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摘要:近年来,我国城市轨道交通工程得到了飞速发展,地铁相关技术也得到了迅速提升,其中,地铁柔性接触网作为直接给机车输送电能的特殊输电电路,对整个轨道交通工程的正常运行至关重要。本文旨在探讨地铁柔性接触网大修工程的特点,把控好现场施工关键点,合理运用施工管控方法,以此确保地铁柔性网大修顺利施行。
关键词:地铁;柔性接触网;施工
前言:
国内地铁发展初期,除北京地铁采用接触轨供电方式外,上海地铁、广州地铁和深圳地铁等均采用柔性接触网供电方式。随着上世纪九十年代刚性接触网在广州地铁引入和推广后,刚性接触网已逐步成为城市轨道交通主流供电方式。但初期采用柔性接触网的线路已普遍运行近20年,已逐步进入大修阶段。广州地铁针对一号线柔性接触网采用三种大修模式,一是隧道内柔性接触网用刚性接触网替换并分段实施模式,即所谓的柔改刚工程;二是正线地面段柔性接触网采用整锚段更换模式;三是车辆段柔性接触网采用部分设备更换模式。本文重点介绍地面段柔性接触网大修相关内容,以期对今后城市轨道交通柔性接触网大修起到抛砖引玉的作用。
一、地铁柔性接触网大修工程特点
地铁地面段柔性接触网大修相较新线建设在施工工艺、施工组织以及质量和安全管理方面自有特点,具体如下:
(一)既投既用
接触网设备无备用,一旦出现故障将直接影响行车。地铁大修施工一般情况下都是当天施工当天投入运营,施工结束后甚至无时间安排复检工作,这就要求严抓施工质量,确保各项工序符合标准。基础施工、立杆施工、架梁施工、腕臂装配和倒换、软(硬)横跨装配和倒换、吊弦安装、电连接安装和倒换、上网电缆安装和倒换、下锚和倒锚安装、设备安装以及拆除等工程施工不得影响既有接触网支柱基础的正常运营,出于安全考虑或受工程施工技术条件限制等原因确需影响既有设备时,需要提前制定详细的临时运营组织方案并报请相关部门批准后方可实施。
(二)有效施工时间短
国内地铁全天运营时间一般为15小时,考虑到施工手续办理和运营前检查等工作,大修有效施工时间不超过4小时。但大修施工步骤多、工序繁,需要在施工前做好人力、物资准备;施工过程中严控工序交接质量;施工后落实人员、设备和材料出清工作。
(三)过渡工程多
接触网大修施工过程中,在一个作业点内不可能完成整个锚段的工程量,需要在施工过程中做临时过渡工程,才能保证白天的正常运营。过渡工程师临时性结构处于新旧设备重叠区域,安全系数低,存在潜在隐患;施工过程中对过渡工程质量可靠度把关是预防弓网事故的核心。对所有施工工程相关的工程内容在施工前必须对既有状态和参数进行详细的测量和记录,核实确定新支柱、新装配等与既有设施的相对位置关系,施工结束后必须按规定恢复或调整到既有正常工况状态。
(四)施工接口多
接触网大修施工与新线施工工序不同,整个施工过程中与线路、变电、信号和车务等多个专业存在接口,例如下部施工阶段与线路专业就基坑开挖对道床和道岔的影响进行监控和评估;上部施工阶段与变电专业就馈线电缆的敷设路径进行研判等。为保证施工进度需在施工方案编制阶段提前与相关接口专业沟通。此外,从既有柔性网运营过渡至新建柔性接触网运营,包括新建柔性接触网的安装、调试、投运前检查测试、冷滑、热滑及投入运营和既有柔性接触网退出运营等工作,涉及到多个专业,需要共同参与、协调和配合。
(五)施工环境复杂
大修施工现场存在既有设备,尤其涉及到岔区或车辆段区域,由于线索密集无法使用大型机械进行施工。施工过程中还存在既有设备的干涉,例如支柱立杆过程中要考虑,不仅要考虑限界问题还有考虑立杆位置与既有线索的绝缘距离。为保证施工过程安全可控,需在施工前做好现场调研,掌握施工现场的外部环境,识别施工过程中可能出现的干涉,并在施工方案提出明确的应对措施。
二、地铁柔性接触网大修施工现场把控关键点
(一)基坑开挖阶段地下线缆处理
由于施工条件限制,地铁大修基坑开挖以人工开挖为主。既有线路基坑位置存在大量地下线缆、管道等地下埋设物,基坑开挖过程中,应轻挖、轻刨,当挖至接近电缆深度时,应从电缆路径两侧用锹向下挖,禁止用镐刨。电缆暴露后,采用绝缘材料进行包扎防护,尽可能将电缆移到基坑边缘,挪出支柱位置。移动电缆时需要延电缆走向开挖5米以上,再将电缆沟外扩,然后缓慢挪动电缆,使电缆移开坑位。如果无法移动电缆,可将电缆浇筑在基础中,采用穿金属保护管,保证电缆在施工中不受损伤。
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(二)特殊位置基坑开挖
地铁接触网大修个别新增支柱位于道岔区域和两线间等特殊位置,无法采用挖小坑的办法浇筑块状基础;此外,在基坑开挖过程中发现大量流沙与高水位土质,基坑采用局部支撑防护板进行开挖的方法已不适应。针对以上情况,广州地铁一号线地面段接触网大修项目支柱基础采用人工挖孔桩。挖孔桩外径1米,埋设3.7米,采用C30混凝土,混凝土保护层厚度为0.05米。正常情况下,每个挖孔桩需要连续施工7天,每一节深约1米,浇注混凝土护筒,往下施工时以每节作为一个施工循环,直至开挖到设计埋深后再下钢筋笼并浇筑。
(三)限界控制
柔性接触网大修过程中除考虑新增设备的限界以外,还需重点关注大修范围内既有设备的限界变化。对于新立支柱限界不应小于2300mm,允许施工误差:向线路内侧为60mm,向线路外侧为100mm。对于大修范围内既有设备的限界控制重点是检查施工过程中既有设备技术参数发生改变的区域。导线悬挂的安装和更换,旧悬挂装置的拆除施工。施工前要进行详细的定测和测量,核实既有与新装配的相对关系,安装和更换后需对相关影响范围内附加线、电连接、上网电缆等的绝缘距离和限界距离进行核对,确保满足绝缘距离要求并不得侵入车辆限界。涉及到道岔装配更换或道岔附近腕臂施工需要对道岔定位进行调整时,施工完成后使用模拟受电弓对施工范围内接触网进行模拟检测。
在大修作业中,在梯车上安装了一台受电弓,在每次作业完成后,对作业区域及前后至少3个跨距的接触网进行模拟受电弓检测,注意事项如下:第一,模拟电客车受电弓对新旧设备同时检测,确保新旧设备平滑过渡;第二,可直接检查与判断设备限界,确保电客车安全运行;第三,检测速度快,可快速对当晚作业及相邻区域接触网设备进行检测。
(四)过渡开通控制
接触网大修过渡开通采取“整体过渡开通”原则,过渡由两部分组成:新建柔性接触网投运和既有柔性接触网拆除。新建柔性接触网投运是指将新建柔性接触网安装、调试至设计要求,以及既有柔性接触网退出运营,达到运营基本条件。既有柔性接触网拆除是指拆除既有柔性接触网承力索、接触线、定位和悬挂装置等。整个大修施工过程新建柔性接触网安装、调试至设计位置,达到运营基本要求是前提;新建柔性接触网投用前检查和退出运营的既有柔性接触网进行检查、新建柔性接触网进行冷滑、热滑等工序是核心;确保新建柔性接触网达到运营基本条件和开通投入运营是目的。
广州地铁一号线TL07锚段约1200米,大修施工10个作业点完成,单个作业点时长约4小时。其中,新建柔性接触网安装、调整及投运需要连续9个作业点,既有柔性接触网拆除需要1个天窗点。需要说明的是过渡开通前整锚段的腕臂、中心锚结、拉线、临时地线安装完毕。整个施工六步完成:第一步架设承力索;第二步架设第一根接触线;第三步架设第二根接触线;第四步安装吊弦、定位、电连接、悬挂调整;第五步新设备投运和旧线加固,以及冷热滑;第六步旧线拆除和参数调整。
三、地铁柔性接触网大修施工管控方法
地铁柔性接触网大修管理原则,以安全为第一要务,在确保正常运营的前提下,质量和进度并抓。地铁公司需施工单位、监理单位和现场管控人员加强管理,细化各项要求并严格执行,具体措施如下:
(一)开展作业分工会
施工作业前,安排大修监管人员与监理单位共同参加施工单位作业分工会,要求会上明确当晚具体施工内容,包括准确施工位置、施工作业量、作业分组、人员安排、把控措施、施工关键点、安全风险源、验收步骤、线路开通条件确认以及其它注意事项等。
(二)安全交底
根据项目不同工序进行针对性的安全交底,明确各方具体职责。要求施工单位、监理单位和监控人员再次确认当晚施工内容与预定具体的工作量、作业分工及相应措施、材料和工器具清点等,并做好签字确认。
(三)作业监管
施工负责人必须按照审核的工作量稳妥、稳步监管好每次作业。作业完成情况反馈除了作业内容外,还必须包括施工前安全交底照片、施工前和施工后材料、工具清点照片以及关键工艺步骤的照片。
(四)应对突发情况
监管人员及施工单位、监理单位人员,在施工作业过程中出现突发事件及可能影响行车安全、运营服务的异常情况,须严格执行突发事件的应急信息报告流程,确保施工作业过程中信息及时、准确、畅通。现场配合人员务必第一时间报调度,并向各自行政领导逐级汇报。
(五)预留时间
每次作业须预留充足的设备检查、恢复及处理突发情况的时间,现场按照作业结束时间须在计划结束时间提前30分钟结束的原则执行,预留检查、设备恢复和销令时间。严格按要求落实作业后设备运行使用情况留守值班制度。影响行车的施工作业结束以后,须按照预案的要求安排人员值守到线路开通并待三列车安全通过,确认施工不会影响运营后方可撤离。
总结:
综上所述,只有全方位把控好现场施工关键点,提高地铁柔性接触网大修质量,才能够更好的促进城市轨道交通工程的健康发展。
参考文献:
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论文作者:赵经东
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/30
标签:柔性论文; 作业论文; 网大论文; 地铁论文; 限界论文; 设备论文; 基坑论文; 《防护工程》2019年第4期论文;