[摘要]宋家庄停车场接触轨系统采用钢铝复合接触轨和玻璃钢护罩。介绍了钢铝复合接触轨和玻璃钢防护罩在木枕碎石道床、混凝土碎石道床、有检查坑道床、无检查坑整体道床等不同部位的安装方法。
[关键词]地铁;接触轨;安装;停车场
宋家庄停车场是北京地铁5号线的南终点站,其中接触轨系统为国内首次采用的钢铝复合接触轨,该材料是一种新型接触轨材料,它比传统的低碳钢接触轨重量轻、导电性能好、电损耗低、故障率小,该接触轨的使用提高了城市轨道的导电性能、耐腐性能等。
宋家庄停车场包括50kg/m钢轨7号单开道岔,交叉渡线1组, 50 kg/m钢轨9号单开道岔,库外线有50kg/m钢轨木枕碎石道床、混凝土枕碎石道床、60kgm钢轨木枕碎石道床,库内线有检查坑整体道床、无检查坑整体道床等多种形式。由于停车场道岔繁多、股道曲线小、安装方式多样等,给接触轨施工带来了一定的困难。施工中必须正确把握工程重点与难点,制定有效质量控制措施,并将施工方法与要点贯彻到具体施工人员。
1 气象条件
停车场最高温度为42.6℃(计算最高温度按60℃考虑);停车场最低温度为-27.4℃;海拔高度为1 000m;雷电日为35.6d。
2 主要施工方法及施工工艺
供电系统通过接触轨系统将电能持续地输送到列车,以保证列车安全正常运行。由于接触轨无备用的供电设置,受气象条件影响较大。因此,保证接触轨设备的运行可靠是地铁列车安全正常运行的必要条件,这就给施工提出了更高的要求,每道工序必须严格把关。
2.1 接触轨主要施工方法
2.1.1 接触轨形式
接触轨为BW(比威公司)公司的铝轨压接不锈钢带的复合轨,采用上部接触的受流方式。
2.1.2 接触轨的切割与钻孔
停车场道岔繁多,电气分段也随之增加,经常需要对导电轨进行切割。导电轨切割应保证垂直,最大容许误差0.5mm,切割后应挫去毛刺和尖棱。切割的导电轨末端需钻孔,使用轨道末端钻孔夹具M09121-01-J来完成。把钻孔夹具固定在导电轨末端,用直径16mm的钻头在其上钻孔,然后去除毛刺。
2.1.3 接触轨安装位置
接触轨安装在列车行进方向的左侧,在道岔区等特殊区段为保证可靠供电的要求,换边敷设布置。接触轨中心线至相邻走行轨内侧工作边的水平距离为(700±5)mm(距线路中心(1 417.5±5)mm),接触轨轨顶面至走行轨轨顶面连线的垂直距离为(140±5)mm。
2.1.4 接触轨的安装方式
1)库内有检查坑整体道床接触轨安装
先选择相对应的槽钢底座,将其放在预留的加长混凝土短轨枕之上,用螺旋道钉将槽钢底座与加长枕连接固定。然后在槽钢底座之上安装绝缘子,绝缘子安装完成后在其上放上接触轨(钢铝复合轨)并用绝缘子上的卡子将接触轨卡住,最后安装防护罩(见图1)。
2)库内无检查坑处接触轨安装
首先在整体道床施工时,按图纸要求预埋尼龙套管。将与之对应的槽钢底座用螺旋道钉固定在相应位置处。然后在槽钢底座上安装绝缘子,绝缘子安装完成后在其上放上接触轨(钢铝复合轨)并用绝缘子上的卡子将接触轨卡住,最后安装防护罩(见图2)。
3)库外线木枕碎石道床安装
铺轨施工时在接触轨安装部位预留加长木枕。将木枕安装槽钢底座用螺纹道钉与木枕连接固定,然后在槽钢底座上安装绝缘子,绝缘子安装完成后在其上放上接触轨(钢铝复合轨)并用绝缘子上的卡子将接触轨卡住,最后安装防护罩(见图3)。
4)预应力混凝土枕安装
铺轨施工时在安装接触轨部位预留B枕,其他安装与以上3种安装方式相同(见图4)。加长木枕及B型预应力混凝土枕的布置原则为每6~7个轨枕布置1个,跨距≤4 600mm。
2.1.5 接触轨长度
接触轨标准制造长度为15m和14m,按照要求将标准轨和膨胀接头连接成75m长轨,在每段轨的中部均安装1组防爬器,防爬器要紧贴绝缘子安装,和绝缘子之间缝隙≤2mm。
2.1.6 接触轨接头
接触轨的接头分为正常接头和膨胀接头2种。正常接头安装在成品接触轨之间以及接触轨与接触轨端部弯头之间,用鱼尾板连接,中间轨缝≤2mm。膨胀接头安装在长轨之间,膨胀接头的安装要根据施工时轨温而定,具体操作方法为:用轨温计放在膨胀接头上, 3~5min读数,用测得的轨温按照图5算出预留缝隙,确定好缝隙后再安装。
2.1.7 接触轨支撑间距
接触轨支撑固定间距根据轨枕间距不同而有所不同,轨枕间距为600mm时一般为4 200mm,轨枕间距为625mm时一般为4 375mm,轨枕间距为705mm时一般为4 230mm。接触轨接头、电缆连接板、端部弯头以及其他一些特殊点处,为满足相关的安装要求,其间距可根据现场实际情况进行调整,但不应大于4 600mm。
2.1.8 防护措施
5号线全线均安装接触轨防护罩,防护罩由防护板和防护板支架组成,与接触轨同侧安装。防护板通过螺栓安装在防护支架上,防护支架通过螺栓固定在接触轨上,并与接触轨支撑底座错开布置,防护支架间距一般为2.168m。在接触轨端部弯头处,防护罩通过特殊的防护支架(端部弯头防护罩支架)固定于支撑底座上。库内无接触轨的机车受流器处均需单独安装防护罩,该处防护罩长2 500mm。
2.2 施工工艺
2.2.1 库外碎石道床
主要施工工艺:预留加长混凝土枕或加长木枕→底部槽钢固定安装→绝缘子安装→接触轨及端部弯头安装→膨胀接头安装→安装锚结(防爬器)→检查验收→防护罩安装。
1)预留加长短轨枕 按照图纸中接触轨及端部弯头位置对每一股道进行排轨交底,排轨过程中将安装接触轨部分加长枕预留准确。混凝土碎石道床部分预应力混凝土枕加长枕采用特定的加长预应力混凝土枕;木枕碎石道床部分一边安装接触轨,木枕需加长40cm,两边加长需加长80cm。
2)底部槽钢固定安装 混凝土碎石道床槽钢底座安装为:将槽钢底座用螺纹道钉与加长混凝土枕中尼龙套管连接;木枕碎石道床槽钢底座安装为:先将槽钢底座位置调整好后,用打孔机打孔,然后用木螺纹道钉将槽钢底座与木枕连接。
3)绝缘子安装 槽钢底座安装完毕后将绝缘子与槽钢底座连接固定。
4)接触轨及端部弯头安装 ①首先根据图纸确定一端端部弯头尖端的位置,并在走行轨脚端作标记,根据已经定位的端部弯头位置,在走行轨脚端标记出端部弯头末端螺栓连接的位置,然后按要求在走行轨每隔15m或14m标记一个螺栓连接的位置,直至另一个端部弯头位置;②安装每段导电轨之前应做一些准备工作,用不锈钢丝刷打磨鱼尾板接触面,以除掉挤压痕迹,使鱼尾板平滑,然后立即在打磨过的地方涂上一层接触式油。接下来打磨每一个鱼尾板接触面并涂油。然后将每段接触轨放到预先安装好的绝缘子上,将接触轨与端部弯头、接触轨与接触轨连接的轨缝调整到≤2mm,连接鱼尾板螺栓;③小心搬运导电轨,在任何情况下都应该至少由8人来抬起一根长15m的完整导电轨。
5)膨胀接头安装 根据图纸定出膨胀接头位置,然后将膨胀接头放到绝缘子上,一端与前一段安装的接触轨接触,缝隙≤2mm,用标准螺栓连接,然后根据施工轨温调整轨缝并记录,轨缝调整准确后连接下一段接触轨。
6)锚结(防爬器)安装 锚结位于膨胀接头间,端部弯头间,以及膨胀接头与端部弯头间,而且两端距离相等。实际上该位置是到膨胀接头间、端部弯头间、以及膨胀接头与端部弯头间的中点最近的绝缘支撑的位置,位置定好后安装螺栓,使螺栓扭矩达到75N·m。
7)防护罩安装 防护罩支架与接触轨连接,然后将防护罩与防护罩支架用螺栓连接。
2.2.2 库内整体道床
预留加长短轨枕→底部槽钢固定安装→绝缘子安装→接触轨及端部弯头安装→安装锚结(防爬器)→检查验收→防护罩安装。
按照图纸位置要求预留加长混凝土短轨枕,库内接触轨每段长度均<75m,没有膨胀接头。其余施工工艺均与库外碎石道床相同。
3 质量标准
安装接触轨前,要认真调查现场,查看轨枕及接触轨底座布置是否与设计图纸不符,如有不符,应立即改正,以免影响接触轨施工。
所有施工物资进场前,按照《计数抽样检验程序》GB/T 2828·7-2003/ISO 2859∶1999进行抽样检验,合格后方能进场。
4 结语
由于钢铝复合轨属于新工艺,在北京地铁5号线施工中首次采用,而且停车场接触轨施工复杂、安装方式多样。基于上述问题,本文总结了钢铝复合轨在停车场施工中的一些难点及施工重点,希望能对该新工艺的使用和安装有一定的推动和借鉴。
