城市軌道交通剛性接觸網(wǎng)的支撐裝置

王子言

摘 要：城市軌道交通地下段接觸網(wǎng)主要采用剛性懸掛。支持裝置結(jié)構(gòu)要根據(jù)不同斷面的隧道來進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。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(nèi)懸掛的受流條件，對于減少投資具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;接觸網(wǎng);剛性懸掛

中圖分類號：U226.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

城市軌道交通受地形地貌、城市規(guī)劃等條件約束，市區(qū)內(nèi)多為地下段，接觸網(wǎng)接觸懸掛是電氣化結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。城市軌道交通地下段隧道內(nèi)接觸網(wǎng)主要采用剛性懸掛。由于隧道接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度受到隧道凈空的限制，所以支持裝置結(jié)構(gòu)要根據(jù)不同斷面的隧道來進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。工程實(shí)際中，既要采用的適當(dāng)?shù)闹С盅b置以充分利用隧道凈空，保證安全可靠的供電，又要預(yù)留足夠的弓網(wǎng)運(yùn)行的空間以改善隧道內(nèi)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(jié)構(gòu)

隧道內(nèi)懸掛一般采用全補(bǔ)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(shè)立支柱，可根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)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(jié)構(gòu)

由于柔性懸掛凈空較小，隧道內(nèi)柔性架空接觸網(wǎng)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(nèi)，采用弓形腕臂作支持部件的鏈型懸掛，而在矩形隧道內(nèi)采用平腕臂結(jié)構(gòu)。此外，在凈空嚴(yán)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)

架空剛性接觸網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)簡單、載流量大、允許磨耗大、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)，而且目前π型匯流排的技術(shù)和配套產(chǎn)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(diǎn)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(wǎng)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(gè)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(wǎng)。在縱向（列車運(yùn)行方向），必須允許剛性接觸網(wǎng)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(jié)構(gòu)）和旋轉(zhuǎn)支撐（腕臂倒立柱結(jié)構(gòu)）。由于剛性接觸網(wǎng)固定機(jī)具竄動回轉(zhuǎn)范圍小，相比柔性接觸網(wǎng)，也提高了運(yùn)行中的安全性和適應(yīng)性。

1.2.1 固定支撐

固定支撐大量用于隧道內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單、可靠，但調(diào)節(jié)較腕臂支撐更加困難。使用固定支撐時(shí)，由溫度變化引起的剛性接觸網(wǎng)的熱脹冷縮，通過可滑動的匯流排線夾來實(shí)現(xiàn)。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(shí)采用的方式也不相同。

根據(jù)國內(nèi)地鐵工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，軌面至盾構(gòu)片結(jié)構(gòu)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(gè)范圍。

（1）隧道凈空≥4 400 mm時(shí)：

懸掛的結(jié)構(gòu)高度可通過固定在隧道洞頂?shù)穆輻U螺栓在一定空間范圍內(nèi)上下調(diào)整。

①直線區(qū)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(jù)隧道凈空高度，上下調(diào)整M20螺桿螺栓的外露長度，以保證匯流排的高度進(jìn)而控制懸掛的結(jié)構(gòu)高度，如表1所示。

②曲線區(qū)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(jù)隧道凈空高度，上下調(diào)整M20螺桿螺栓的外露長度，以保證匯流排的高度進(jìn)而控制懸掛的結(jié)構(gòu)高度，如表2所示。

（2）隧道凈空<4 400 mm時(shí)：

懸掛的結(jié)構(gòu)高度可通過固定在隧道洞頂?shù)穆輻U螺栓在一定空間范圍內(nèi)上下略微調(diào)整，以適應(yīng)隧道凈空。

①直線區(qū)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(jù)實(shí)際凈空調(diào)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?shù)膬艟唷?50 mm。

②曲線區(qū)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(jù)實(shí)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?shù)膬艟唷?50 mm。

（3）隧道凈空>4 800 mm時(shí)：

凈空>4 800 mm的隧道相對比較少見，隧道內(nèi)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(yīng)一定的高度范圍。再根據(jù)不同的隧道凈空，調(diào)整螺桿螺栓規(guī)格及間距S，達(dá)到控制懸掛高度的目的。

以曲線區(qū)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(cè)安裝120型地線線夾，以固定架空地線，能提高懸掛的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并使得導(dǎo)線間的間距更大，具有更好地絕緣性能，降低對設(shè)備的電磁場干擾，安裝的復(fù)雜程度并未增大。

但是，目前國內(nèi)大多數(shù)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(zhuǎn)支撐

旋轉(zhuǎn)支撐主要由可調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)靈活、外形美觀的優(yōu)勢，但結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、造價(jià)也較高。這類支持結(jié)構(gòu)主要用于隧道凈空較高或地上線路，隧道段很少采用。

2 結(jié)語

城市軌道交通地下段隧道內(nèi)接觸網(wǎng)主要采用剛性懸掛。綜合考慮經(jīng)濟(jì)性因素和隧道結(jié)構(gòu)條件，主要采用固定支撐裝置。

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