地下直径线隧道内刚性接触网施工技术探讨

马 雷，孙世斌

地下直径线隧道内刚性接触网施工技术探讨

马 雷，孙世斌

分析了北京地下直径线隧道内刚性接触网施工关键技术，为今后制定合理的运行监控和维修策略提供理论依据，也为业内刚性接触网的设计、施工提供参考。

刚性接触网；施工；关键技术；探讨

0 引言

北京枢纽北京站至北京西站地下直径线（简称北京地下直径线）区间线路全长7.523双线公里，其中隧道长7.23双线公里，隧道内接触网结构采用刚性悬挂方式，隧道外采用柔性悬挂方式。刚性悬挂方式具有结构简单，接触导线不存在张力，无断线之忧等特点，并且系统投入运营后刚性悬挂在维修维护方面具备柔性悬挂无法比拟的优势，特别是在我国后续城市轨道交通的接触网系统选型中已经开始大量采用，但在国铁项目中采用的相对较少，希望通过本次北京地下直径线隧道内刚性接触网施工关键技术的分析研究，为今后制定合理的运行监控和维修策略提供一些理论依据。

1 刚性悬挂接触网的组成及特点

1.1 刚性悬挂接触网的组成

刚性悬挂接触网通过支持装置固定于隧道顶部，呈“之”字形布置于轨道正上方。刚性接触网由支持悬吊装置、汇流排及其附件、银铜接触线、中锚固定装置、膨胀元件、刚柔过渡装置等组成。

1.2 刚性悬挂接触网的特点

刚性悬挂接触网由于接触导线无张力，不易发生断线故障，且带电部件发生对地短路的故障概率小，可靠性高，导线磨耗均匀。施工维护方面具有安装空间小、结构紧凑、配件少等特点，该结构在维护接触线时不需拆卸螺栓，维护工作量少，费用较低。汇流排导线容许磨耗50%，在轻微损伤的情况下，车辆可以继续低速行驶。根据线路需要可以连续设置锚段，对隧道下锚空间无要求，不受长区间的影响。

2 刚性悬挂接触网施工关键技术

2.1 汇流排安装

汇流排既作为固定接触线的嵌体，同时又作为导电截面的一部分，目前主要有“Π”型汇流排+接触线、“T”型汇流排+接触线、第三轨接触轨等几种形式。北京地下直径线采用的是“Π”型汇流排+接触线的悬挂形式，其结构形式如图1所示。

图1 “Π”型汇流排+接触线的悬挂形式示意图

汇流排中间接头是架空刚性接触悬挂的关键部位，它既要在电气上起连接作用，确保接触良好，又要保证被连接的两汇流排在同一直线上。接头部位有16个螺栓，一定要用力矩扳手进行检查和校核，并检查螺栓的垫片是否齐全和完好。

参见图2，汇流排中间接头施工调整关键技术：挂点间的距离在500 mm（具体依据设计要求）以上，汇流排终端上翘端距离悬挂点在300 mm以上。

（2）汇流排对接安装时，先将中间接头安装在已安装的汇流排上（注意中间接头的方向），被安装的汇流排抬至与已安装的汇流排在一条直线上，使汇流排2个“Π”型面密贴，否则安装后易造成汇流排中间接头间隙大于1 mm。

（3）紧固汇流排中间接头螺栓时必须使用力矩扳手，并应循序渐进、呈对角位置进行，不要一次性将一个螺丝紧固到底（紧固力矩为16 N·m），否则易发生汇流排中间接头螺栓滑扣现象。

图2 汇流排中间接头结构示意图

2.2 支撑定位装置

北京地下直径线刚性悬挂安装形式是依据最大行车速度120 km/h，且考虑今后提速的需要，采用水平悬挂方式，其主要结构形式如图3所示。

图3 支撑定位装置结构图

支撑定位装置施工调整关键技术：

（1）隧道吊柱应保持铅垂状态，其倾斜角不得大于1°。吊柱中心距相邻线路受电弓中心距离为1 200 mm。

（2）支持装置各紧固件齐全，安装稳固可靠，浇注水泥部分不得有松动和辐射性裂纹。汇流排与弹性线夹之间的滑动平滑顺畅，金属件无锈蚀。

（3）汇流排悬挂弹性线夹表面无裂纹、无缺损，紧固件、内衬尼龙垫齐全，无松动。可旋转部件无卡滞，满足温度变化汇流排正常位移。

（4）对于可调式悬臂，其悬臂绝缘子与腕臂连接的丝扣长度应不小于50 mm（腕臂连接丝扣端部50 mm范围内标有明显条状红漆，看到该红漆表明连接丝扣长度小于50 mm）。

2.3 膨胀接头

膨胀接头是连接于刚性接触网两锚段衔接点之间的设备元件。膨胀接头的安装一般是在导线架设完成后进行，如果提前安装，容易造成施工工序之间的反复进行。

参见图4，其施工调整关键技术要求如下：

（1）严格按照膨胀接头间隙施工表核算每处膨胀接头跨距内汇流排的间隙值，保证膨胀接头安装后能够发挥作用，满足汇流排顺线路随温度变化产生的位移。

（2）膨胀接头安装后，必须打磨导线过渡的部分，并用模拟受电弓反复测试，消除硬点形成的因素。

（3）调整膨胀接头两侧各2个悬挂点的高度和拉出值，高度尽量保持一致。膨胀接头4 m跨度支撑点处汇流排的拉出值分别为-15 mm及+15 mm，以保证膨胀接头的部件运动灵活无阻。相邻8 m处两悬挂点拉出值为±0 mm。

（4）检查膨胀接头两侧悬挂点处汇流排横线路方向是否轨面连线水平，如果出现偏差，需要调整固定吊柱化学锚栓的螺母。

图4 膨胀接头结构图

2.4 刚柔过渡元件

刚柔过渡元件是刚性悬挂与柔性悬挂的过渡部分，目的是使受电弓能在2个刚度截然不同的系统之间顺利而平滑地过渡。刚柔过渡元件作为刚性悬挂的核心，是柔性接触网向刚性接触网过渡的关键，必须满足受电弓弹性变化的需求，其调整时关键技术要求如下：

（1）刚柔过渡元件两侧的拉出值相等，但要保证柔性悬挂的定位器处于受拉状态。

（2）柔性接触网向刚性接触网过渡时，考虑到受电弓的弹性变化，要求刚性接触网与柔性接触网之间预设1∶300～1∶500的坡度，即刚性比柔性稍高一点，从而可以减轻受电弓从柔性向刚性行驶时产生的冲击力。过渡不平滑时，一般情况下主要调整柔性网导线高度至符合技术要求。

（3）汇流排下锚装置承受柔性网张力，并使刚性悬挂不受柔性网接触线张力的影响。若2支“V”型下锚绳张力不等，可能导致汇流排偏斜、扭曲，此时应调紧受力较小一支下锚绳的调整螺栓，使2支下锚绳受力一致。

3 结语

刚性接触网技术在我国电气化铁路建设中虽然还是属于刚刚起步阶段，但它作为一种新兴技术，因其结构简单，能够节省空间，并且具有载流量大以及安装和维护简单方便等优点，相信在不久的将来可作为一种成熟可靠的悬挂方式在我国铁路电气化建设中广泛应用。

[1] 薛卫星. 牵引供电刚性悬挂接触网系统的研究和实践[J]. 铁道机车车辆，2006，（5）.

[2] 于新泉. 接触网刚性悬挂施工工艺[J]. 铁路工程造价管理，2008，（5）.

The paper analyzes the key construction technology for rigid suspension catenary inside Beijing Underground Diameter Line, providing the theoretical basis for establishing rational operation control and maintenance strategy, also providing the references for design and construction of rigid suspension catenary in this field.

Rigid suspension catenary; construction; key technologies; discussion

U225.2

：B

：1007-936X(2015)05-0007-03

2015-03-06

马 雷.北京铁路局北京供电段，工程师，电话：13501073320；

孙世斌.北京铁路局北京供电段。