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　　城市軌道交通系統以其快捷方便、運量大、污染輕等特點,逐步成為解決大城市交通狀況的重要方式,其主要包含城市輕軌和城市地鐵,國內目前在北京、上海、深圳、廣州等大城市的城市軌道交通迅速發展并形成一定規模。

    城市軌道交通供電系統主要包括供變電、接觸網兩部分,接觸網按其懸掛方式不同分為3種形式:柔性架空接觸網、剛性架空接觸網、接觸軌。3種懸掛方式各具特點,各處軌道交通供電系統根據工程特點、客流量等不同而采取不同的接觸網懸掛方式。接觸軌懸掛方式是在列車行走軌側面安裝一條鋼鋁復合軌,為列車機車提供動力電源,該供電方式具有能降低隧道凈空高度、供電線路使用壽命長、不易發生故障且維修工程量小、不影響城市景觀、可降低地鐵投資等優點,目前正作為一種地鐵隧道與輕軌高架供電線路而得到越來越廣泛的應用。筆者重點對接觸軌系統的施工安裝技術進行描述。

    1 接觸軌系統的組成

    接觸軌系統作為向列車機車提供電能的供電設備,主要由絕緣支架、鋼鋁復合軌、端部彎頭、魚尾板(普通接頭)、膨脹接頭、中心錨節、電纜連接板、防護罩等組成,絕緣支架為支持設備,防護罩為防護設備,魚尾板、膨脹接頭、電纜連接板為連接設備,中心錨節為固定防竄設備。

    2 接觸軌系統安裝施工工藝流程

    施工測量→支架底座安裝→絕緣支架安裝→接觸軌安裝調整→中心錨節安裝→電纜拉安裝→防護罩安裝。

    3 安裝施工方法

    3.1 施工測量

    (1)縱向測量

    以車站中心標、道岔岔心或設計圖紙標明的測量起點開始測量;根據起測點里程和施工圖紙定位點里程,定測出第一個定位點的位置,用粉筆在鋼軌軌腹上做好標記,并注明錨段號和絕緣定位號及相關說明;按施工圖紙上的跨距數據,沿鋼軌依次測量并標記各支架定位位置,曲線上沿曲線外側鋼軌進行測量;一個整錨段(指從一個膨脹接頭到另一個相鄰的膨脹接頭或從一個膨脹接頭到相鄰的端部彎頭的距離)測量后,對此錨段進行復核,無誤后繼續進行測量;測量出各定位點位置后,用紅油漆在鋼軌側面和軌枕上作出清晰明顯的標記。技術要求:測量前應對起測點基樁進行復核,確保起測點的正確性;應使用鋼卷尺進行測量,嚴禁使用皮卷尺,以保證測量的精確度;曲線上應沿曲線外軌進行測量,并適當增加跨距測量值;測量中懸掛定位點如遇到道床伸縮縫或其他障礙物時,根據設計原則,合理調整相鄰跨距,并做好記錄。

    (2)橫向測量

    將接觸軌綜合測量儀中心線對齊鋼軌上的縱向測量標記,并將其垂直于軌道中心線放置;用接觸軌綜合測量儀測出絕緣支架底座錨固螺栓孔位的中心位置,在道床上標記出該中心點,記為“X”,同時,在接觸軌綜合測量儀上讀數,記錄該處道床或軌枕平面距軌面的高度;在曲線區段利用測量儀、水平尺和鋼卷尺測出軌道外軌超高,并記錄該值;用專用測量模板定位標記出鉆孔位置;用紅油漆標記孔位位置。

    (3)技術要求

    運用接觸軌綜合測量儀,確保定測精度;使用時測量儀放于軌面上,橫向垂直于支架定位處軌道中心線放置,道尺擋板抵緊鋼軌內緣,專用儀器定位棒與鉆孔孔位中心重合,將定位棒放下,按設計限界來確定絕緣支架底座在道床或軌枕上的位置,同時利用定位棒上的標尺測出軌枕平面距軌面的高度,專用儀器定位棒垂直于兩軌面連線,其垂直偏差不大于1‰;接觸軌綜合測量儀精度精確到1 mm;測量定位時應避開道床伸縮縫、道床連接縫、預留電纜溝、預埋鋼管、預留防迷流銅接線母排等位置,同時應嚴格遵守最大設計偏移量、最大設計跨距值等設計原則;膨脹元件處、端部彎頭處絕緣支架定位點嚴格按縱向定位標記定測;定位測量時使用鋼筋探測儀,探測出定位點處的鋼筋分布情況,以使鉆孔孔位避開鋼筋位置;制作出和支架底座孔位相同、孔徑與鉆孔孔徑相同的各種專用模板,并標出中心線;定測時,測量劃出底座中心線位置,并套模確定出鉆孔孔位。

    (4)注意事項

    在測量時,注意觀察線路能否滿足接觸軌安裝的限界及高度要求,觀察沿線是否有可能影響接觸軌安裝和侵入接觸軌限界的設備存在。

    3.2 絕緣支架安裝

    (1)螺栓鉆孔安裝

    鉆孔:技術人員根據測量數據,編制鉆孔技術要求,施工班組檢查核對現場標記的各類數據無誤后,準備好沖擊鉆、專用鉆頭和鉆孔模板。以施工測量時標記在道床上的基準點(線),套用鉆孔模板,核查鉆孔孔位。使用鋼筋探測儀探測鉆孔范圍內是否有鋼筋,以便適當調整避開鋼筋。先套模板在孔位上鉆出3~5 mm的凹槽,取下模板, 1人持沖擊電鉆開始鉆孔,并保持鉆頭垂直于安裝平面, 1人握吹塵器將塵屑吹向無人側。后切底式螺桿錨栓采用專用鉆頭,達到鉆孔深度后,鉆頭擋板即抵住道床或軌枕平面,以鉆頭加粗部分為支點進行環狀旋轉,對鉆孔底部進行錐形擴削,形成柱錐鉆孔。

    清孔:先用清孔毛刷、清孔氣囊徹底清除孔屑及孔內雜物。

    錨栓安裝:將后切底錨栓放入孔中,使用專用安裝工具將錨栓膨脹套管推至低于混凝土表面至1~2 mm,露出藍色標記,即表示錨栓已安裝到位。化學錨栓安裝時,先按產品說明書要求的劑量向孔向注入藥劑后,立即一次垂直到位插入孔中。

    技術要求:套模鉆孔, 4個孔位的底座應使用特制模板,套模鉆孔。模板是底座板孔的“克隆”品(孔位一致、孔徑與鉆孔孔徑相同),標有底座中心線。鉆孔前,模板中心線與測量中心線對準。選用規定規格的鉆頭或專用鉆頭,嚴禁使用大于或小于規定直徑的鉆頭,代替標準直徑鉆頭鉆孔。嚴格按設計孔深和角度進行鉆孔,確保孔位不發生偏斜。嚴禁使用比規定孔深長或短的鉆頭。鉆孔時應避開道床伸縮縫、道床連接縫、預留電纜溝、預埋鋼管、預留防迷流銅接線母排等位置,定位原則要求到接逢邊緣距離應能滿足螺栓受力要求。

    安裝時注意:螺桿錨栓埋設深度、規格型號符合設計要求;按照各種螺栓的扭矩標準,采用相符的扭矩扳手;螺栓螺紋完好,鍍鋅層完好。

    (2)螺栓拉力測試

    在待測螺栓上安裝好測試儀。逐漸加大拉力至規定測試值,并保持3~5 min,如無異常即測試合格,如螺栓被拉出,應分析找出原因,并對同一作業批次的螺栓全部測試。拉力測試應嚴格按設計規定的測試負荷、測試時間和抽檢數量進行。

    (3)絕緣支架安裝

    底座及絕緣支架選型:根據定位點的支架安裝類型,選擇相應類型的底座和絕緣支架,并檢查清理軌枕安裝面是否清潔,檢查軌枕面是否平正,與軌道中心線的垂直度是否滿足支架安裝要求。

    底座安裝:將底座利用軌道作業車或推車運至施工現場,按設計圖紙和安裝要求進行安裝,依次安裝支架底座、螺栓、彈簧,將底座調至與軌面平行,與軌道中心線垂直,然后使用力矩扳手緊固4個螺栓。安裝前,對將要安裝的各零部件先進行檢查,有缺陷的產品不得使用到工程中去。

    絕緣支架安裝:將裝配好的整體絕緣支架利用軌道作業車運至施工現場,逐點對號按設計圖紙要求安裝。采用道尺檢查,調整使豎向安裝垂直于軌面,整體絕緣支架外緣至軌面中心線的水平距離為1 740 mm。絕緣支架應安裝牢固,部件安裝正確齊全緊固,各螺栓使用扭矩扳手按規定力矩緊固,安裝符合廠家說明書配裝及螺栓緊固力矩要求。

    高度、平行度、側面限界初調:采用道尺初步調整整體絕緣支架的豎向鉛錘中心線與軌面垂直,絕緣支架外緣至軌道中心線的水平距離,支架托塊調至孔位中間。

    技術要求:對于支架底座、整體絕緣支架要根據安裝類型選擇不同的形式。底座與整體絕緣支架及各連接部件安裝要牢靠穩固,安裝調整好的絕緣支架應垂直于軌平面。所有調節孔位均應居中安裝,以保證充分的調節余量。預配件、零部件中所有螺栓均應采用力矩扳手緊固,用于配合緊固的扳手應為專用扳手。

    整體絕緣支架安裝前應放在紙箱內搬運,底座和整體絕緣支架運輸及安裝時應輕拿輕放,嚴禁使用金屬器具敲擊,調整時應使用橡膠錘輕輕推進就位,防止損傷絕緣支架表面,影響支架的機械強度和電氣性能。

    在安裝接觸軌托架時,應防止損傷托架和絕緣支座的防滑齒槽,接觸軌扣件暫不安裝。

    3.3 接觸軌安裝及調整

    (1)接觸軌配置

    接觸軌計算:一個接觸軌錨段絕緣支架安裝完成后,即對此錨段實際跨距和總長度進行測量復核。根據復核測量結果計算標準接觸軌根數和預制接觸軌長度,要求合理安排短軌的位置,保證接觸軌接頭距絕緣支架中心的距離不得小于設計要求,預制接觸軌長度不能小于設計規定值。

    接觸軌預制:根據實際所需接觸軌長度,使用鋸軌機切割接觸軌。鋸軌機垂直于接觸軌縱向中心線,軌鋸與接觸軌縱向中心線呈90°直角,切割面應平整、垂直,切面的垂直度誤差不得超過±0. 3°。切割完成后,用挫刀清除切面上的殘屑,使用接觸軌鉆孔夾具,進行鉆孔。切割、鉆孔后的余渣應清除干凈,并用銼刀將切割平面及孔洞周邊的毛刺清除。預制達標后,進行試對接,對接后接縫應密貼,無錯位偏斜現象。

    接觸軌編號:按配置好的順序給接觸軌依次編號,以便于運輸、布放。

    (2)接觸軌運輸

    利用吊車、運輸車輛將接觸軌轉裝到接觸軌運輸作業車組上,吊裝時不準將接觸軌成捆綁扎吊裝,如包裝符合吊裝要求,可整箱吊裝,吊裝時不得使用鋼絲繩而應用專用尼龍或布制吊裝帶。運輸作業車組將接觸軌運輸至施工現場,用平板車上專用吊臂沿線布放接觸軌,放至軌道旁邊,擺放端正、穩妥,不侵入行車限界。人工利用接觸軌搬運工具,合力按安裝編號將接觸軌逐一連續布放至絕緣支架旁邊。

    (3)接觸軌安裝

    接觸軌首先從端部彎頭或膨脹接頭開始。

    ①接觸軌端部彎頭安裝。確定端部彎頭的安裝位置,將端部彎頭安裝于絕緣支架上,安裝緊固接觸軌扣件,用臨時錨固夾具在絕緣支架處兩端將接觸軌端部彎頭卡住,防止在接觸軌安裝過程中順線路移動。

    ②接觸軌對接安裝。將接觸軌(含鋼鋁復合軌、端部彎頭、膨脹接頭)和中間接頭間的所有接觸面,用清潔布、鋼絲刷擦拭干凈,并均勻涂導電油脂。

    將布放好的接觸軌抬起,輕輕將其推送到位后放于接觸軌托架上,使用千斤頂將接觸軌擎起或接觸軌安裝對接工具,調節使接觸軌處于同一直線面。

    在接觸軌對接端正緊貼后,將魚尾板裝上,螺栓由外朝向軌道內側穿入,墊圈、螺母安裝齊全。檢查對接端正貼合、受流面過渡平順后,用扭矩扳手逐個將螺栓緊固,再次檢查接觸面是否平整。

    ③膨脹接頭安裝。用數字溫度計讀出安裝接觸軌處的環境溫度讀數,根據膨脹接頭安裝曲線查出膨脹接頭預留間隙值,調整膨脹接頭間隙使其滿足溫度曲線。

    調整好膨脹接頭,使用木塊和臨時夾具固定,不使間隙值在安裝外力的情況下發生變化。

    徹底清潔接觸面,涂導電脂,使用千斤頂將膨脹接頭調至與相鄰接觸軌平齊,調整膨脹接頭與相鄰接觸軌平齊,對接面密貼、平順后,按接觸軌對接安裝程序,安裝中間接頭。

    膨脹接頭安裝在絕緣支架上后用臨時固定夾具對膨脹接頭進行固定,防止膨脹接頭在安裝接觸軌過程中順線路移動和補償間隙值發生變化。一個錨段安裝完后立即將中錨安裝固定,保證膨脹接頭的正常伸縮。

    (4)接觸軌調整

    ①接觸軌調整。標高及側面限界細調:在接觸軌初調后,調整各定位點接觸軌受流面至軌平面的高度為200±5 mm,接觸軌中心至線路中心線的距離為1 510±5 mm。

    接觸軌工作面調整:調整整體絕緣支架,檢測接觸軌接觸面與軌面平行,避免接觸軌面發生偏磨現象。
膨脹接頭、端部彎頭調整:精細調整膨脹接頭、端部彎頭處高度和側面限界值,細調接觸面平行度,保證使集電靴能夠平滑、順暢滑動。

    ②綜合檢測調整。接觸面標高、側面限界綜合檢測:用接觸軌綜合測量儀逐點檢查接觸軌標高及側面限界值,對超過允許偏差范圍的進行調整。

    膨脹接頭、端部彎頭處檢測:利用接觸軌測量儀、水平尺、鋼卷尺、游標卡尺等檢測膨脹接頭、端部彎頭的各項參數,對不合格者進行調整。

    絕緣距離檢查:接觸軌帶電體距接地體的絕緣距離應滿足設計要求,測量、檢查接觸軌帶電體與周圍接地體及其他設備的絕緣距離是否滿足設計要求,對不合格者查找其原因,通知相關各方到現場處理解決問題。

    限界檢查:檢查有無其他設備侵入接觸軌限界,一旦發現問題,屬接觸軌安裝部分的及時處理,屬其他設備侵入接觸軌限界的,及時反饋給相關人員,妥善解決。

    (5)中錨安裝

    位置定測:接觸軌調整到位后,按施工圖紙中錨位置,沿接觸軌測定出中心錨結防爬器位置。

    安裝普通防爬器:套用鉆孔模具或中錨錨固板,緊貼絕緣支架托塊,采用手鉆垂直于接觸軌鉆孔,孔屑清除后,將接觸軌與中錨錨固的接觸面擦拭干凈,均勻涂抹導電油脂,安裝普通防爬器套件。

    3.4 防護罩安裝

    (1)防護罩支撐卡安裝

    防護罩支撐卡直接卡在接觸軌上,每隔約500 mm放置一個(在支撐點處對稱放置),將防護罩支撐卡均勻安裝于接觸軌上,將其擺正、裝好。

    (2)防護罩加工

    按接觸軌實際跨距測量并計算所需接觸軌防護罩長度,按該長度、用專用防護罩切割工具截取防護罩,各切口要磨平且保證防護罩在加工過程中無損壞。

    (3)防護罩安裝

    防護罩通過防護罩支撐卡覆蓋在接觸軌上,在絕緣支架、電連接等處防護罩的安裝選用特殊的防護罩形式。先安裝接觸軌防護罩,然后安裝電連接接線板防護罩、絕緣支架防護罩,并保證其緊扣于防護罩支撐卡上。防護罩搭接應緊密,安裝穩固,搭接長度不小于100 mm,搭接點要有支撐卡支撐。

    (4)檢查

    檢查已安裝的防護罩,看是否有防護罩沒完全卡入防護罩支撐塊的,防護罩接頭是否完好,各種類型的防護罩是否安裝匹配,防護罩有無損壞等。

    接觸軌防護罩安裝完成后,再進行電連接、避雷器安裝,最后將均回流電纜及回流箱安裝到位,整個接觸軌系統便基本安裝完成。會同相關單位全面檢查后進行冷滑、熱滑試驗,整個三軌供電系統全部完成。

    文章來源： 《鐵道建筑技術》原作者：李月俊