裝置上的接觸線所形成的懸掛。簡單接觸懸掛無承力索，接觸線直接懸掛在支持裝置上。其優勢在于結構簡單、投資少，缺陷在于弛度大、彈性不均勻。同時，簡單接觸懸掛還可分為未補償與帶補償簡單接觸懸掛兩種。

此外，簡單接觸懸掛通常用于車速較低的線路上。而為了有效改善簡單懸掛的彈性不均勻程度，還應當在懸掛點處加裝帶彈性吊索，這種帶彈性吊索的簡單懸掛稱為彈性簡單接觸懸掛，其優勢在于懸掛點處加了一條8～16m長的彈性吊索，這樣一來，可有效改善懸掛點處的彈性。根據我國的試驗，這種彈性簡單接觸懸掛可以在速度不超過90km/h的線路上采用。

3.2 鏈形接觸懸掛

所謂鏈形接觸懸掛，其主要是利用接觸線吊弦（或輔助索）懸掛在承力索上的懸掛。鏈形接觸懸掛是優勢在于承力索、接觸懸掛具有高度一致，且其彈性均勻、穩定性良好。同時，根據懸掛的鏈數，可將鏈形接觸懸掛劃分為單鏈形、雙鏈形和多鏈形三種。而根據線索的固定方式，還可將鏈形接觸懸掛劃分為未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛和全補償鏈形懸掛三種。此外，如果根據接觸線與承力索布置的相對位置進行劃分，鏈形接觸懸掛主要包括直鏈形、半斜鏈形與斜鏈形懸掛。

4 某地鐵接觸網系統概況

某城市軌道交通中某條地鐵線路全長21.31km，地下段線路與高架段線路長分別為19.70km與1.61km，全線設有停車場一座、車站13座，其中，地下車站有12座，高架車站1座，最大站間距2.513km，最小站間距0.870km，平均站間距1.578km。11號線北段二期供電系統采用110/35kV兩級電壓集中供電方式，全線設置兩座開關站、9座牽引變電所與11座降壓變電所。同時，該城市軌道接觸網采用架空形式，地下段采用剛性懸掛，高架段與地面段采用柔性簡單鏈型懸掛，停車場部分線路簡單懸掛。

該工程地下段采用匯流排、接觸線、架空地線共同作業的剛性懸掛方式，而其敞開段與地面段懸掛則采用柔性懸掛方式，其中，對于敞開段、高架段、出入場線以及停車場試車線路，均采用雙承力索+雙接觸線+架空地線的全補償簡單鏈型懸掛形式。剛性懸掛與柔性懸掛的接口處采用切槽式剛柔過渡安裝形式。接觸網安裝范圍包括全線高架橋和地下正線以及停車場內電化線路等。接觸網施工工藝流程圖如圖2所示。

圖2 接觸網施工工藝流程圖

5 地鐵接觸網剛柔過渡措施方法分析

5.1 地鐵接觸網剛柔過渡實況分析

對于該地鐵接觸網剛性與柔性過渡部分施工，采用剛柔過渡措施方法進行，且該地鐵工程剛柔過渡段位于隧道口，是剛性接觸懸掛與柔性接觸懸掛兩種懸掛方式實現無縫連接的關鍵部位，必須將其作為施工重點控制對象。該工程采用切槽鑲嵌式剛柔過渡方法（圖3）。

圖3 切槽鑲嵌式過渡元件構成的剛柔過渡示意圖

對于該項地鐵工程切槽鑲嵌式剛柔過渡元件，每間隔一定的距離就需要開設多個切槽，且每個切槽的深度需要逐漸向單一方向加深，從而使得切槽鑲嵌式剛柔過渡元件自身的剛性向柔性懸掛安裝方向逐漸減少，但在過渡中需要逐步增加柔性，以避免在該處形成硬點和接觸線產生金屬疲勞損傷而斷裂。

同時，還要將剛柔過渡本體作為確保剛柔過渡鉗口對接觸線夾緊力的螺釘，螺紋規格為M10，并且還要布設防止柔性懸掛接觸線發生滑線現象的專用線夾。此外，為了確保柔性接觸線嵌入剛柔過渡本體內受力后不發生扭動或扭轉現象，剛柔過渡本體還需要設置專用的防扭裝置。

5.2 具體過渡措施方法

5.2.1 現場檢測

對隧道凈空、限界、隧道口斷面里程、隧道結構等與工程設計圖紙的一致性進行嚴格的、詳細的檢測，并且還要檢測絕緣距離的合理性，以確保其不會對剛柔過渡安裝等施工造成影響與阻礙。一旦發現問題，必須及時聯系設計師進入施工場地解決，為測量定位工作做好充分的準確工作。

5.2.2 定測安裝

首先進行剛柔過渡段懸掛點縱向放線測量作業，并對其開展嚴格的復核，結果表示不存在異常現象之后，再采用紅油漆將其標記在鋼軌側面上。對于各個接觸網懸掛位置，需要利用激光測量儀進行準確的定位，并且還要將其標記在隧道頂部位置處。同時，還要對懸掛點部位隧道的凈空數據與柔性下錨位置進行一定的測量，利用激光測量儀器進行準確的定位，然后在隧道頂部位置處進行標記。

此外，還要做好《剛柔過渡支持裝置及下錨安裝調整表》的編制工作，并依據此對各個點的施工進行嚴格的、仔細的復核，復核無誤之后才可安裝鉆孔與支架，之后還需要依據工程實際需求，對表中的定值進行適當的調整。

5.2.3 切槽鑲嵌式剛柔過渡安裝

嚴格依據項目設計圖紙規定，布設剛柔過渡起始點，并做好過渡階段匯流排的安裝作業，此時應當從剛柔過渡一側開始逐漸向正線區間推進，在過渡區段區域匯流排各點拉出值需維持在100mm。嚴格依據項目圖紙要求尺寸安裝切槽式流排，拉出值各點均為100mm，并確保其一直處于平衡狀態。

在匯流排安裝作業平臺的基礎上，做好流排終端、切槽式剛柔過渡匯流排本體之間的對接裝配作業，并且還要依據工程設計外露長度，做好匯流排終端與切槽式匯流排的安裝作業，在完成上述操作之后，需要將導電油脂均勻的涂抹在接觸線凹槽內，然后通過放線小車，向匯流排中導入接觸線，之后再利用扭矩扳手，將切槽匯流排上的7組緊固螺栓與匯流排終端上的緊固螺栓全部擰緊。此時的擰緊力要小于60nm，最后在其后面的凹槽處進行錨固線夾的安裝，避免導線滑出匯流排嵌槽。通常情況下，通過專用工具將接觸線導入至匯流排，可有效確保接觸線與匯流排卡裝嚴密性，接觸面平滑、無硬點。

同時，還要依據工程設計標準，適當調整剛柔過渡段導高、拉出值，并且還需確保匯流排坡度平行于軌面，然后利用激光測量儀器、受電弓設備，對剛柔過渡點與關節部位進行仔細的檢查，之后在微調剛柔過渡段，使得受電弓雙向通過平穩順滑，而剛柔過渡點與關節部位也不存在硬點，切槽式匯流排富有彈性。此外，在安裝切槽匯流排時，需要嚴格按照工程設計位置進行，并且還要維持其平衡狀態，其前端部位的4m以內，嚴禁安裝柔性懸掛吊弦，此時還需要合理的布置柔性懸掛吊弦，以保證剛柔過渡的平滑。

6 結語

綜上所述，相比于柔性接觸網懸掛形式，剛性接觸網懸掛具有隧道凈空小、安全可靠程度高、維修工作量小等優勢，且其還能夠有效解決低凈空隧道懸掛問題，大幅降低城市隧道運行維修成本，具有較為良好的應用前景。剛柔過渡部位是隧道運行必經之路，其安裝措施的良好直接影響地鐵形成安全，因此，必須對其進行不斷深入的研究與探討，以促進城市隧道工程的持續發展。

[1]劉進.地鐵剛性懸掛接觸網弓網關系淺析及改進措施[J].城市建設理論研究：電子版，2012（21）：89～91.

[2]王財華.地鐵車輛段帶上蓋接觸網懸掛方案研究[J].鐵道工程學報，2011（08）：86～90.

[3]康海軍.接觸網剛性懸掛的應用[J].甘肅科技，2010（26）：65～66.

U225

A

1004-7344（2016）10-0162-02

2016-3-6

林孝聰（1984-），男，工程師，本科，主要從事鐵道電氣化工程工作。