剛性接觸網施工技術局部提升分析與研究

羅 成

中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司 湖北 武漢 430074

線路的設計與建造是軌道交通工程的重點與難點，主要有三種方式：軟接觸網、硬接觸網以及三條軌道提供電源。而在國內，由于鋼質接觸線纜結構緊湊，安全性高，操作方便，維修方便，所以在各個城市的軌道交通建設中得到了普遍的采用。因此，本項目針對我國城市軌道交通建設中存在的問題，提出了一種新的解決方案。

1 地鐵剛性接觸網的概述及構成特征

1.1 剛性接觸網概述

在軌道交通電力系統中，剛性接觸網是一個非常關鍵的組成部分，它由匯流排、接觸線、支撐定位裝置、絕緣部件及架空地線以及與之相關聯的絕緣錨段接頭、中心錨結、分段絕緣裝置等構成。由于剛性接觸網的內部結構相對簡單，所以它對安裝的空間的需求相對較少，對結構布置的技術也沒有很高的要求，這更有利于它充分地利用它的可擴展性，尤其是在地鐵的運營中，它可以避免由于軸向張力而導致的斷絲的風險，而且也不需要給予運營中的張力補償，從而提升了地鐵施工技術的便捷性。在軌道交通項目中，剛性接觸網能夠很好地彌補柔性接觸網的缺陷，比如在軌道交通中，如防溺門等很難觸及的部位，采用柔性接口是不能勝任的，而采用活動的剛性接觸網則能很好地解決這一問題，從而滿足了軌道交通的電力供應需要。在常規軌道交通建設中，由于各種不良因素的存在而導致工程穩定性下降，而采用剛體接觸網法，由于其良好的穩定性，既可有效防止弓網滑移的發生，又可有效提升軌道交通的運營穩定性；同時，還可借助其大斷面的特性，增強其換熱能力，將弓網滑移引起的熱量及時釋放出去。為此，在我國軌道交通施工中，采用了大量的硬質接觸網作為電力供應設備。該項目在提升剛性接觸線運用頻次的同時，也暴露出目前國內對于該技術的運用經驗不足，導致其失效幾率增加，亟待加強[1]。

1.2 地鐵剛性接觸網的構成

地鐵剛性接觸網的結構主要包括了接觸懸掛、支撐定位裝置、絕緣部件和架空地線，而接觸懸掛則包括了匯流排、接觸線、伸縮部件和中心錨結四個部件，其中支撐定位裝置，一般都要安裝在隧道的頂面；而觸動式懸吊設備則是將其整個形狀設定為一個正弦波，其中一個錨部分就構成了一半的正弦波，而每一個懸吊點與受電弓中心的距離都被控制在200 mm之內。

1.3 地鐵剛性接觸網的特點

在我國，由于其具有施工便利、保證施工運行中的安全穩定、后期維護工作簡單、能快速適應施工環境的特殊性、施工成本較低的特點，以及增大供電間距等特點。盡管剛性接觸網出現的時間并不長，但它卻憑借自身施工方便、安全穩定、維護簡單、適應速度強、成本低以及供電間距長等優勢，以其結構緊湊簡單、施工方便、工程造價低、安全可靠、可維護性高、供電間距長以及適應速度較高等優點，被廣泛地用于地鐵建設中。同時，由于其占用的空間少、不存在軸向拉力等特點，將其與弓網構成軌道交通硬弓網體系，可保證列車在充足的能源支持下平穩行駛[2]。

2 軌道交通硬質接觸網在工程中的應用

2.1 為建設做好前期的工作

在實際的施工中，對于剛性懸掛接觸網的施工質量有一定的要求，因此，為了保證施工工作的順利進行，持續提高施工的水平，必須做好前期的準備工作，這既要進行測量，也要進行打孔。其中測量的準備主要有以下幾點：第一，起測點的測量工作中應當在施工地段的范圍之內尋找一個起測點，在此找出一個站點，并進行對應的標注，進行測量之前的準備工作；第二，進行縱向測量，就是指每一個入口到每一個標志的距離，也就是整個路段的長度。第三，橫測，即從弓弦中心到吊掛點的距離，在實踐中，可以采用高精度的儀器。在打孔工作中，為了保證每一個孔的位置都與最初的清晰位置相似，一般情況下都是利用模型來完成打孔，在采購施工中使用的配件，從而促進了施工工作的順利進行。

2.2 基礎構件的裝配

為了保證剛性懸掛接觸網施工工作的順利開展，需要根據具體情況進行前期的準備工作，并且當好后，根據設計圖紙和施工規范，對懸掛點位置、匯流排長度、位置和順序、剛柔過渡部分進行安裝，并在進行下一步[3]。

2.3 對某些具體構成進行了重新安排

因為剛性懸掛接觸網的特性，所以必須遵循有關的程序，對其基礎結構進行合理的設置，然后進行適當的調整，從而保證了結構的設置工作能夠成功地進行，并持續地提高其精度。一是對懸架部位的高度，方向及拉力的大小進行調節。另外，對錨截面進行了調節，以防止因間距過小而對實際的隔離效果產生影響。

2.4 在具體實施過程中應考慮的問題

在進行地鐵施工的時候，技術人員應該時刻注意到地鐵剛性接觸網施工的細節問題，并做好地鐵切槽匯流排的安裝工作，不能在柔性端區域進行設計。關于地鐵支路和錨，技術人員要保證這兩個部分在直接接觸時，與母線端子的中心線在同一延伸線上，并且無論是電連接線，還是地線，都要保證其全部連接。施工人員要做好裝配工作，并在具體的裝配中，保證裝配間距和位置的布置，在固定范圍內，保證誤差的波動[4]。

3 優化設計

3.1 改善彈性絕緣組件偏磨情況

普通安裝時，緊固力使定位線夾發生不同程度的偏斜，造成彈性絕緣組件與匯流排偏磨的現象，致使匯流排不能在定位線夾里自由的竄動，影響熱脹冷縮，影響弓網關系。通過限制彈性絕緣組件安裝時扭動空間技術，確保彈性絕緣組件安裝時與匯流排垂直，提高彈性絕緣組件一次安裝成功率，偏磨與新技術安裝樣例如圖1所示。

圖1 偏磨與新技術安裝樣例

3.2 改善T型頭安裝質量

T型頭螺栓在安裝過程中，由于T型頂部在槽鋼內，無法肉眼觀看它的安裝質量，致使有的T型頭安裝完成后與槽鋼不垂直，沒有完全卡緊在槽鋼上，有脫落風險。采用固定扭面技術，確保T型頭完全卡入槽內，提高T型頭安裝質量，改裝T型頭安裝如圖2所示。

圖2 T型頭安裝改善示意圖

3.3 改善放線頂升力不足造成脫槽情況

以往線路采用7.2米匯流排終端，現采用5.95米匯流排終端，匯流排在進行接觸線放線時，由于匯流排終端變短，終端轉角位置角度變大，致使該位置易出現接觸線脫落情況。采用新型頂升技術，提高剛性接觸網放線小車頂升力，當緊線小車通過未完全入槽的接觸線時，會強制將導線壓入槽內，確保接觸線不脫槽,優化緊線技術如圖3所示。

圖3 新型緊線技術

3.4 改善小錨段腐蝕、易刮弓情況

以往線路小錨段安裝時，由于安裝可斷式匯流排和線路電阻加大，致使可斷匯流排位置處造成一系列電化學腐蝕，并出現硬點，造成刮弓現象。通過對小錨段布置研究，改善電纜布置和采用第三代可斷匯流排裝置，有效減少小錨段的過渡電阻，改善可斷位置處出現腐蝕和刮弓現象，優化后小錨段安裝如圖4所示，電纜優化布局如圖5所示[5]。

圖4 優化后小錨段安裝

圖5 電纜優化布局

3.5 用鋼絲繩錨桿在隧洞中的施工工藝

在地鐵隧道中，通常都會采用保留的吊柱槽道作為主要形式，從而使吊柱能夠達到安裝施工的目的。此外，在地鐵隧道成型之后，還可以減少直接進行接觸網打眼作業的現象，從而避免對隧道的受力造成影響。同時，在進行吊柱安裝過程中，無論是打眼，還是施工安裝位置定位，都要防止不精確。槽道埋設的好壞直接影響著隧洞的施工和施工，因此，檢測時必須將埋設的質量作為關鍵環節加以重視。

3.6 留意接觸線上的死彎和硬點

在實際施工中，要注意采用恒張力施工法。特別要重視電氣聯結的導線夾具，在對固定件進行減震的情況下，要對減震關節的位置進行適當的調整，并要有一定的提升幅度。所安裝的定位儀必須對極限提升進行適當的調節，以保證弓網能夠安全地穿過定位儀[6]。

3.7 施工完畢的注意事項

在完成了地鐵剛性接觸網的建設安裝工作之后，技術人員應該加強對地鐵網絡的測試，還要對其進行質量檢驗，監理人員應該對激光儀器進行重新的檢驗，特別是對曲線過渡段以及剛柔接觸網接頭等部位進行冷滑檢驗，在這一點上應該重視對受電弓的運用。無論是剛柔過渡段接頭還是剛柔過渡接頭，都不應該存在硬性點，在此基礎上，應保證切槽式剛軟過渡元素有彈性。另外，在裝配硬質接觸網架時，還應該加強對硬質接觸網架的檢驗，定期對硬質接觸網架進行檢驗。

4 結束語

剛性接觸網作為地鐵供電系統重要一環，是列車運營的前提條件，其穩定性直接影響地鐵安全平穩運營。剛性接觸網施工技術局部提升，從細節出發，改善安裝工藝及質量，為設備延長使用壽命提供助力，具有較高的經濟價值。