困難條件下的接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡方案的探討

艾曉宇

摘 要：剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)在城市軌道交通中都有應(yīng)用，剛?cè)徇^渡作為二者的關(guān)鍵接口，對接觸網(wǎng)系統(tǒng)的弓網(wǎng)關(guān)系和受流效果影響很大，也是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)所在。文章分析了常見的剛?cè)徇^渡方案，并結(jié)合實(shí)際工程設(shè)計(jì)案例，對困難條件下剛?cè)徇^渡設(shè)計(jì)中的問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；剛?cè)徇^渡；困難條件

引言

架空剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)相比，有諸多優(yōu)點(diǎn)：安裝凈空要求小，適應(yīng)隧道等低凈空條件；裝配簡單，零配件少，運(yùn)營維護(hù)方便；載流量大，滿足直流供電系統(tǒng)的大電流特點(diǎn)。相對于柔性接觸網(wǎng)跨距，剛性跨距較小，使得其在高架線路、場段等應(yīng)用場景上捉襟見肘。實(shí)際應(yīng)用中一般是剛?cè)岵?jì)，而剛?cè)徇^渡作為二者的轉(zhuǎn)換接口，也是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于剛?cè)徇^渡應(yīng)用的具體位置和線路狀況各不相同，其設(shè)置方案也有所區(qū)別。

1 剛?cè)徇^渡方案探討

剛?cè)徇^渡主要有兩種方式，即切槽貫通式剛?cè)徇^渡和關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡。

1.1 切槽貫通式剛?cè)徇^渡

切槽貫通式過渡示意如圖1所示，柔性懸掛的接觸線嵌入切槽式匯流排后在隧道內(nèi)進(jìn)行下錨。在架空剛性懸掛的開始段，采用帶有剛性遞次減小的切槽式匯流排，實(shí)現(xiàn)剛?cè)岬捻樌^渡。

1.2 關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡

關(guān)節(jié)式過渡示意圖如圖2所示，關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡的結(jié)構(gòu)分別安裝柔性懸掛和架空剛性懸掛，形成錨段關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)剛?cè)嶂g的平穩(wěn)過渡。

1.3 剛?cè)徇^渡方案對比

上述兩種剛?cè)徇^渡方式在國內(nèi)城市軌道交通中都有應(yīng)用，從運(yùn)行情況來看，采用切槽貫通式過渡方式，過渡更加平穩(wěn)，受電弓無論是從剛性過渡到柔性，還是從柔性過渡到剛性，受流順暢，授流質(zhì)量相對良好。

一般剛?cè)徇^渡都在隧道洞口，洞口會設(shè)置U型槽，由地下轉(zhuǎn)至地面，出洞口后在洞口設(shè)置柵格梁或雨棚等上部結(jié)構(gòu)，為接觸網(wǎng)懸掛提供條件。有的洞口直接敞開，沒有懸掛安裝條件，一般將剛?cè)徇^渡設(shè)置在洞口內(nèi)。

2 困難條件下剛?cè)徇^渡設(shè)計(jì)

某城市軌道交通工程項(xiàng)目，車輛段出入段線洞口外無U型槽，并且出入段線是一段半徑僅225m的長曲線段，剛?cè)徇^渡設(shè)置困難。下面針對該項(xiàng)目的剛?cè)徇^渡方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探討。

2.1 剛?cè)徇^渡方案分析

考慮到切槽貫通式剛?cè)徇^渡方式的具有更好的弓網(wǎng)關(guān)系，過渡平穩(wěn)，該項(xiàng)目的剛?cè)徇^渡方案采用切槽貫通式剛?cè)徇^渡方案。

敞開段的剛?cè)徇^渡設(shè)置，有如下兩種思路：

（1）調(diào)整剛?cè)徇^渡位置到洞口外直線段。出入段曲線長度超過300m，洞內(nèi)沒有直線段；出入段洞口外是緩和曲線，但無U型槽，若在洞口外設(shè)置剛?cè)徇^渡段，需設(shè)置接觸網(wǎng)門形架構(gòu)，但現(xiàn)場條件并不富裕，并且方案成本增加較多，同時(shí)剛?cè)徇^渡段的懸掛點(diǎn)密集，大量門形架設(shè)置也有礙視覺美觀。

（2）在洞口曲線段設(shè)計(jì)剛?cè)徇^渡方案。洞內(nèi)方向50m以內(nèi)具備接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡的安裝凈空條件，但均為曲線段。盡管實(shí)際條件困難，但是在滿足接觸網(wǎng)布置的幾個限制條件的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)曲線段的剛?cè)徇^渡設(shè)計(jì)。

為保證接觸網(wǎng)的正常弓網(wǎng)關(guān)系，需滿足的以下幾個條件：

a.剛?cè)徇^渡工作支與最后一跨柔性工作支的接觸線在一條直線上，以保證剛?cè)徇^渡元件的平直過渡。

b.各懸掛點(diǎn)拉出值保證接觸線在最大風(fēng)偏時(shí)不超出受電弓的工作范圍，接觸網(wǎng)導(dǎo)高坡度和坡度變化率滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

c.接觸網(wǎng)懸掛底座、承導(dǎo)線等帶電體與下錨吊柱，地線等保證150mm的最小靜態(tài)凈距。

對接觸網(wǎng)幾何參數(shù)和電氣間隙的要求都是接觸網(wǎng)布置的基本原則，在剛?cè)徇^渡區(qū)段也應(yīng)當(dāng)滿足。但在小曲線半徑處，剛?cè)徇^渡工作支為直線的要求與線路的曲線相矛盾，曲線半徑過小或剛?cè)徇^渡支過長都會導(dǎo)致接觸線超出受電弓的工作范圍。因此，只能在既有條件下進(jìn)行實(shí)際放樣，設(shè)計(jì)出滿足要求的剛?cè)徇^渡方案。

2.2 剛?cè)徇^渡平面布置設(shè)計(jì)

關(guān)鍵點(diǎn)確定：

（1）洞口柔性懸掛點(diǎn)定位

由于若洞口外為直線段，洞口柔性懸掛點(diǎn)距離剛?cè)徇^渡元件距離可以按常規(guī)跨距考慮，但整個出入段都在小曲線半徑上，為保證拉出值，洞口柔性懸掛點(diǎn)距離剛?cè)徇^渡元件不能太遠(yuǎn)，這里按10m跨距設(shè)計(jì)，可以滿足受電弓工作范圍的要求。

（2）接觸網(wǎng)下錨點(diǎn)定位

出入段為雙承雙導(dǎo)組合，下錨導(dǎo)線較多。承力索的下錨可以在洞口頂板結(jié)構(gòu)先于接觸線下錨，也可接觸線一起在洞內(nèi)吊柱上下錨。雙承力索在一個吊柱上下錨，接觸線工作支在匯流排終端延長線上下錨，非工作支向線路外側(cè)偏移下錨。根據(jù)平面放樣確定出下錨吊柱的定位。曲線軌道存在超高，現(xiàn)場隧道頂定位時(shí)，受電弓中心位置應(yīng)根據(jù)超高值相應(yīng)偏移。

下錨點(diǎn)高度應(yīng)根據(jù)匯流排終端抬高角度進(jìn)行延長，計(jì)算得到下錨點(diǎn)高度。下錨吊柱的長度根據(jù)下錨點(diǎn)高度確定，并需要根據(jù)受電弓限界范圍進(jìn)行復(fù)核。

放樣完成后，再對剛?cè)徇^渡方案的參數(shù)進(jìn)行復(fù)核，保證風(fēng)偏、電氣間隙、導(dǎo)高等滿足要求，同時(shí)對各個導(dǎo)線、懸掛間是否存在沖突進(jìn)行檢查。

3 結(jié)束語

按照上述探討方案設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中得到了應(yīng)用，實(shí)際安裝如圖3所示，運(yùn)行弓網(wǎng)關(guān)系良好、過渡平穩(wěn)，從實(shí)踐角度證明了方案的可行性。

剛?cè)徇^渡是接觸網(wǎng)中的一個關(guān)鍵且薄弱的環(huán)節(jié)，其方案應(yīng)結(jié)合具體的土建、線路、速度等條件進(jìn)行具體分析與設(shè)計(jì)。在困難條件下，應(yīng)仔細(xì)分析實(shí)際條件，確定平面布置關(guān)鍵點(diǎn)，核對限制要求，完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并在施工過程中落實(shí)勘察，積極配合，以得到弓網(wǎng)關(guān)系良好的剛?cè)徇^渡方案。