城市軌道交通剛性接觸網的支撐裝置

王子言

摘 要：城市軌道交通地下段接觸網主要采用剛性懸掛。支持裝置結構要根據不同斷面的隧道來進行選擇和設計。既要充分利用隧道凈空，保證安全可靠的供電，又要改善隧道內懸掛的受流條件，對于減少投資具有非常重要的意義。

關鍵詞：城市軌道交通;接觸網;剛性懸掛

中圖分類號：U226.8 文獻標識碼：A

0 引言

城市軌道交通受地形地貌、城市規劃等條件約束，市區內多為地下段，接觸網接觸懸掛是電氣化結構中的重要組成部分。城市軌道交通地下段隧道內接觸網主要采用剛性懸掛。由于隧道接觸懸掛的結構高度受到隧道凈空的限制，所以支持裝置結構要根據不同斷面的隧道來進行選擇和設計。工程實際中，既要采用的適當的支持裝置以充分利用隧道凈空，保證安全可靠的供電，又要預留足夠的弓網運行的空間以改善隧道內懸掛的受流條件，對于減少投資具有非常重要的意義。

1 支持裝置結構

隧道內懸掛一般采用全補償雙接觸線單鏈、直鏈形懸掛，懸掛支持裝置可以直接利用隧道壁固定，而不需設立支柱，可根據設計規范和技術要求在隧道壁上任意選取固定位置。

1.1 柔性懸掛的支持結構

由于柔性懸掛凈空較小，隧道內柔性架空接觸網的支持與定位一般由絕緣支持裝置完成，不同的隧道形式采用的絕緣支持裝置也不同。圓形或馬蹄形隧道內，采用弓形腕臂作支持部件的鏈型懸掛，而在矩形隧道內采用平腕臂結構。此外，在凈空嚴重受限的條件下，可采用彈性支座懸掛裝置，跨距一般不超過12 m，懸掛結構由雙接觸線+n根輔助饋線組成，廣泛適用于圓形隧道直線、曲線和矩形隧道，以及敞開段鋼筋混凝土橫梁下彈性支架懸掛安裝。

1.2 剛性懸掛的支持結構

架空剛性接觸網具有結構簡單、載流量大、允許磨耗大、維護工作量少等優點，而且目前π型匯流排的技術和配套產品均比較成熟，故而在地鐵工程的正線隧道中被普遍采用。相鄰懸掛點之間的跨距一般不超過10 m，錨段長度一般不超過250 m。

剛性接觸網的支撐裝置固定在隧道頂部。支撐裝置為固定匯流排的匯流排專用線夾，專用線夾用螺栓固定在絕緣子上。專用線夾、絕緣子通過一個鋼支架固定在隧道頂壁上。

支撐裝置用于在橫向和垂直方向固定剛性接觸網。在縱向（列車運行方向），必須允許剛性接觸網自由伸縮，為滿足這一要求，有兩種支撐裝置：固定支撐（門型結構）和旋轉支撐（腕臂倒立柱結構）。由于剛性接觸網固定機具竄動回轉范圍小，相比柔性接觸網，也提高了運行中的安全性和適應性。

1.2.1 固定支撐

固定支撐大量用于隧道內，結構簡單、可靠，但調節較腕臂支撐更加困難。使用固定支撐時，由溫度變化引起的剛性接觸網的熱脹冷縮，通過可滑動的匯流排線夾來實現。匯流排可以在特氟龍的接觸面上輕松的自由滑動。隧道凈空、線路等條件不同時采用的方式也不相同。

根據國內地鐵工程建設經驗，軌面至盾構片結構底面的凈空高度可大致分為4 400 mm至4 800 mm、4 400 mm以下、4 800 mm以上三個范圍。

（1）隧道凈空≥4 400 mm時：

懸掛的結構高度可通過固定在隧道洞頂的螺桿螺栓在一定空間范圍內上下調整。

①直線區段隧道凈空≥4 400 mm懸掛的安裝形式，如圖1所示。

安裝裝配零件采用M20螺桿螺栓、單支懸吊槽鋼、平墊圈20、平墊圈16、螺母M16、彈性絕緣懸掛組件等。根據隧道凈空高度，上下調整M20螺桿螺栓的外露長度，以保證匯流排的高度進而控制懸掛的結構高度，如表1所示。

②曲線區段隧道凈空≥4 400 mm懸掛的安裝，如圖2所示。

安裝裝配零件采用M20螺桿螺栓、單支懸吊槽鋼、平墊圈16、螺母M16、彈性絕緣懸掛組件、斜墊片等。根據隧道凈空高度，上下調整M20螺桿螺栓的外露長度，以保證匯流排的高度進而控制懸掛的結構高度，如表2所示。

（2）隧道凈空<4 400 mm時：

懸掛的結構高度可通過固定在隧道洞頂的螺桿螺栓在一定空間范圍內上下略微調整，以適應隧道凈空。

①直線區段隧道凈空<4 400 mm懸掛的安裝，如圖3所示。

安裝裝配零件采用M20螺桿螺栓、平墊圈20、絕緣橫撐、C型匯流排定位線夾，根據實際凈空調整螺桿螺栓的外露長度，保證匯流排定位線夾的頂端至隧道洞頂的凈距≥150 mm。

②曲線區段隧道凈空<4 400 mm懸掛的安裝，如圖4所示。

安裝裝配零件采用M20螺桿螺栓、斜墊圈、絕緣橫撐、C型匯流排定位線夾，根據實際凈空整螺桿螺栓的外露長度，保證匯流排定位線夾的頂端至隧道洞頂的凈距≥150 mm。

（3）隧道凈空>4 800 mm時：

凈空>4 800 mm的隧道相對比較少見，隧道內可利用的空間相對比較寬闊。通過在垂直懸吊安裝底座上方加裝吊柱，來延長懸掛距隧道頂部的距離，以適應一定的高度范圍。再根據不同的隧道凈空，調整螺桿螺栓規格及間距S，達到控制懸掛高度的目的。

以曲線區段為例，隧道凈空>4 800 mm懸掛的安裝，如圖5所示。

其安裝裝配零件名稱如表3所示。

其中有別于凈空受限的隧道，高凈空隧道在垂直懸吊安裝底座外側安裝120型地線線夾，以固定架空地線，能提高懸掛的結構強度，并使得導線間的間距更大，具有更好地絕緣性能，降低對設備的電磁場干擾，安裝的復雜程度并未增大。

但是，目前國內大多數城市軌道交通工程的隧道凈空難以滿足此類懸掛的安裝需求，因而很少采用這種形式的懸掛。

1.2.2 旋轉支撐

旋轉支撐主要由可調節式絕緣腕臂、匯流排線夾、腕臂底座、倒立柱或支柱等組成，普遍結構高度在600 mm～

1 100 mm，懸掛組成為雙根承力索+雙根接觸線+n根輔助饋線。相比固定支撐具有調節靈活、外形美觀的優勢，但結構更加復雜、造價也較高。這類支持結構主要用于隧道凈空較高或地上線路，隧道段很少采用。

2 結語

城市軌道交通地下段隧道內接觸網主要采用剛性懸掛。綜合考慮經濟性因素和隧道結構條件，主要采用固定支撐裝置。

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