不停运情况下接触网特殊区段过渡方案研究

丁秋迪

摘 要：城市轨道交通接触网在既有线路保证正常运行的前提下，大规模地进行柔改刚施工在国内工程界尚属前列，在施工技术方面存在较高的难度。文章对特殊区段的过渡方案进行了重点介绍。

关键词：柔改刚；不停运；过渡方案

中图分类号：U225 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）02-0125-04

Abstract： Urban rail transit catenary in the existing lines to ensure the normal operation of the premise， the large-scale soft reform of rigid construction in the domestic engineering is still in the forefront；therefore， there is a high degree of difficulty in the construction technology. The transition scheme of special section is introduced in detail in this paper.

Keywords： soft to rigid； non-stop operation； transition plan

在城市轨道交通范围内，国内地铁行业如广州地铁、上海地铁、深圳地铁等早期建成的线路已进入大修阶段，如停运大修将对城市交通带来较大影响，如在不停运的前提下，大修改造工程在工作时间上存在很大限度。针对地铁接触网专业而言，为考虑后期的运行安全及维护成本，将目前采用的柔性接触网改为刚性接触网形式，成为了普遍趋势。根据设计方的设计验证，将柔性改为刚性（以下简称柔改刚）是事实可行的，但在施工技术方面也存在相当大的难度，对施工而言是一项很大的挑战。

1 施工原则

梳理整体施工步骤，为确保地铁正常运行，在保证安全的前提下，需着重注意以下问题：

（1）施工过程中，在测量阶段应充分考虑既有腕臂与新增刚性悬挂的关系，避免冲突。

（2）在低净空的条件下，需解决绝缘距离不够问题。

（3）根据实际现场情况，制定专项过渡方案，保证不影响线路的正常运行。

遵循设计原则，依据以上需注意的问题及需改造施工锚段的实际情况，在各施工工序环节，充分考虑接车动态包络线，隧道净空及既有柔性接触网位置的影响，并充分了解所使用的新型式的悬挂方式，确保各施工步骤安全顺利进行。

2 广州地铁芳村站折返线不停运情况下开通过渡方案

2.1 芳村站及折返线柔性接触网概况

芳村站及折返线绝缘锚段关节改造包括花地湾至芳村上下行线TL11、TL13、TL12、TL14四个锚段，芳村折返线TL19、TL20、TL24、TL23、TL21、TL22六个锚段，共10个锚段柔性接触网，改造范围如图1所示。

（1）芳村-花地湾上行线TL12、TL14两个柔性锚段，总长为443.6米。（2）芳村-花地湾下行TL11、TL13两个柔性锚段，总长为564米。（3）芳村折返线TL19、TL20、TL24、TL23、TL21、TL22六个锚段，总长为1010米。

2.2 芳村折返线柔性接触网的特点

（1）芳村折返线与正线接触网是连在一起的，根据施工工艺需要及技术要求，必须将折返线刚性接触网改造完毕后，才能将正线柔性接触网改为刚性接触网。（2）芳村折返线柔性接触网错综复杂，相互交叉，相互影响，形成了一个“网”，影响大，拆除任何一锚段，都影响其它锚段，特别是TL21、TL22、TL23、TL24四个锚段，这四个锚段组成了四个单开道岔的线岔及一个复式交分道岔的线岔，一共有五个线岔将TL21、TL22、TL23、TL24锚段交织在一起，形成了一个不可分割的“网”，构成了一个接触网的整体，拆了其中任何一个锚段，都对其它三个锚段都有影响，这是施工改造的最难点。改造后的刚性如图2所示。（3）既有柔性正线接触网的导高是4040mm，折返线接触网的既有柔性接触网导高为4539mm，刚性接触网若按既有柔性接触网的高度安装，则折返线刚性接触网TL19-1、TL20-1的坡度为7.42‰，TL24-1、TL23-1的坡度为4.2‰，都远远大于设计2‰的要求。（4）折返线刚性接触网TL19-1、TL20-1、TL23-1、TL24-1上都有一个分段绝缘器，若按现有既有接触网的高度進行安装，分段绝缘上同样也有一个坡度，分段绝缘器本身是接触网的一个溥弱环节，若分段绝缘再有一个坡度，电客车在运行时，在分段绝缘器处容易发生打弓的危险，这对今后地铁的安全运营留下一个极大的且永远无法克服的安全隐患。（5）芳村折返线柔性接触网导高与正线接触网导高不一致，芳村折返线既有柔性接触网承力索的高度为4770mm，接触线的高度为4500mm，最高为4539mm，正线柔性接触网的导高为4040mm，按照目前刚性接触网设计，接触网的导高为4040mm，吊柱的长度是按接触网设计导高4040mm规格制作，吊柱底至轨面的距离为4600mm，当安装吊柱后，吊柱下部已低于承力索170mm，距接触线的高度只有100mm，最小为80mm，可能存在受电弓对吊柱放电的危险。

在此基础上如再进一步安装设备，不仅无法保证电气绝缘，而且无法行车，假如要安装汇流排，汇流排将低于既有接触线310mm（其中D型垂直悬吊安装底座高50mm，绝缘横撑高70mm且需保证与底座绝缘距离150mm，汇流排定位线夹高20mm，汇流排高110mm）。

根据上述情况，在安装汇流排之前必须先将既有柔性拆除，才能够有足够的结构高度满足施工的要求，保证了行车安全。

基于上述原因，在保证不停运的情况下，根据行车组织的安排，只能将整个折返线进行分段过渡。

3 具体开通过渡施工方案

芳村折返线施工方案：

3.1 总体思路

由于芳村折返线既有柔性接触网正横交错及刚性与既有柔性导高差异较大等特点，结合安全、技术和施工工序等编制此施工方案。总体思路如下：

（1）在保证既有柔性接触网安全运行的情况下，将刚性改造的部件全部安装到位，且为节约过渡期间的时间，先将TL19、TL20、TL23、TL24锚段分段绝缘器处于正线部分的汇流排架设完成。（2）拆除渡线、存车线TL19、TL21、TL23锚段的既有柔性接触网，安装刚性TL19、TL21、TL23锚段的绝缘横撑、汇流排，布放接触线（需7个晚上）。（3）拆除渡线、存车线TL20、TL22、TL24锚段的既有柔性接触网，并将TL23-1-5#与TL24-1-8#之间形成关节。（需2个晚上）（4）安装刚性TL20、TL22、TL24锚段的绝缘横撑、汇流排，布放接触线（需6个晚上）（5）拆除TL23-1-5#与TL24-1-8#形成的锚段关节，将TL23、TL24锚段的菱形道岔处12米汇流排安装到位。（需1个晚上）（6）更换TL23、TL24錨段的接触线（需2个晚上）。（7）最后调整各锚段的刚性接触网至设计高度（需1个晚上）。整个折返线改造工期约19天（不含柔性网拆除之前的设备安装以及开通后整改完善的工期）。

3.2 施工安排

主要工作安排：

第一天：拆除柔性渡线TL19、TL21、TL23锚段的既有柔性接触网，同时将TL21锚段的既有隔离开关上网电缆与隔离开关断开，确保无电流通过。

第二至四天：安装TL19、TL21、TL24-1-1#至TL23-1-8#至23#锚段的绝缘横撑、刚性汇流排。

第五至六天：架设TL19、TL21锚段的接触线。调整刚性接触网与正线的锚段关节。

第七天：架设TL24-1-1#至5#，TL23-1-8#至23#锚段的接触线。调整与正线、存车线的锚段关节。

第八天：拆除柔性TL24锚段的既有柔性接触网，并将TL24-1-5#与TL24-1-8#之间形成锚段关节，同时调节各锚段关节，并进行冷滑、热滑实验。

第九天：拆除柔性TL22、TL20锚段的既有柔性接触网。同时将隔离开关上网电缆两端同时拆除，确保无电流通过。

第十天至第十二天：安装TL20、TL22、TL23-1-1#至5#，TL24-1-8#至23#锚段的绝缘横撑、汇流排。

第十三至十五天：架设TL20、TL22、TL23-1-1#至5#，TL24-1-8#至23#锚段的接触线。

第十六天：拆除TL23-1-5#与TL24-1-8#形成的锚段关节，将TL23、TL24锚段的菱形道岔处12米汇流排安装到位。并进行冷滑、热滑。

第十七天至第十八天：由于TL23、TL24锚段采用的是分段过渡的方法，导致接触线为分段敷设，故在进行过渡完成后，需对接触线进行更换，保证日后的运营安全。

第十九天：调整TL19、TL20、TL21、TL22、TL23、TL24锚段的导高、拉出值至设计高度。

4 施工过程中需注意事项

4.1 汇流排架设

在进行汇流排安装时应避开既有的柔性接触网悬挂装置，由于既有接触网悬挂都为弓型腕臂与水平腕臂的安装类型，故在架设汇流排时应架设在既有悬挂装置的对面，同时汇流排的架设高度应高于既有接触线50mm以上，防止发生打弓危险。为保证电压相等，应在汇流排架设时每个16米安装一处临时电连接。

4.2 刚柔过渡

刚柔过渡是柔改刚工程中的关键步骤，此过程是将柔性接触网抬高，离开工作高度。将刚性接触网降低至工作高度的一个过程。

主要任务是将刚性接触网向下降低、调整到工作值，既有柔性接触网部分调高退出运行，同时完成刚柔过渡，安装连接上网电缆，调整与既有接触网的衔接部分，保证刚性接触网开通部分与既有接触网的平滑过渡。

此过渡过程是在当天运营结束后，次日运营开通前必须完成，时间仅有3个小时左右，在过渡前需将所有准备工作完成，每个悬挂都已经标明导高及拉出值调整位置，过渡当晚只需将悬挂按标记的位置调整。

如过渡区域包括渡线及存车线，应先过渡渡线及存车线，方可过渡正线。

（1）刚性悬挂的调整。经过技术分析，刚性接触网的降低实际上是悬挂装置的降低，其降低大致分为四种情况：第一种是刚性绝缘横撑在预安装时在既有柔性承力索上方，刚性接触网开通后绝缘横撑仍然能够放在柔性承力索上方。过渡开通当晚只需要松开调节螺栓上固定绝缘横撑的螺母，将绝缘横撑降低至开通的位置即可。第二种是刚性绝缘横撑在预安装时在既有柔性承力索上方，刚性接触网开通后绝缘横撑应该放在柔性承力索下方。过渡开通当晚必须将绝缘横撑拆除，然后从承力索与接触线间穿过，将绝缘横撑调整至开通的位置。第三种是刚性绝缘横撑在预安装时在既有柔性承力索上方，刚性接触网开通后绝缘横撑与既有柔性接触网承力索存在冲突。过渡开通当晚必须将绝缘横撑拆除，然后从柔性网的承力索与接触线间穿过，将绝缘横撑调整至开通的位置，但此时绝缘横撑会将既有承力索向上顶高一点，调整后应将承力索上加装防磨装置。第四种情况是站台区水平腕臂的降低，水平腕臂在预安装时是按照刚性接触网导高抬高100mm进行安装的，水平腕臂的降低必须通过调整水平腕臂底座来实现，如果腕臂端头与既有接触线有冲突时，将汇流排定位线夹拆除，将水平腕臂摆出线索范围，然后降低水平腕臂底座，降低到工作高度后将水平腕臂摆到工作位置，安装固定汇流排定位线夹。（2）刚性接触网锚段关节的调整。由于锚段关节由两组长为7.5米的汇流排终端构成，两段终端平行放置，并与受电弓运行轨迹相吻合，按照设计要求，与刚性接触网锚段关节处为绝缘关节，所以平行汇流排终端的距离为300mm。（3）调整刚性接触网开通区域与柔性接触网的过渡区域。刚柔过渡处的接触网安装应符合设计规范和安装要求。在刚柔过渡交界点处，汇流排对接触线不应产生下压或上抬。锚段的第一个定位点需比柔性接触线抬高50mm，第二个定位点需比柔性接触线抬高30mm。既有柔性接触网保持不变，行程刚柔过渡关节。刚柔过渡电连接的安装应符合设计，电连接线在柔性悬挂承力索上除需用线夹连接外，还需在线夹两端用直径为1.5mm的铜线进行绑扎。绑扎应紧密，绑扎长度为90-100mm，电连接的长度应满足接触悬挂伸缩的需要。（4）临时调高开通区段范围内影响开通的柔性接触网、并将其可靠固定。对既有柔性接触网需要改造部位进行提升处理时，铁线应缠绕密实，稳固。按照上述刚性接触网的降低调整时遇到的情况分析，接触线固定存在二种情况，第一种为：接触线依靠固定与承力索的方式进行抬高，脱离工作高度。第二种为：当绝缘横撑处于接触线与承力索之间时，可将接触线固定于绝缘横撑上面，用铁线固定好，使其脱离工作高度。（5）检查开通范围接触网技术参数，对不符合规定的范围进行重新调整。当所有调整都完成后，测量组人员对所有悬挂点进行复测，尤其对过渡区段进行着重测量，如有问题及时整改。夹进行拆除，有电连接处应同时拆除，拆除完成后对馈电线进行剪断，在重新馈线下锚的位置，同时用手扳葫芦将馈线拉紧，用锥形线夹、连接板与下锚底座连接。（6）既有接触线、承力索、馈线的拆除。接触线张力完全卸载后，按照划分的责任区段，利用作业车将接触线缓缓放到地面，并将接触线断线、整理。接触线拆除整理完毕后，各作业组检查接触网的状态，清除多余设备，检查带电体与接地体的距离是否满足，确保无影响行车的任何隐患，并对既有未拆除设备进行加固检查。

5 结束语

在目前的城市轨道交通供电系统中，刚性接触网以维护简单，不易发生事故等优点，被广泛的采用，架空刚性接触网能很好地满足低净空隧道要求，适用于地下铁道。不停运条件下的接触网改造是我们即将面临的问题，让我们为即将面临的国内各地地铁线路接触网改造工程能够顺利实施共同努力。

参考文献：

[1]吕广宇.不停运条件下接触网柔改刚设计方案研究[J].科技资讯，2014（5）.

[2]韩兰贵，唐杰.刚性悬挂接触网施工方法探讨[J].城市轨道交通研究，2003（3）.

[3]广州市地下铁道总公司，铁道部电气化工程局.架空刚性网的研究鉴定文件[Z].

[4]姚样平.简论城轨刚性悬挂接触网特点和施工方法[J].山西建筑，2008（3）.

[5]沈修建.刚性悬挂接触网设计若干技术问题探讨[J].电气化铁道，2004（3）.