地鐵接觸網剛柔過渡段施工技術研究

肖敬帥

摘 要：在當前地鐵牽引供電工程建設中，接觸網剛柔過渡段一直是一個重點和難點，本文通過對當前地鐵接觸網剛柔過渡技術的分析，并結合現場施工技術，總結出適用于當前地鐵建設的接觸網剛柔過渡段施工技術，經過運營實踐，滿足地鐵接觸網運營要求。

關鍵詞：地鐵；接觸網；剛柔過渡；錨段關節

中圖分類號：U225.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0096-02

在地鐵牽引供電工程建設中，接觸網剛柔過渡段一直是一個重點和難點，在這段區域，電客車在快速行駛中實現從兩種性質的接觸懸掛中過渡取電，相對于錨段關節、分段絕緣器、線岔處等弓網關系，受電弓在兩種性質截然相反的接觸懸掛中過渡取電，確保弓網關系穩定的難度更大。

電客車在通過剛柔過渡段時，需保證受電弓平穩過渡，滿足受電弓高度逐漸抬升、逐漸減低的要求，一旦處理不當，輕者導致離線打火、拉弧，重者將導致鉆弓、刮弓等嚴重弓網事故，造成不可估量的損失。

1 剛柔過渡段過渡型式分析

當前剛柔過渡段主要采用兩種技術方案，一種是關節式剛柔過渡技術，另一種是切槽式剛柔過渡元件過渡技術。關節式剛柔過渡技術，顧名思義，就是類似于錨段關節，一般的錨段關節要么是柔性懸掛之間，要么是剛性懸掛之間。電客車在通過錨段關節時，受電弓在錨段關節等高點處進行轉換，實現平穩過渡。

關節式剛柔過渡借鑒于一般錨段關節，柔性懸掛和剛性懸掛形成錨段關節，匯流排與柔性懸掛并列運行，電客車在此處實現剛柔轉換。這種剛柔過渡型式可參照錨段關節，施工程序簡單，層次分明，柔性懸掛和剛性懸掛分別下錨，互不交叉、干擾。

在工程實際中，關節式剛柔過渡段，考慮到剛性懸掛和柔性懸掛抬升量不同，為保證電客車通過時，剛性懸掛和柔性懸掛等高，剛性懸掛接觸線比柔性懸掛接觸線適量抬高，這樣電客車雙向通過時，通過受電弓對柔性懸掛的抬升作用，補償高差，使得受電弓平滑過渡，但具體抬升量很難把握，很難做到受電弓在兩種性質的接觸懸掛中平穩轉換。

隧道內凈空有限，柔性懸掛必須降低高度安裝，降低了柔性懸掛原有彈性性能，增大了硬點出現幾率。錨段關節處剛性懸掛終端為電客車受電弓始觸點，為保證受電弓平穩過渡，終端應適量抬高，抬升量較難控制。

從上述技術分析看出，關節式剛柔過渡涉及兩種特性不同的接觸懸掛，技術難度較大，精度要求較高，從工程現場實際來看，弓網關系并不理想，很難做到受電弓同時緊密接觸兩條接觸線，實現弓網平穩轉換。

另一種剛柔過渡型式是切槽式剛柔過渡元件過渡，見圖1所示。這種型式采用剛柔過渡元件，將其固定在柔性接觸線上，通過剛柔過渡元件，柔性接觸線剛度逐漸增強，待其剛度達到剛性懸掛時，通過剛性懸掛錨段關節，實現剛柔轉換。相對于關節式剛柔過渡型式，這種型式是受電弓在同種型式錨段關節轉換，可實現平穩過渡。

在切槽式剛柔過渡段處，雙承力索進行下錨，雙接觸線中的一支作為非工作支與雙承力索同時進行下錨，雙接觸線中的另一支作為工作支，在這支接觸線上安裝剛柔過渡元件，剛柔過渡元件為切槽式，元件使剛性懸掛與柔性懸掛之間的剛度逐漸變化，實現受電弓的平滑過渡，并滿足最高行車速80km/h的要求。

2 剛柔過渡段柔性懸掛導高變化分析

地面段柔性接觸懸掛進入剛柔過渡段處時，在敞開段將經過一個柔性懸掛過渡段，在這個區域，柔性接觸懸掛導高將由5000mm逐漸降低至4050mm，結構高度也將1100mm降低至600mm。

導高高度的降低是通過各懸掛點逐次降低的，受電弓在通過這段區域時，弓頭逐漸自然壓低，不會出現打火、拉弧現象。現場施工時，根據導線高度調整上下腕臂底座安裝高度、支撐結構型式、吊弦預配長度等以滿足需要。現場如圖2所示。

3 切槽式剛柔過渡段主要技術要求

（1）敞開段過渡段雙支接觸線等高，受電弓通過時，同時緊密接觸兩支接觸線，且保持水平。（2）受電弓在由5000mm高度逐漸壓低至4050mm高度時，應自然、平滑，無突起、打火等現象。（3）柔性懸掛雙接觸線中的一支安裝剛柔過渡裝置后，剛度逐漸增強，最終成為剛性懸掛，與另一支剛性懸掛形成錨段關節，在此過程中，受電弓抬升力平穩，無振動。（4）柔性懸掛雙接觸線中的另一支，等高進入剛柔過渡500mm后，逐漸抬高，脫離受電弓接觸區域，形成非工作支，調整兩支接觸線張力，使其平衡。（5）剛性懸掛帶電體距柔性懸掛下錨底座、下錨支懸掛接地體空氣絕緣距離，應大于150mm，過渡時應平滑、自然。（6）電連接線長度適中，既滿足剛性懸掛與柔性懸掛因熱脹冷縮引起的相互躥動距離要求，又要滿足與接地體空氣絕緣距離要求，同時，還要避免弧度下垂觸碰到受電弓。（7）下錨底座、懸掛底座均應連接至架空地線，不可遺漏，且不可串接，確保接地安全。

4 剛柔過渡段關鍵技術施工工藝研究

4.1 施工定測

施工定測是剛柔過渡段施工的重點和起點，根據施工圖紙對施工現場進行測量和核對，并根據現場實際和工程技術標準制定施工技術方案。激光水平儀、激光測距儀、接觸網多功能激光測量儀等儀器配合梯車進行懸掛點、下錨點、定位點等數據的測量，在無軌道時，可根據鋪軌專業給出的樁點及軌面高程進行。

4.2 現場定位

根據施工定測及復核數據，進行吊柱、底座等安裝位置現場定位，結合隧道和軌道情況，進行調整。對梯車進行帶測量功能改裝，通過紅外線激光，將吊柱、底座等安裝位置準確反映在隧道頂或側壁，為后續的施工做好準備。通過對隧道結構圖紙的分析和鋼筋探測儀的使用，避開鋼筋密集區，便于鉆孔、植栓。無軌道時，梯車配合激光水平儀、軌道樁點坐標及高程進行定位。

4.3 懸掛點及下錨點鉆孔、植栓

選用梯車、操作工具配合鉆頭、沖擊鉆進行定位點鉆孔，在鉆頭合適位置做出標記，當鉆孔深度滿足要求時，即停止鉆孔，避免鉆孔深度過深、過淺等不滿足技術標準的情況發生。操作工具為下壓式，與沖擊鉆固定在一起，放置于梯車上，便于施工操作，提高了施工精度和施工工效。

植栓時按照“三掃三吹”的原則進行，利用鋼絲刷將孔內壁的疏松混凝土碎屑刷掉，然后用氣筒將孔內的浮灰及碎屑吹出來。此程序非常重要直接影響化學錨栓的承載力，必須謹慎進行。而后，按照植栓技術標準進行化學錨栓植入，待膠體凝固，即進行抗拉拔力試驗，滿足試驗標準，方可進行下步工序。

4.4 懸掛裝置、下錨裝置安裝

在隧道口設置一處懸掛裝置，在此處雙接觸線開始分叉，分為工作支和非工作支。采用腕臂型式固定雙承力索及工作支接觸線、非工作支接觸線，工作支接觸線安裝在切槽貫通式剛柔過渡元件內，從此處開始，柔性接觸線逐漸向剛性接觸懸掛過渡，如圖3所示。

柔性工作支接觸線通過剛柔過渡元件逐漸過渡到剛性懸掛，另一段剛性接觸懸掛開始起錨，從而在此處形成剛性懸掛錨段關節。在此處設置5個懸掛點，分別懸掛2支剛性接觸懸掛，采用腕臂加W型匯流排定位線夾的型式來進行懸掛安裝，如圖4所示。在此處，兩段剛性懸掛在錨段關鍵中間過渡位置保持等高，錨段關節尾端要抬高，確保受電弓雙向平滑過渡。

柔性接觸懸掛通過剛柔過渡元件過渡到剛性接觸懸掛后，柔性懸掛雙承力索、工作支接觸線、非工作支接觸線均要進行下錨。雙承力索、工作支接觸線、非工作支接觸線分別通過下錨裝置固定在3根下錨吊柱上，下錨吊柱通過下錨拉線將下錨張力傳遞至下錨底座上，確保下錨張力平衡，如圖5所示。下錨吊柱與剛性懸掛保持>150mm的空氣絕緣間隙。

5 結語

地鐵接觸網而言，剛柔過渡是弓網受流的一個薄弱環節，是關系到弓網質量的關鍵因素之一。本文通過對兩種剛柔過渡型式的分析和比較，詳細的闡述了切槽式剛柔過渡型式的優點及施工技術，現場施工過程中，應根據現場情況對關鍵技術和工藝進行預控，在進行冷滑、熱滑試驗時，進行反復觀測，確保受電弓平穩過渡。因作者水平有限，對地鐵接觸網剛柔過渡還需做進一步深入的研究。