地鐵剛性接觸網(wǎng)施工關(guān)鍵技術(shù)分析

陳文杰

摘要：隨著社會(huì)發(fā)展，人們對交通行業(yè)的進(jìn)步?；诘罔F的切槽式剛?cè)徇^渡技術(shù)要求，闡述地鐵剛性接觸網(wǎng)施工關(guān)鍵技術(shù)，提出地鐵交通建設(shè)技術(shù)的施工措施，從而保障地鐵線網(wǎng)的運(yùn)營供電安全。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng);施工技術(shù);切槽式;剛?cè)徇^渡

引言

近年來，隨著長三角、珠三角等地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，形成了高度發(fā)達(dá)的城市群落。這些城市間的軌道交通發(fā)展成為迫切需求。140～200km/h運(yùn)行速度的城際鐵路，成為我國高鐵高速發(fā)展后的又一重要發(fā)展方向。另一方面，由于城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是北京、上海、廣州等特大城市，地鐵也逐漸擴(kuò)展到遠(yuǎn)郊地區(qū)，人們工作生活的需要，也對旅行通勤時(shí)間有了更高要求。尤其是遠(yuǎn)郊線路、機(jī)場線路運(yùn)營里程較長，如果能設(shè)計(jì)運(yùn)行速度140km/h以上的地鐵線路，人們從遠(yuǎn)郊和機(jī)場抵達(dá)城市中心，將不再需要換乘，更加節(jié)約旅行時(shí)間，滿足出行需求。柔性懸掛接觸網(wǎng)因其彈性性能好，可獲得較好的受流質(zhì)量，適用于高速鐵路。但其結(jié)構(gòu)高度高、所占空間大，不便于隧道內(nèi)架設(shè)。剛性懸掛接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，所需空間小，設(shè)備使用壽命長，運(yùn)營維護(hù)方便等，被廣泛應(yīng)用于地鐵隧道線路中。但由于剛性懸掛接觸網(wǎng)彈性差，隨著列車運(yùn)行速度的增加，會(huì)產(chǎn)生弓網(wǎng)分離的現(xiàn)象。弓網(wǎng)分離會(huì)形成弓網(wǎng)電弧，燒蝕接觸線和受電弓碳滑板，影響弓網(wǎng)系統(tǒng)的使用壽命，增加運(yùn)營維護(hù)的工作強(qiáng)度。故采用剛性懸掛接觸網(wǎng)時(shí)，列車運(yùn)行速度一般小于100km/h。除此之外，當(dāng)溫度發(fā)生改變時(shí)，接觸線和匯流排由于材料的膨脹系數(shù)存在不同，可能出現(xiàn)接觸線跳線，影響列車的安全可靠運(yùn)行。

1剛性接觸網(wǎng)概述

剛性接觸網(wǎng)是地鐵供電系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)之一，其主要由匯流排、接觸線、支持定位裝置、絕緣部件及架空地線和相關(guān)的絕緣錨段關(guān)節(jié)、中心錨結(jié)、分段絕緣裝置等材料組成。由于剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)較為簡單，對空間要求較低，布設(shè)施工便捷，且具有良好的可擴(kuò)展性，在運(yùn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生軸向張力，不存在斷線的可能，也不需要進(jìn)行張力補(bǔ)償?shù)?，特別是在難以采用柔性接觸網(wǎng)的地鐵隧道段的人防門以及防淹門等部分，可以采取可移動(dòng)式的剛性接觸網(wǎng)，滿足其供電要求。剛性接觸網(wǎng)在運(yùn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的弓網(wǎng)滑動(dòng)波動(dòng)，具有較好的穩(wěn)定性，且其匯流排斷面積大傳熱性能也較為突出，可以及時(shí)散逸弓網(wǎng)滑動(dòng)熱量，因此剛性接觸網(wǎng)在地鐵供電系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是由于我國在剛性接觸網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足，其發(fā)生故障的概率相對較高，應(yīng)采取有效的防范措施。

2施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1切槽式剛?cè)徇^渡的測量和定位

剛?cè)徇^渡是地鐵接觸網(wǎng)的重要組成部分，剛?cè)徇^渡是由剛性接觸懸掛轉(zhuǎn)換為柔性接觸懸掛的銜接過渡，它是剛性懸掛與柔性懸掛實(shí)現(xiàn)銜接的關(guān)鍵部位，在剛性和柔性之間的過渡中，測量定位是施工的重點(diǎn)，無論在隧道中懸掛點(diǎn)的激光測量位置還是在組裝前的測量位置，都必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行。過渡部分的測量和定位需要精準(zhǔn)的測量設(shè)備，在使用前必須首先檢查和測試測量設(shè)備的測量性能和準(zhǔn)確度。在進(jìn)行正式測量之前，有必要先檢查隧道間隙，邊界，隧道入口的橫截面里程，隧道結(jié)構(gòu)等是否符合設(shè)計(jì)圖，是否存在限制剛?cè)徇^渡安裝的問題，避免由于絕緣距離不足而影響安裝。如果發(fā)現(xiàn)問題，立即聯(lián)系設(shè)計(jì)現(xiàn)場處理。然后，進(jìn)行剛?cè)徇^渡的懸掛點(diǎn)的縱向支出測量和錨固位置的固定測量。如果測量正確，可以使用激光計(jì)將其定位并標(biāo)記在隧道頂部。

2.2零件類故障的有效防范措施分析

對于地鐵供電系統(tǒng)剛性接觸網(wǎng)由于零部件原因所導(dǎo)致的故障類型，應(yīng)根據(jù)具體的故障原因采取針對性的防范對策。以零件松動(dòng)類故障為例，在管理維護(hù)工作中應(yīng)定期對零件的緊固情況進(jìn)行檢查，一旦在檢查中發(fā)現(xiàn)零件存在松動(dòng)情況，應(yīng)及時(shí)將其擰緊，特別是對剛性接觸網(wǎng)中的接頭等重點(diǎn)部位的零件要加強(qiáng)檢查維護(hù)。

發(fā)現(xiàn)零件出現(xiàn)滑牙現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對該零件及時(shí)進(jìn)行更換，以避免故障的發(fā)生。針對由于零件脫落所導(dǎo)致的剛性接觸網(wǎng)故障，應(yīng)在定期加強(qiáng)檢查維護(hù)，并在此基礎(chǔ)上針對比較容易存在脫落隱患的滑板、墊片以及螺栓等關(guān)鍵零件，應(yīng)通過適當(dāng)增加檢修次數(shù)等方式提高故障隱患排查的效率和質(zhì)量，并采取相應(yīng)的防范措施創(chuàng)造有利條件，達(dá)到降低剛性接觸網(wǎng)故障發(fā)生概率的目的，為地鐵運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性提供可靠的電力保障。

2.3模型交付與拓展應(yīng)用

目前，鐵路工程行業(yè)設(shè)計(jì)主要采用二維圖紙交付模式，BIM技術(shù)的介入將工程設(shè)計(jì)從一個(gè)階段傳遞到另一個(gè)階段，在此過程中需要不斷完善和擴(kuò)展相關(guān)的信息和屬性附加，從而實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目全生命周期的數(shù)字化管理。BIM成果交付應(yīng)包括：（1）三維成果交付?？筛鶕?jù)需求提交符合鐵路工程行業(yè)BIM交付標(biāo)準(zhǔn)（IFC標(biāo)準(zhǔn)）或業(yè)主要求的BIM模型、數(shù)據(jù)集定義文件等BIM設(shè)計(jì)成果;（2）二維圖紙輸出?？筛鶕?jù)需求輸出符合既有標(biāo)準(zhǔn)的二維設(shè)計(jì)圖紙，包括平面圖、剖面圖、立面圖等;（3）物料統(tǒng)計(jì)輸出?？筛鶕?jù)需求輸出準(zhǔn)確詳細(xì)的物料統(tǒng)計(jì)，將設(shè)計(jì)的最小元素細(xì)化到單個(gè)零件。

2.4確定切槽式剛?cè)徇^渡的錨固位置

在確定切槽式剛?cè)徇^渡中的錨固位置的過程中，需要選擇熟練且準(zhǔn)確的技術(shù)人員來確定相關(guān)計(jì)算，并反復(fù)檢查計(jì)算結(jié)果以將計(jì)算結(jié)果控制在一定的誤差范圍內(nèi)。它必須是科學(xué)合理的，這個(gè)結(jié)果要應(yīng)用在土地實(shí)際建設(shè)中。除了要充分注意接頭連接端的高程值的計(jì)算外，還應(yīng)注意錨索位置的計(jì)算和懸臂位置的計(jì)算。經(jīng)過精確的計(jì)算，必須及時(shí)將數(shù)據(jù)應(yīng)用于施工設(shè)計(jì)圖，隨后的所有施工工作都必須根據(jù)圖紙進(jìn)行，不正確的數(shù)據(jù)必須及時(shí)進(jìn)行糾正。應(yīng)特別注意下錨點(diǎn)高度的合理性，以確保懸架柱的底部不超過車輛限高值。如果錨點(diǎn)在接觸線上的位置與懸架的點(diǎn)之間發(fā)生碰撞，則可以通過調(diào)整剛性懸架跨度來解決。

結(jié)語

地鐵的建設(shè)施工涉及多個(gè)專業(yè)部門，是一個(gè)復(fù)雜的協(xié)調(diào)過程，在提高施工質(zhì)量和確保施工安全方面還有很多改進(jìn)的余地，需要有關(guān)部門的不斷改進(jìn)和發(fā)展。在相關(guān)技術(shù)人員的努力下，有望進(jìn)一步完善建立地鐵交通接觸網(wǎng)關(guān)鍵施工技術(shù)，從而促進(jìn)地鐵業(yè)務(wù)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]郭小鵬.接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡施工技術(shù)研究及應(yīng)用[J].科技資訊，2012（33）：62-63.

[2]周大林，高偉，鄭玄.剛性接觸網(wǎng)下120km/h地鐵列車弓網(wǎng)燃弧分析[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2015（3）：78-79，96.

[3]胡舜.剛性接觸網(wǎng)在運(yùn)營中出現(xiàn)的問題及處理方法[J].都市快軌交通，2013，26（3）：127-129，135.

[4]張大義，夏穎，張啟成，等.金屬橡膠力學(xué)性能研究進(jìn)展與展望[J].航空動(dòng)力學(xué)報(bào)，2018，33（6）：1432-1445.

[5]王建紅.地鐵供電系統(tǒng)中剛性接觸網(wǎng)常見故障和防范措施解析[J].智能建筑與智慧城市，2020（12）：18-19.