廣州地鐵一號線接觸網(wǎng)柔改剛工程關(guān)鍵技術(shù)探討

引言

廣州地鐵一號線正線柔性接觸網(wǎng)采用簡單鏈形懸掛形式,安裝形式為"單根承力索＋雙根接觸線＋三根饋線＋單根架空地線",屬于整體從英國BB公司引進的柔性接觸網(wǎng)系統(tǒng),運行時間已超過20年。廣州地鐵一號線從2009年啟動正線柔性接觸網(wǎng)改為剛性接觸網(wǎng)工作,累計已將正線隧道內(nèi)大約40%的柔性接觸網(wǎng)改造成為剛性接觸網(wǎng)。

1接觸網(wǎng)柔改剛工程實施原因

廣州地鐵一號線自1997年開通以來,受到運行條件、客流增加、外部環(huán)境及其他因素的影響,一號線柔性懸掛接觸網(wǎng)設(shè)備已逐漸進入了大修期。針對此情況提出了兩種整治方案:第一種方案是仍采用柔性懸掛方式,僅對磨耗或損傷的線索、零部件等進行更換:第二種方案是采用剛性懸掛方式。經(jīng)認真研究、多方論證,通過對這兩種大修方案進行分析和比對,第二種方案即采用剛性懸掛方式是優(yōu)選方案,其優(yōu)點是能徹底防止接觸網(wǎng)突發(fā)斷線事故的發(fā)生:日常維護和事故搶修工作量大幅減少:全壽命周期成本較低等。

2接觸網(wǎng)柔改剛工程實施關(guān)鍵步驟

2.1懸掛點測量和定位

柔性懸掛測量主要是對既有柔性懸掛腕臂底座位置、結(jié)構(gòu)高度、饋線位置、承力索與接觸線位置關(guān)系、架空地線位置進行測量。新增剛性懸掛定位點測量需要特別關(guān)注剛性懸掛點是否與既有柔性懸掛沖突和剛性懸掛點是否有安裝空間。

2.2懸掛點打孔和安裝錨栓

剛性懸掛點打孔應(yīng)以受電弓中心線為基線兩側(cè)對稱打孔安裝。若絕緣橫撐安裝與既有柔性懸掛有沖突或安裝空間不夠,可適當(dāng)調(diào)節(jié)絕緣橫撐中心點與受電弓中心線的距離。針對高凈空區(qū)間和站臺區(qū)域,要注意隧道頂部邊緣的坡角,需要按照坡度確定底座安裝位置。

2.3剛性懸掛安裝

絕緣橫撐安裝時,若出現(xiàn)輔助饋線或承力索與絕緣橫撐接地部分絕緣距離不足時,需采用絕緣護套保護。站臺側(cè)剛性懸掛的水平腕臂預(yù)安裝前需復(fù)核既有承力索高度、風(fēng)管的最小凈空,保證與風(fēng)管的絕緣間隙滿足需求:同時調(diào)整水平腕臂的高度,使其與既有承力索錯開。

2.4既有柔性接觸網(wǎng)設(shè)備改造

施工過程中,部分柔性懸掛點對匯流排的預(yù)架設(shè)和下降會造成影響,所以需要在吊柱、絕緣橫撐安裝的同時進行處理。若既有柔性懸掛點的弓形腕臂和預(yù)架設(shè)的匯流排在同一側(cè),則影響匯流排的預(yù)安裝及下降,需提前用絕緣橫撐懸掛既有柔性接觸網(wǎng)并調(diào)整拉出值,為匯流排的預(yù)架設(shè)騰出空間。

2.5匯流排預(yù)架設(shè)

匯流排預(yù)架設(shè)在既有柔性接觸網(wǎng)上方,過渡開通時將匯流排降低到工作高度,安裝完后必須抬高復(fù)測,特別是斷口處的抬高,必須保證高于既有柔性接觸線至少60mm,防止運行過程中柔性接觸網(wǎng)抬升后刮弓。匯流排安裝完畢后應(yīng)進行絕緣測試,保證電氣絕緣,接觸網(wǎng)能可靠送電。每次安裝完匯流排后,必須進行冷滑試驗,試驗中注意觀測受電弓抬升量,以及動態(tài)絕緣間隙情況。在站臺區(qū)域,若剛性懸掛與風(fēng)管的絕緣距離不足時要包扎絕緣帶,保證電氣絕緣,特別是匯流排末端上翹處。為保證預(yù)架設(shè)匯流排和既有柔性懸掛的電位相等,每隔16m安裝一組電連接,將預(yù)架設(shè)匯流排和既有柔性懸掛連接起來。

2.6匯流排下降開通

匯流排下降應(yīng)根據(jù)行車方向逐段進行。每天開通前,選取適當(dāng)位置構(gòu)造臨時非絕緣剛?cè)徇^渡關(guān)節(jié),保障第二天正常運營。匯流排下降到工作位置后將既有柔性接觸線抬高。

2.7既有柔性接觸網(wǎng)拆除

整錨段的匯流排全部下降到位后,分次拆除既有柔性懸掛的接觸線及承力索。

2.8剛性接觸懸掛細調(diào)

柔性接觸網(wǎng)拆除后,按照設(shè)計圖紙對剛性接觸懸掛的技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整,特別是錨段關(guān)節(jié)高差和拉出值布置等。

3接觸網(wǎng)柔改剛工程技術(shù)關(guān)鍵點

3.1既有柔性懸掛點改造

3.1.1柔性接觸懸掛支持結(jié)構(gòu)改造

根據(jù)施工經(jīng)驗,既有柔性懸掛腕臂端部基本上都影響剛性匯流排安裝,需要對柔性接觸網(wǎng)腕臂管沿承力索支撐線夾外側(cè)切除,減小弓形腕臂的有效長度,從而保證剛性匯流排安裝。由于既有柔性腕臂棒式絕緣子屬于脆弱部件,施工過程中曾經(jīng)發(fā)生過棒式絕緣子斷裂的事故,所以在切割處理前,將承力索、接觸線全部卸載,切割完畢后再將其重新安裝到位。根據(jù)實際測量,馬蹄形隧道內(nèi)既有輔助饋線與剛性懸掛化學(xué)錨栓之間的絕緣距離不能滿足要求,需對輔助饋線進行絕緣包扎。

3.1.2既有柔性懸掛拉出值調(diào)整

既有柔性懸掛與剛性懸掛在平面圖中的交叉布置處,剛性匯流排與柔性懸掛設(shè)備存在沖突現(xiàn)象,需對柔性懸掛拉出值進行調(diào)整,調(diào)整后要保證剛性匯流排能從既有柔性懸掛點的承力索和接觸線之間通過,但調(diào)整拉出值必須保證任一點的拉出值不大于250mm。

3.2特殊區(qū)段的接觸線架設(shè)

剛性接觸線放線時必然與既有柔性接觸網(wǎng)存在交叉空間,放線過程中要防止磨傷柔性接觸網(wǎng)。作業(yè)車架線人員牽引接觸線放線過程中,在每個剛性懸掛點匯流排線夾掛設(shè)放線滑輪,讓接觸線在滑輪內(nèi)自由竄動。在穿線過程中,應(yīng)避免線面翻轉(zhuǎn)。穿線過程中應(yīng)設(shè)多名防護人員,時刻觀察線索有無卡滯、刮碰現(xiàn)象。作業(yè)車架線人員將接觸線端頭牽引至起錨匯流排終端后,將接觸線端頭固定在臨時錨固點上。交叉點處推放線小車要格外謹慎,如果結(jié)構(gòu)高度有影響,應(yīng)臨時拆開吊弦后使放線小車緩慢推過。接觸線架設(shè)完后,要與設(shè)備單位一起對整錨段進行仔細檢查,恢復(fù)既有柔性接觸網(wǎng)的開通運行狀態(tài)。

3.3剛?cè)徇^渡開通實施

從既有柔性接觸網(wǎng)運營過渡至新建剛性接觸網(wǎng)運營,包括新建剛性接觸網(wǎng)的安裝、調(diào)試、投運前檢查測試、冷滑、熱滑與投入運營和既有柔性接觸網(wǎng)的退出運營、既有柔性接觸網(wǎng)的拆除等階段組成,需要多個部門、專業(yè)的參與、協(xié)調(diào)和配合。剛?cè)徇^渡利用晚上非運營時間實施。受整段剛性接觸網(wǎng)整體一次性投入和柔性接觸網(wǎng)退出實際工作量太大的限制,無法在一個晚上完成整體過渡,所以主要過渡過程分為兩個階段:第一階段,先將剛性接觸網(wǎng)逐一分段降低至柔性網(wǎng)下,再把對應(yīng)柔性接觸網(wǎng)逐一分段提升至剛性網(wǎng)上方退出并固定,降下的剛性接觸網(wǎng)調(diào)整好后逐一分段投入試運行,直至整錨段剛性接觸網(wǎng)投入運營。第二階段,在剛性接觸網(wǎng)整段投入后,把柔性接觸網(wǎng)逐一分段拆除:柔性接觸網(wǎng)拆完后,對剛性接觸網(wǎng)進行整體調(diào)試和驗收,之后結(jié)束過渡試運行,恢復(fù)正常行車。

4接觸網(wǎng)柔改剛成果

通過廣州地鐵一號線接觸網(wǎng)柔改剛工程,從施工組織、剛?cè)徇^渡操作、指揮、調(diào)度、應(yīng)急、運營、后勤保障等各方面,編制了一整套涉及多部門的過渡配合方案。通過改造使一號線接觸網(wǎng)能徹底防止接觸網(wǎng)突發(fā)斷線事故,使接觸網(wǎng)的安全可靠性進一部提升,使得接觸網(wǎng)日常維護和事故搶修工作量大幅減少,使得接觸網(wǎng)全壽命周期成本降低。本項目的實施為國內(nèi)其他地鐵既有運營線路接觸網(wǎng)的改造具有很好的示范作用。

5結(jié)語

本文在既有運營線路接觸網(wǎng)改造方面進行了有益探索,對以往既有運營線路改造的經(jīng)驗教訓(xùn)進行了系統(tǒng)提煉和總結(jié),初步形成地鐵改造施工的項目管理、技術(shù)管理、工程管理等管理模式、管理制度及標(biāo)準(zhǔn),這對提高既有運營線路改造管理、施工技術(shù)水平具有非常重要的意義。