地铁车站低净空接触网悬挂解决方案

[摘 要]针对新建轨道交通地下工程多存在车站混凝土结构风管下净空偏小，后期安装时间紧的实际情况。分析了问题产生的原因，提出了3种接触网低净空悬挂方案，并对3种方案进行了技术经济比较。通过在沈阳地铁二号线的应用，有效地解决了低净空车站结构风管下接触网悬挂问题。

[关键词]架空刚性悬挂 接触网 低净空 方案研究

[Abstract]In view of the new rail transit station concrete structure found in underground engineering more duct under small clearance， the actual situation of late installation time is tight. To analyze the causes of the problems， and puts forward three kinds of catenary low headroom suspension solution， and the technical and economic comparison on three kinds of solution. Through the application of shenyang metro line 2， effectively solve the catenary suspension under low duct OCS structure problem.

[Key words]Low Headroom OCS Scheme Research

中图分类号：D412.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0117-02

一、概述

从20世纪90年代以来，我国城市轨道交通建设进入了一个迅猛发展的时期。前期技术人员储备不足，后期工程建设周期不断被压缩。给施工质量带来了很大的安全隐患。在工程施工过程中，土建专业施工质量往往有达不到设计要求，这给后续的设备安装带来了很大意想不到的问题。地下车站混凝土结构风管施工不达标，侵占了站后接触网专业接触悬挂安装空间就是一个典型的案例。本文针对接触网安装条件进行了具体分析，提出适合于地下车站混凝土结构轨顶风管下接触网悬挂方案。

二、现场情况

在设备安装单位对接触网悬挂点定位测量时，发现新乐遗址站台区域内净空高度不能满足接触网安装要求，最低点处，轨顶风道底部距轨面最小净空为4410mm，远小于矩形隧道接触网设计安装要求的4475mm～4800mm。在现有条件下安装，将会导致接触网的导线高度不满足规范要求。运营后这一区段接触网磨耗较其它地方严重。另外，安装后的接触网悬挂装置还要求具有一定的上下调节导线高度的功能。现场实际情况下，安装后接触悬挂装置将无调节功能。

要求土建专业重做结构风管，满足接触网安装空间要求，是最好的方法。但是现场工期要求紧，如果将不合格的混凝土结构风管拆除，再重做。至少需要5个月的施工时间。别外，车站区段其它设备专业的部分设备也已安装到位。再进行土建施工，将影响屏蔽门等专业的设备安装、调试时间，影响试运行。在这种外部条件下，接触网专业需要结合轨顶风管低的情况重新变更接触网设计。所以，根据新乐遗址站建筑、结构图，并在现场调查的基础上，对接触网悬挂方案进行了多方案的综合比较，深入研究了各种可能实施的方案并得以实施。最终使得沈阳地铁二号线的开通得到了保证。

三、解决方案

（一）外部条件

新乐遗址站车站区段隧道结构采用矩形隧道断面。车站内接触网利用风管结构悬挂，结构风管底板上（沿线路方向）每6-8m接触网需打孔安装螺栓，打孔深度≥130mm，风管厚度150mm，每个悬挂点垂直荷载约为250公斤，最大剪切荷载约10KN。接触网要求预留风管底至轨面连线的垂直距离应不小于4.5m。接触网导线距轨面高度设计值4040mm，拉出值±200mm。但是，土建完工后，实测结构风管距轨面距离最低点只有4410mm，无法按原设计要求进行施工安装。

（二）方案一：A型垂直悬吊安装底座+B型单支悬吊槽钢方式

方案一适用于刚性悬挂在矩形隧道内直线段单支垂直悬挂安装，适用安装净空范围h（mm）为：4475≤h

优点：采用A型垂直悬吊安装底座+B型单支悬吊槽钢方式，零部件是标准件。施工中采用标准化的零件有利于施工安装和同一功能零部件的互换。在运营维护方面，零部件的互换性有利于回收利用，节约运营成本。在整个地铁建设中保持零部件的标准化和统一性，有利于地铁规模经营后资源共享。方案一在满足技术经济的条件下采用标准件。

缺点：

一、接触网调整：现场净空小于该安装方式的最小净空要求，勉强安装也可以实现接触网功能。安装后导线高度调节余量仅剩27mm。后期调线调坡或隧道沉降后。接触网导线高度可能会突破GB50157-2003《地铁设计规范》要求的4000mm的强制性条文。接触线的磨耗将非常严重，需要经常进行局部换线。

二、土建整改：土建对结构风管进行整改，整改周期长，需5个月的时间完成，将导致二号线开通推迟3个月。土建投资大。

方案优化：1、对车站内中心锚节安装零部件进行调整。满足低净空要求。仅在原有悬挂装置的基础上作如下调整：（1）用直径为35mm？，中间开孔为Φ17mm的圆垫片替换原有的平垫片（GXJL27（16）-99）；（2）用汇流排中心锚节线夹（GXJL05（B）-2003）替换原有的B型汇流排定位线夹（GXJL02（B）-99改），取消汇流排中心锚节线夹中原配的承拉板，并将原配的M16螺栓长度减少10mm；（3）在悬挂点两边各安装汇流排电线接线夹一套。2、将B型单支悬吊槽钢更换为同规格的角钢。便于运营检修。

（三）方案二：U型绝缘横撑方式

方案二在原方案的基础上，减少了一个针式绝缘子，一个安装底座。接触网带电部分与接地体之间的绝缘通过U型绝缘横撑来实现。导线高度的调节还是通过调节M20螺栓上的螺母来实现。拉出值的调节通过D型汇流排定位线夹在U型横撑上的左右移动来实现。这种安装方式能满足最低安装净空在4300mm的空间安装需求。

优点：能满足既有低净空需要，不影响接触网功能。

缺点：此种安装形式不同于正常的风管下安装形式，紧固件在绝缘件上面安装，对绝缘件的绝缘性能有影响。需加大运营检修周期来保证绝缘横撑的缘绝安全。系统导高的调整灵活性不如原设计。别外U型绝缘横撑用量少，互换性差。施工前期无储备，绝缘横撑的订货时间可能导致工期不能保证。

（四）方案三：T型头螺栓+A型单支槽钢方式

方案三是在原设计方案的基础上，更换了部分零部件来满足低净空要求。1、将原设计中的B型单支悬吊槽钢更换为A型单支悬吊槽钢（GXJL12（A）-99）。原来的B型单支悬吊槽钢只有悬吊针式绝缘子的功能。更换后的零件长度从原来的550mm增加到950mm，槽钢中间的开孔也增长到550mm。可以通过调整针式绝缘子与槽钢之间位置来调整接触网拉出值。调整范围为±275mm，能满足最大拉出值200mm的要求。2、将原来的M20化学锚栓更换为M20的T型头螺栓打通150mm的混凝土结构风管。导线高度的调节方式不变；3、取消A型垂直安装底座，降低接触网悬挂装置安装所需净空。这种安装方式可满足安装净空在4400mm的要求。

优点：能满足既有低净空需要，增加工程投资小，对土建改动小，工期能够保证。

缺点：施工难度稍大，零件互换性差。

四、建议

（一）应加强施工接口管理，尽早检查测量土建结构是否满足设备安装要求，督促土建施工承包商提供满足接触网安装需要的土建结构质量精度；

（二）提倡采用预留、预埋件进行设备基础安装，尽可能地杜绝现场打孔等施工方式；

（三）在设计过程中，给土建专业提出的接触网安装空间要考虑站前专业施工误差对后期接触网安装造成的影响。增加一定的裕量，便于施工期安装调整。

五、结论

本文通过对上述3种接触网悬挂方案的可行性论述、技术经济比较以及方案的深入研究，最终确定采用方案三。虽然方案三在完整性和统一性上不如设计推荐的方案一，但因其对土建改动小，不影响工期，节省投资，在工程实施中具有一定的优势。该方案得到了地铁建设和运营部门的一致认可，并在沈阳地铁2号线工程中付诸实施，运行一年来状态良好。

参考文献

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