接触轨施工技术.doc

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城市轨道交通供电系统接触轨施工技术

　　城市轨道交通系统以其快捷方便、运量大、污染轻等特点,逐步成为解决大城市交通状况的重要方式,其主要包含城市轻轨和城市地铁,国内目前在北京、上海、深圳、广州等大城市的城市轨道交通迅速发展并形成一定规模。

     城市轨道交通供电系统主要包括供变电、接触网两部分,接触网按其悬挂方式不同分为3种形式:

柔性架空接触网、刚性架空接触网、接触轨。

3种悬挂方式各具特点,各处轨道交通供电系统根据工程特点、客流量等不同而采取不同的接触网悬挂方式。

接触轨悬挂方式是在列车行走轨侧面安装一条钢铝复合轨,为列车机车提供动力电源,该供电方式具有能降低隧道净空高度、供电线路使用寿命长、不易发生故障且维修工程量小、不影响城市景观、可降低地铁投资等优点,目前正作为一种地铁隧道与轻轨高架供电线路而得到越来越广泛的应用。

笔者重点对接触轨系统的施工安装技术进行描述。

1接触轨系统的组成

     接触轨系统作为向列车机车提供电能的供电设备,主要由绝缘支架、钢铝复合轨、端部弯头、鱼尾板（普通接头）、膨胀接头、中心锚节、电缆连接板、防护罩等组成,绝缘支架为支持设备,防护罩为防护设备,鱼尾板、膨胀接头、电缆连接板为连接设备,中心锚节为固定防窜设备。

2接触轨系统安装施工工艺流程

     施工测量→支架底座安装→绝缘支架安装→接触轨安装调整→中心锚节安装→电缆拉安装→防护罩安装。

3安装施工方法

3.1施工测量

（1）纵向测量

     以车站中心标、道岔岔心或设计图纸标明的测量起点开始测量;根据起测点里程和施工图纸定位点里程,定测出第一个定位点的位置,用粉笔在钢轨轨腹上做好标记,并注明锚段号和绝缘定位号及相关说明;按施工图纸上的跨距数据,沿钢轨依次测量并标记各支架定位位置,曲线上沿曲线外侧钢轨进行测量;一个整锚段（指从一个膨胀接头到另一个相邻的膨胀接头或从一个膨胀接头到相邻的端部弯头的距离）测量后,对此锚段进行复核,无误后继续进行测量;测量出各定位点位置后,用红油漆在钢轨侧面和轨枕上作出清晰明显的标记。

技术要求:

测量前应对起测点基桩进行复核,确保起测点的正确性;应使用钢卷尺进行测量,严禁使用皮卷尺,以保证测量的精确度;曲线上应沿曲线外轨进行测量,并适当增加跨距测量值;测量中悬挂定位点如遇到道床伸缩缝或其他障碍物时,根据设计原则,合理调整相邻跨距,并做好记录。

（2）横向测量

     将接触轨综合测量仪中心线对齐钢轨上的纵向测量标记,并将其垂直于轨道中心线放置;用接触轨综合测量仪测出绝缘支架底座锚固螺栓孔位的中心位置,在道床上标记出该中心点,记为“X”,同时,在接触轨综合测量仪上读数,记录该处道床或轨枕平面距轨面的高度;在曲线区段利用测量仪、水平尺和钢卷尺测出轨道外轨超高,并记录该值;用专用测量模板定位标记出钻孔位置;用红油漆标记孔位位置。

     （3）技术要求

     运用接触轨综合测量仪,确保定测精度;使用时测量仪放于轨面上,横向垂直于支架定位处轨道中心线放置,道尺挡板抵紧钢轨内缘,专用仪器定位棒与钻孔孔位中心重合,将定位棒放下,按设计限界来确定绝缘支架底座在道床或轨枕上的位置,同时利用定位棒上的标尺测出轨枕平面距轨面的高度,专用仪器定位棒垂直于两轨面连线,其垂直偏差不大于1‰;接触轨综合测量仪精度精确到1mm;测量定位时应避开道床伸缩缝、道床连接缝、预留电缆沟、预埋钢管、预留防迷流铜接线母排等位置,同时应严格遵守最大设计偏移量、最大设计跨距值等设计原则;膨胀元件处、端部弯头处绝缘支架定位点严格按纵向定位标记定测;定位测量时使用钢筋探测仪,探测出定位点处的钢筋分布情况,以使钻孔孔位避开钢筋位置;制作出和支架底座孔位相同、孔径与钻孔孔径相同的各种专用模板,并标出中心线;定测时,测量划出底座中心线位置,并套模确定出钻孔孔位。

     （4）注意事项

     在测量时,注意观察线路能否满足接触轨安装的限界及高度要求,观察沿线是否有可能影响接触轨安装和侵入接触轨限界的设备存在。

3.2绝缘支架安装

（1）螺栓钻孔安装

     钻孔:

技术人员根据测量数据,编制钻孔技术要求,施工班组检查核对现场标记的各类数据无误后,准备好冲击钻、专用钻头和钻孔模板。

以施工测量时标记在道床上的基准点（线）,套用钻孔模板,核查钻孔孔位。

使用钢筋探测仪探测钻孔范围内是否有钢筋,以便适当调整避开钢筋。

先套模板在孔位上钻出3~5mm的凹槽,取下模板,1人持冲击电钻开始钻孔,并保持钻头垂直于安装平面,1人握吹尘器将尘屑吹向无人侧。

后切底式螺杆锚栓采用专用钻头,达到钻孔深度后,钻头挡板即抵住道床或轨枕平面,以钻头加粗部分为支点进行环状旋转,对钻孔底部进行锥形扩削,形成柱锥钻孔。

     清孔:

先用清孔毛刷、清孔气囊彻底清除孔屑及孔内杂物。

     锚栓安装:

将后切底锚栓放入孔中,使用专用安装工具将锚栓膨胀套管推至低于混凝土表面至1~2mm,露出蓝色标记,即表示锚栓已安装到位。

化学锚栓安装时,先按产品说明书要求的剂量向孔向注入药剂后,立即一次垂直到位插入孔中。

     技术要求:

套模钻孔,4个孔位的底座应使用特制模板,套模钻孔。

模板是底座板孔的“克隆”品（孔位一致、孔径与钻孔孔径相同）,标有底座中心线。

钻孔前,模板中心线与测量中心线对准。

选用规定规格的钻头或专用钻头,严禁使用大于或小于规定直径的钻头,代替标准直径钻头钻孔。

严格按设计孔深和角度进行钻孔,确保孔位不发生偏斜。

严禁使用比规定孔深长或短的钻头。

钻孔时应避开道床伸缩缝、道床连接缝、预留电缆沟、预埋钢管、预留防迷流铜接线母排等位置,定位原则要求到接逢边缘距离应能满足螺栓受力要求。

     安装时注意:

螺杆锚栓埋设深度、规格型号符合设计要求;按照各种螺栓的扭矩标准,采用相符的扭矩扳手;螺栓螺纹完好,镀锌层完好。

（2）螺栓拉力测试

     在待测螺栓上安装好测试仪。

逐渐加大拉力至规定测试值,并保持3~5min,如无异常即测试合格,如螺栓被拉出,应分析找出原因,并对同一作业批次的螺栓全部测试。

拉力测试应严格按设计规定的测试负荷、测试时间和抽检数量进行。

     （3）绝缘支架安装

     底座及绝缘支架选型:

根据定位点的支架安装类型,选择相应类型的底座和绝缘支架,并检查清理轨枕安装面是否清洁,检查轨枕面是否平正,与轨道中心线的垂直度是否满足支架安装要求。

     底座安装:

将底座利用轨道作业车或推车运至施工现场,按设计图纸和安装要求进行安装,依次安装支架底座、螺栓、弹簧,将底座调至与轨面平行,与轨道中心线垂直,然后使用力矩扳手紧固4个螺栓。

安装前,对将要安装的各零部件先进行检查,有缺陷的产品不得使用到工程中去。

     绝缘支架安装:

将装配好的整体绝缘支架利用轨道作业车运至施工现场,逐点对号按设计图纸要求安装。

采用道尺检查,调整使竖向安装垂直于轨面,整体绝缘支架外缘至轨面中心线的水平距离为1740mm。

绝缘支架应安装牢固,部件安装正确齐全紧固,各螺栓使用扭矩扳手按规定力矩紧固,安装符合厂家说明书配装及螺栓紧固力矩要求。

     高度、平行度、侧面限界初调:

采用道尺初步调整整体绝缘支架的竖向铅锤中心线与轨面垂直,绝缘支架外缘至轨道中心线的水平距离,支架托块调至孔位中间。

     技术要求:

对于支架底座、整体绝缘支架要根据安装类型选择不同的形式。

底座与整体绝缘支架及各连接部件安装要牢靠稳固,安装调整好的绝缘支架应垂直于轨平面。

所有调节孔位均应居中安装,以保证充分的调节余量。

预配件、零部件中所有螺栓均应采用力矩扳手紧固,用于配合紧固的扳手应为专用扳手。

     整体绝缘支架安装前应放在纸箱内搬运,底座和整体绝缘支架运输及安装时应轻拿轻放,严禁使用金属器具敲击,调整时应使用橡胶锤轻轻推进就位,防止损伤绝缘支架表面,影响支架的机械强度和电气性能。

     在安装接触轨托架时,应防止损伤托架和绝缘支座的防滑齿槽,接触轨扣件暂不安装。

3.3接触轨安装及调整

（1）接触轨配置

     接触轨计算:

一个接触轨锚段绝缘支架安装完成后,即对此锚段实际跨距和总长度进行测量复核。

根据复核测量结果计算标准接触轨根数和预制接触轨长度,要求合理安排短轨的位置,保证接触轨接头距绝缘支架中心的距离不得小于设计要求,预制接触轨长度不能小于设计规定值。

     接触轨预制:

根据实际所需接触轨长度,使用锯轨机切割接触轨。

锯轨机垂直于接触轨纵向中心线,轨锯与接触轨纵向中心线呈90°直角,切割面应平整、垂直,切面的垂直度误差不得超过±0.3°。

切割完成后,用挫刀清除切面上的残屑,使用接触轨钻孔夹具,进行钻孔。

切割、钻孔后的余渣应清除干净,并用锉刀将切割平面及孔洞周边的毛刺清除。

预制达标后,进行试对接,对接后接缝应密贴,无错位偏斜现象。

     接触轨编号:

按配置好的顺序给接触轨依次编号,以便于运输、布放。

（2）接触轨运输

     利用吊车、运输车辆将接触轨转装到接触轨运输作业车组上,吊装时不准将接触轨成捆绑扎吊装,如包装符合吊装要求,可整箱吊装,吊装时不得使用钢丝绳而应用专用尼龙或布制吊装带。

运输作业车组将接触轨运输至施工现场,用平板车上专用吊臂沿线布放接触轨,放至轨道旁边,摆放端正、稳妥,不侵入行车限界。

人工利用接触轨搬运工具,合力按安装编号将接触轨逐一连续布放至绝缘支架旁边。

     （3）接触轨安装

     接触轨首先从端部弯头或膨胀接头开始。

     ①接触轨端部弯头安装。

确定端部弯头的安装位置,将端部弯头安装于绝缘支架上,安装紧固接触轨扣件,用临时锚固夹具在绝缘支架处两端将接触轨端部弯头卡住,防止在接触轨安装过程中顺线路移动。

     ②接触轨对接安装。

将接触轨（含钢铝复合轨、端部弯头、膨胀接头）和中间接头间的所有接触面,用清洁布、钢丝刷擦拭干净,并均匀涂导电油脂。

     将布放好的接触轨抬起,轻轻将其推送到位后放于接触轨托架上,使用千斤顶将接触轨擎起或接触轨安装对接工具,调节使接触轨处于同一直线面。

     在接触轨对接端正紧贴后,将鱼尾板装上,螺栓由外朝向轨道内侧穿入,垫圈、螺母安装齐全。

检查对接端正贴合、受流面过渡平顺后,用扭矩扳手逐个将螺栓紧固,再次检查接触面是否平整。

     ③膨胀接头安装。

用数字温度计读出安装接触轨处的环境温度读数,根据膨胀接头安装曲线查出膨胀接头预留间隙值,调整膨胀接头间隙使其满足温度曲线。

     调整好膨胀接头,使用木块和临时夹具固定,不使间隙值在安装外力的情况下发生变化。

     彻底清洁接触面,涂导电脂,使用千斤顶将膨胀接头调至与相邻接触轨平齐,调整膨胀接头与相邻接触轨平齐,对接面密贴、平顺后,按接触轨对接安装程序,安装中间接头。

     膨胀接头安装在绝缘支架上后用临时固定夹具对膨胀接头进行固定,防止膨胀接头在安装接触轨过程中顺线路移动和补偿间隙值发生变化。

一个锚段安装完后立即将中锚安装固定,保证膨胀接头的正常伸缩。

     （4）接触轨调整

     ①接触轨调整。

标高及侧面限界细调:

在接触轨初调后,调整各定位点接触轨受流面至轨平面的高度为200±5mm,接触轨中心至线路中心线的距离为1510±5mm。

     接触轨工作面调整:

调整整体绝缘支架,检测接触轨接触面与轨面平行,避免接触轨面发生偏磨现象。

膨胀接头、端部弯头调整:

精细调整膨胀接头、端部弯头处高度和侧面限界值,细调接触面平行度,保证使集电靴能够平滑、顺畅滑动。

     ②综合检测调整。

接触面标高、侧面限界综合检测:

用接触轨综合测量仪逐点检查接触轨标高及侧面限界值,对超过允许偏差范围的进行调整。

     膨胀接头、端部弯头处检测:

利用接触轨测量仪、水平尺、钢卷尺、游标卡尺等检测膨胀接头、端部弯头的各项参数,对不合格者进行调整。

     绝缘距离检查:

接触轨带电体距接地体的绝缘距离应满足设计要求,测量、检查接触轨带电体与周围接地体及其他设备的绝缘距离是否满足设计要求,对不合格者查找其原因,通知相关各方到现场处理解决问题。

     限界检查:

检查有无其他设备侵入接触轨限界,一旦发现问题,属接触轨安装部分的及时处理,属其他设备侵入接触轨限界的,及时反馈给相关人员,妥善解决。

     （5）中锚安装

     位置定测:

接触轨调整到位后,按施工图纸中锚位置,沿接触轨测定出中心锚结防爬器位置。

     安装普通防爬器:

套用钻孔模具或中锚锚固板,紧贴绝缘支架托块,采用手钻垂直于接触轨钻孔,孔屑清除后,将接触轨与中锚锚固的接触面擦拭干净,均匀涂抹导电油脂,安装普通防爬器套件。

3.4防护罩安装

（1）防护罩支撑卡安装

     防护罩支撑卡直接卡在接触轨上,每隔约500mm放置一个（在支撑点处对称放置）,将防护罩支撑卡均匀安装于接触轨上,将其摆正、装好。

（2）防护罩加工

     按接触轨实际跨距测量并计算所需接触轨防护罩长度,按该长度、用专用防护罩切割工具截取防护罩,各切口要磨平且保证防护罩在加工过程中无损坏。

     （3）防护罩安装

     防护罩通过防护罩支撑卡覆盖在接触轨上,在绝缘支架、电连接等处防护罩的安装选用特殊的防护罩形式。

先安装接触轨防护罩,然后安装电连接接线板防护罩、绝缘支架防护罩,并保证其紧扣于防护罩支撑卡上。

防护罩搭接应紧密,安装稳固,搭接长度不小于100mm,搭接点要有支撑卡支撑。

      （4）检查

     检查已安装的防护罩,看是否有防护罩没完全卡入防护罩支撑块的,防护罩接头是否完好,各种类型的防护罩是否安装匹配,防护罩有无损坏等。

     接触轨防护罩安装完成后,再进行电连接、避雷器安装,最后将均回流电缆及回流箱安装到位,整个接触轨系统便基本安装完成。

会同相关单位全面检查后进行冷滑、热滑试验,整个三轨供电系统全部完成。