地铁接触网刚柔过渡段施工技术研究

肖敬帅

摘 要：在当前地铁牵引供电工程建设中，接触网刚柔过渡段一直是一个重点和难点，本文通过对当前地铁接触网刚柔过渡技术的分析，并结合现场施工技术，总结出适用于当前地铁建设的接触网刚柔过渡段施工技术，经过运营实践，满足地铁接触网运营要求。

关键词：地铁；接觸网；刚柔过渡；锚段关节

中图分类号：U225.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0096-02

在地铁牵引供电工程建设中，接触网刚柔过渡段一直是一个重点和难点，在这段区域，电客车在快速行驶中实现从两种性质的接触悬挂中过渡取电，相对于锚段关节、分段绝缘器、线岔处等弓网关系，受电弓在两种性质截然相反的接触悬挂中过渡取电，确保弓网关系稳定的难度更大。

电客车在通过刚柔过渡段时，需保证受电弓平稳过渡，满足受电弓高度逐渐抬升、逐渐减低的要求，一旦处理不当，轻者导致离线打火、拉弧，重者将导致钻弓、刮弓等严重弓网事故，造成不可估量的损失。

1 刚柔过渡段过渡型式分析

当前刚柔过渡段主要采用两种技术方案，一种是关节式刚柔过渡技术，另一种是切槽式刚柔过渡元件过渡技术。关节式刚柔过渡技术，顾名思义，就是类似于锚段关节，一般的锚段关节要么是柔性悬挂之间，要么是刚性悬挂之间。电客车在通过锚段关节时，受电弓在锚段关节等高点处进行转换，实现平稳过渡。

关节式刚柔过渡借鉴于一般锚段关节，柔性悬挂和刚性悬挂形成锚段关节，汇流排与柔性悬挂并列运行，电客车在此处实现刚柔转换。这种刚柔过渡型式可参照锚段关节，施工程序简单，层次分明，柔性悬挂和刚性悬挂分别下锚，互不交叉、干扰。

在工程实际中，关节式刚柔过渡段，考虑到刚性悬挂和柔性悬挂抬升量不同，为保证电客车通过时，刚性悬挂和柔性悬挂等高，刚性悬挂接触线比柔性悬挂接触线适量抬高，这样电客车双向通过时，通过受电弓对柔性悬挂的抬升作用，补偿高差，使得受电弓平滑过渡，但具体抬升量很难把握，很难做到受电弓在两种性质的接触悬挂中平稳转换。

隧道内净空有限，柔性悬挂必须降低高度安装，降低了柔性悬挂原有弹性性能，增大了硬点出现几率。锚段关节处刚性悬挂终端为电客车受电弓始触点，为保证受电弓平稳过渡，终端应适量抬高，抬升量较难控制。

从上述技术分析看出，关节式刚柔过渡涉及两种特性不同的接触悬挂，技术难度较大，精度要求较高，从工程现场实际来看，弓网关系并不理想，很难做到受电弓同时紧密接触两条接触线，实现弓网平稳转换。

另一种刚柔过渡型式是切槽式刚柔过渡元件过渡，见图1所示。这种型式采用刚柔过渡元件，将其固定在柔性接触线上，通过刚柔过渡元件，柔性接触线刚度逐渐增强，待其刚度达到刚性悬挂时，通过刚性悬挂锚段关节，实现刚柔转换。相对于关节式刚柔过渡型式，这种型式是受电弓在同种型式锚段关节转换，可实现平稳过渡。

在切槽式刚柔过渡段处，双承力索进行下锚，双接触线中的一支作为非工作支与双承力索同时进行下锚，双接触线中的另一支作为工作支，在这支接触线上安装刚柔过渡元件，刚柔过渡元件为切槽式，元件使刚性悬挂与柔性悬挂之间的刚度逐渐变化，实现受电弓的平滑过渡，并满足最高行车速80km/h的要求。

2 刚柔过渡段柔性悬挂导高变化分析

地面段柔性接触悬挂进入刚柔过渡段处时，在敞开段将经过一个柔性悬挂过渡段，在这个区域，柔性接触悬挂导高将由5000mm逐渐降低至4050mm，结构高度也将1100mm降低至600mm。

导高高度的降低是通过各悬挂点逐次降低的，受电弓在通过这段区域时，弓头逐渐自然压低，不会出现打火、拉弧现象。现场施工时，根据导线高度调整上下腕臂底座安装高度、支撑结构型式、吊弦预配长度等以满足需要。现场如图2所示。

3 切槽式刚柔过渡段主要技术要求

（1）敞开段过渡段双支接触线等高，受电弓通过时，同时紧密接触两支接触线，且保持水平。（2）受电弓在由5000mm高度逐渐压低至4050mm高度时，应自然、平滑，无突起、打火等现象。（3）柔性悬挂双接触线中的一支安装刚柔过渡装置后，刚度逐渐增强，最终成为刚性悬挂，与另一支刚性悬挂形成锚段关节，在此过程中，受电弓抬升力平稳，无振动。（4）柔性悬挂双接触线中的另一支，等高进入刚柔过渡500mm后，逐渐抬高，脱离受电弓接触区域，形成非工作支，调整两支接触线张力，使其平衡。（5）刚性悬挂带电体距柔性悬挂下锚底座、下锚支悬挂接地体空气绝缘距离，应大于150mm，过渡时应平滑、自然。（6）电连接线长度适中，既满足刚性悬挂与柔性悬挂因热胀冷缩引起的相互蹿动距离要求，又要满足与接地体空气绝缘距离要求，同时，还要避免弧度下垂触碰到受电弓。（7）下锚底座、悬挂底座均应连接至架空地线，不可遗漏，且不可串接，确保接地安全。

4 刚柔过渡段关键技术施工工艺研究

4.1 施工定测

施工定测是刚柔过渡段施工的重点和起点，根据施工图纸对施工现场进行测量和核对，并根据现场实际和工程技术标准制定施工技术方案。激光水平仪、激光测距仪、接触网多功能激光测量仪等仪器配合梯车进行悬挂点、下锚点、定位点等数据的测量，在无轨道时，可根据铺轨专业给出的桩点及轨面高程进行。

4.2 现场定位

根据施工定测及复核数据，进行吊柱、底座等安装位置现场定位，结合隧道和轨道情况，进行调整。对梯车进行带测量功能改装，通过红外线激光，将吊柱、底座等安装位置准确反映在隧道顶或侧壁，为后续的施工做好准备。通过对隧道结构图纸的分析和钢筋探测仪的使用，避开钢筋密集区，便于钻孔、植栓。无轨道时，梯车配合激光水平仪、轨道桩点坐标及高程进行定位。

4.3 悬挂点及下锚点钻孔、植栓

选用梯车、操作工具配合钻头、冲击钻进行定位点钻孔，在钻头合适位置做出标记，当钻孔深度满足要求时，即停止钻孔，避免钻孔深度过深、过浅等不满足技术标准的情况发生。操作工具为下压式，与冲击钻固定在一起，放置于梯车上，便于施工操作，提高了施工精度和施工工效。

植栓时按照“三扫三吹”的原则进行，利用钢丝刷将孔内壁的疏松混凝土碎屑刷掉，然后用气筒将孔内的浮灰及碎屑吹出来。此程序非常重要直接影响化学锚栓的承载力，必须谨慎进行。而后，按照植栓技术标准进行化学锚栓植入，待胶体凝固，即进行抗拉拔力试验，满足试验标准，方可进行下步工序。

4.4 悬挂装置、下锚装置安装

在隧道口设置一处悬挂装置，在此处双接触线开始分叉，分为工作支和非工作支。采用腕臂型式固定双承力索及工作支接触线、非工作支接触线，工作支接触线安装在切槽贯通式刚柔过渡元件内，从此处开始，柔性接触线逐渐向刚性接触悬挂过渡，如图3所示。

柔性工作支接触线通过刚柔过渡元件逐渐过渡到刚性悬挂，另一段刚性接触悬挂开始起锚，从而在此处形成刚性悬挂锚段关节。在此处设置5个悬挂点，分别悬挂2支刚性接触悬挂，采用腕臂加W型汇流排定位线夹的型式来进行悬挂安装，如图4所示。在此处，两段刚性悬挂在锚段关键中间过渡位置保持等高，锚段关节尾端要抬高，确保受电弓双向平滑过渡。

柔性接触悬挂通过刚柔过渡元件过渡到刚性接触悬挂后，柔性悬挂双承力索、工作支接触线、非工作支接触线均要进行下锚。双承力索、工作支接触线、非工作支接触线分别通过下锚装置固定在3根下锚吊柱上，下锚吊柱通过下锚拉线将下锚张力传递至下锚底座上，确保下锚张力平衡，如图5所示。下锚吊柱与刚性悬挂保持>150mm的空气绝缘间隙。

5 结语

地铁接触网而言，刚柔过渡是弓网受流的一个薄弱环节，是关系到弓网质量的关键因素之一。本文通过对两种刚柔过渡型式的分析和比较，详细的阐述了切槽式刚柔过渡型式的优点及施工技术，现场施工过程中，应根据现场情况对关键技术和工艺进行预控，在进行冷滑、热滑试验时，进行反复观测，确保受电弓平稳过渡。因作者水平有限，对地铁接触网刚柔过渡还需做进一步深入的研究。