CN106585427B - 一种地铁刚性接触网无轨施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地铁车辆供电施工技术领域，为了解决现有地铁刚性接触网施工存在作业干扰大、施工周期长、工作效率低的技术问题，提供一种地铁刚性接触网无轨施工方法，包括以下步骤：步骤一、接触网悬挂点计算；步骤二、刚性接触网悬挂点的测量定位；步骤三、刚性接触网悬挂装配计算；步骤四、刚性接触网悬挂装配安装及复核。本发明在铺轨前确定定位点位置及净空高度，提高了施工效率、节约了施工成本，解决了接触网施工依赖钢轨而导致的工期滞后问题，填补了我国城市地铁刚性接触网无轨施工技术的空白，取得了良好的经济效益和社会效益。

Description

一种地铁刚性接触网无轨施工方法

技术领域

本发明属于地铁车辆供电施工技术领域，具体涉及一种地铁刚性接触网无轨施工方法。

背景技术

地铁接触网是电气化城市轨道交通的主要部件，是轨道交通车辆的动力源泉，担负着给轨道机车提供动力的作用。城市轨道交通刚性接触网的施工，按照常规的施工工艺流程，需要在轨道已经确定锁定，不再变化的前提下，才能进行刚性接触网的施工，因为刚性接触网的检测参数-导高、拉出值验收标准都是以轨道作为参考物的，是刚性接触网与轨道的相对关系。目前传统地铁刚性接触网施工时均采取有轨施工的方法，有轨施工的主要弊端是施工周期长，作业干扰大，工作效率低。

目前地铁刚性接触网施工采用先铺轨后施工的常规方法，地铁机电设备等十几个专业的前置条件为轨道贯通，包括地铁刚性接触网。因此轨道一旦贯通，必然因为施工专业多而造成交叉干扰，导致效率低，工期长。而且，轨道成型以后还需要钢轨焊接轨道车进场作业，该施工方式为全封闭式，不允许其他专业进场施工，更加导致了施工困难。

发明内容

本发明为了解决现有地铁刚性接触网施工存在作业干扰大、施工周期长、工作效率低的技术问题，提供一种地铁刚性接触网无轨施工方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种地铁刚性接触网无轨施工方法，包括以下步骤：

步骤一、接触网悬挂点计算

A、确定起测点，在有道岔的区段，选取远离道岔岔心4m的位置作为起测点，即起测点里程=岔心里程-4m；在没有道岔的区段，选取锚段关节第一个点为起测点，起测点里程为在CAD图纸上直接测量获取的终端里程+跨距值；B、计算每个悬挂点里程，通过跨距来推算下一点的里程；任意悬挂点的里程可以通过累加跨距得到，即下一个悬挂点的里程等于上一个悬挂点的里程加跨距； C、计算悬挂点里程对应的坐标，将里程输入里程偏距与绝对坐标转换程序，得到相应的坐标；D、计算悬挂点轨面高程，通过线路调线调坡图或者里程与轨道高程换算程序直接计算出悬挂点的轨面高程；或者直接通过土建单位的调线调坡图，直接选取对应的里程，用等比例图纸直接读取该里程对应的轨面高程；E、计算悬挂点偏移量，得到引出点位置，直线区段没有超高，悬挂点的偏移量为0；曲线区段悬挂点的偏移量通过轨面超高和轨面以上净空高度计算出来；

步骤二、刚性接触网悬挂点的测量定位

A、采用全站仪对计算出测量点坐标进行现场测量放样、放样后的点位在洞底做好标记；B、放样完成后采用激光水平仪将已放样的洞底悬挂点位投影至洞顶处并做好标记；C、采用水准仪倒尺法对洞顶点位的绝对高程进行测量，测量所得洞顶悬挂点高程与设计轨面高程相减所得差值为悬挂点至轨面垂直距离、再通过计算最终得出曲线段悬挂点位距轨面中心实际净空；或者通过土建单位提供的调线调坡图直接寻找对应的里程来获取悬挂点的净空高度；

步骤三、刚性接触网悬挂装配计算

A、根据安装图纸的悬挂类型，将所有的刚性悬挂进行分类，首先分为圆形矩形隧道，然后区分直线曲线，再区分净空高度，然后区分拉出值；经过不断的细分，将所有的悬挂形式分为51种；B、将统计的接触悬挂安装图号数量进行分站分区间及总汇总，形成安装图号统计表；然后将筛选出来的数量填入表格当中，穷举所有安装图号对应的材料数量及规格型号、尺寸大小，列出单量统计表；每个安装图号对应的材料下，有数量的将数量填入表格，没有数量的直接空白；C、经过excel程序的计算，将安装图号统计与单量统计中的数据进行相乘，即函数=单量统计*安装图号统计；得出所需要的材料数量及规格型号、尺寸大小；

步骤四、刚性接触网悬挂装配安装及复核

根据计算结果，装配出柔性、刚性悬挂，等待轨道敷设完成之后，测量悬挂点的各项参数-导高和拉出值是否满足规范要求。

步骤二中对计算出的测量点坐标采用后方交汇法进行测量放样。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、在地铁接触网施工中采用刚性接触网无轨测量技术，在铺轨前确定定位点位置及净空高度，提高了施工效率、节约了施工成本，解决了接触网施工依赖钢轨的而导致的工期滞后问题；

2、通过刚性接触网悬挂Excel计算公式，保障了订购材料及悬挂材料各类预配参数的准确无误，提高了施工的精确度及效率，并节约了大量时间和人力；

3、采用悬挂点偏移计算方法，将轨道曲线超高转化为受电弓中心的偏移距离，为接触网悬挂定位提供准确的位移参数，保证了接触网悬挂点的准确定位；

总之，采用本发明所述的地铁刚性接触网无轨施工方法，结合土建交桩点坐标，采用无轨测量技术，确定接触网悬挂点位置。建立数学模型，从理论上分析接触网的位置定位，结合安装图，采用Excel函数编制接触网悬挂点预配技术，编制施工表，为现场施工提供参数。等到铺轨完成以后再进行测量，确定误差的产生因素及消除办法，及时校正，将接触网无轨施工误差控制在最小。确定高程形成三维空间坐标。而且受制于隧道内空间狭小及无法使用GPS，因而隧道内刚性悬挂点的测量需要在柔性无轨测量的基础上进行高程的测量。并且由于曲线超高的影响，要对刚性悬挂点进行超高换算。具有技术先进、工序安排合理、实用性强和缩短建设工期等优点，采用该技术成功地完成了天津地铁6号线供电一标5站5区间刚性接触网无轨施工任务，填补了我国城市地铁刚性接触网无轨施工技术的空白，取得了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的刚性接触网无轨施工纵剖示意图；

图2为本发明的刚性接触网无轨施工横断面示意图；

图中：1-控制点；2-棱镜；3-全站仪；4-测量点；5-引出点；6-激光水平仪；7-悬挂点。

具体实施方式

一种地铁刚性接触网无轨施工方法，如图1、2所示，包括以下步骤：

步骤一、接触网悬挂点7计算

A、确定起测点，在有道岔的区段，选取远离道岔岔心4m的位置作为起测点，即起测点里程=岔心里程-4m；在没有道岔的区段，选取锚段关节第一个点为起测点，起测点里程为在CAD图纸上直接测量获取的终端里程+跨距值；B、计算每个悬挂点7里程，通过跨距来推算下一点的里程；即下一点里程=起测点里程+跨距；如果锚段在有岔心位置，采用Excel累加公式，即下一个悬挂点7的里程等于上一个悬挂点7的里程加跨距；在没有岔心的普通区段，选取锚段终点的第一个悬挂点7为起测点，起测点的施工里程，计算方法同岔心锚段悬挂点7里程计算方式；C、计算悬挂点7里程对应的坐标，将里程输入里程偏距与绝对坐标转换程序，即可得到相应的坐标；该计算方法可以Excel函数形式或者软件形式制作成Excel计算软件或者封装成计算程序；输入换算程序后，即得出XY坐标参数，全站仪3无法识别里程偏距参数，只能转化为坐标参数才能现场放样；D、计算悬挂点7轨面高程，通过线路调线调坡图或者里程与轨道高程换算程序能够直接计算出悬挂点7的轨面高程；或者直接通过土建单位的调线调坡图，直接选取对应的里程，用等比例图纸直接读取该里程对应的轨面高程；E、计算悬挂点7偏移量，得到引出点5位置，直线区段没有超高，悬挂点7的偏移量为0；曲线区段悬挂点7的偏移量通过轨面超高和轨面以上净空高度计算出来；

偏移量计算方法如下：

计算公式：a=H/L*h

其中H为现场测量净空、L为轨距、h为超高。a为偏移量。

步骤二、刚性接触网悬挂点7的测量定位

A、采用全站仪3对计算出测量点4坐标进行现场测量放样、放样后的点位在洞底做好标记（钢钉、红漆）在旁边写清悬挂编号并注意点位保护；B、一般施工测量放样采用极坐标法更为精确，但针对本项目实际情况（控制点1位于圆形盾构壁处）、施工测量放样的方法可采用后方交汇法 ；C、后方交汇法主要是通过自由设站、由已知两个控制点1（或两个以上）进行方位角定向，通过全站仪3对放在控制点1上的棱镜2进行测量，要注意测站应设置在两个控制点1的中间位置、放样过程中放样点的距离不超出后视点的距离；D、放样完成后要及时采用激光水平仪6将已放样的洞底悬挂点7位投影至洞顶处（实际悬挂中心点位）、在洞顶用记号笔将点位画好标记（注意成品保护）；E、激光水平仪6在投影时注意要将其调整至水平状态，通过测量的洞顶悬挂点7高程减去轨面高程得出轨面以上的净空高度；F、采用水准仪倒尺法对洞顶点位（实际悬挂点7中心点位）的绝对高程（大沽高程系）进行测量，测量所得洞顶悬挂点7高程与设计轨面高程相减所得差值为悬挂点7至轨面垂直距离、再通过计算最终得出曲线段悬挂点7位距轨面中心实际净空；G、也可以通过土建单位提供的调线调坡图直接寻找对应的里程来获取悬挂点7的净空高度；

步骤三、刚性接触网悬挂装配计算

A、刚性接触网的悬挂点7确定之后，需要确定悬挂的安装形式及化学锚栓或者T型头螺栓的长度；B、根据安装图纸的悬挂类型，将所有的刚性悬挂进行分类，首先分为圆形矩形隧道，然后区分直线曲线，再区分净空高度，然后区分拉出值；经过不断的细分，将所有的悬挂形式分为51种；C、然后通过Excel中的函数=IF（AND（），“”，“”）用于筛选不同的悬挂形式；D、首先筛选刚性的矩形或者圆形隧道，A5单元格等于1为矩形，否则就是圆形；得到公式=IF（AND（A1=1），“矩形”，“圆形”），然后进行直线曲线的筛选，通过判断超高是否为0来判断直线曲线，再进行净空高度和拉出值的判断，不断的用该公式嵌套；E、将统计的接触悬挂安装图号数量进行分站分区间及总汇总，形成安装图号统计表；然后将筛选出来的数量填入表格当中，穷举所有安装图号对应的材料数量及规格型号、尺寸大小，列出单量统计表；F、即例举出所有的材料，每个安装图号对应的材料下，有数量的将数量填入表格，没有数量的直接空白；G、经过excel程序的计算，将安装图号统计与单量统计中的数据进行相乘，即函数=单量统计*安装图号统计；得出所需要的材料数量及规格型号、尺寸大小；

步骤四、刚性接触网悬挂装配安装及复核

A、根据计算结果，装配出柔性、刚性悬挂，等待轨道敷设完成之后，测量悬挂点7的各项参数-导高和拉出值是否满足规范要求。

工程实例

该方法用于天津地铁6号线供电一标共5站5区间。天津地铁6号线接触网施工开始后，在26站25区间中尚有3区间土建盾构未贯通，除12站13区间轨道铺通外，其余站区间均未开始铺轨。应用无轨施工技术，在未铺钢轨情况下，已完成定位测量、锚栓预埋及悬挂安装，将等待时间装换为有效的施工时间。该项目有效提高了接触网施工的效率，降低了劳务成本，缩短了建设工期，尤其适合土建盾构已经成型但是轨道尚未完成的情况。本技术的推广可缓解国内城市轨道交通建设施工工期普遍紧张的压力。

天津地铁6号线接触网工程全线一次性送电成功，并顺利通过竣工验收。在三个月的开通试运营期间零事故，验证了接触网无轨施工的安全性和可靠性。

本技术将继续应用在天津地铁6号线二期接触网工程中，并且通过组织专业技术人员培训、学习交流，将该技术推广到我公司中标的其他地铁项目。

针对本项目的应用还需注意以下情况：对于轨道铺轨施工误差，轨道铺轨属于其他单位负责施工，属于不可控误差，对于这样的误差需要在了解铺轨误差范围及误差可能的趋势，将铺轨的误差结合自身悬挂点的误差，尽可能向误差小的方向施工。对于测量造成的误差，可以采用将测量仪器升级换代、培训专业测量人员的办法降低误差。对于施工人员的误差，可以采用业务培训的办法，给施工人员交底施工的注意事项及降低误差办法。目前已经被天津地铁公司推广到其他线段，实现了接触网提前施工，缩短建设工期半年以上。实践证明，该技术方案先进，实用性强，经济环保，施工工序安排灵活，填补了我国地铁刚性接触网无轨施工技术的空白，推广前景好。

Claims (2)

1.一种地铁刚性接触网无轨施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、接触网悬挂点计算

A、确定起测点，在有道岔的区段，选取远离道岔岔心4m的位置作为起测点，即起测点里程=岔心里程-4m；在没有道岔的区段，选取锚段关节第一个点为起测点，起测点里程为在CAD图纸上直接测量获取的终端里程+跨距值；B、计算每个悬挂点里程，通过跨距来推算下一点的里程；任意悬挂点的里程可以通过累加跨距得到，即下一个悬挂点的里程等于上一个悬挂点的里程加跨距； C、计算悬挂点里程对应的坐标，将里程输入里程偏距与绝对坐标转换程序，得到相应的坐标；D、计算悬挂点轨面高程，通过线路调线调坡图或者里程与轨道高程换算程序直接计算出悬挂点的轨面高程；或者直接通过土建单位的调线调坡图，直接选取对应的里程，用等比例图纸直接读取该里程对应的轨面高程；E、计算悬挂点偏移量，得到引出点位置，直线区段没有超高，悬挂点的偏移量为0；曲线区段悬挂点的偏移量通过轨面超高和轨面以上净空高度计算出来；

步骤二、刚性接触网悬挂点的测量定位

A、采用全站仪对计算出测量点坐标进行现场测量放样、放样后的点位在洞底做好标记；B、放样完成后采用激光水平仪将已放样的洞底悬挂点位投影至洞顶处并做好标记；C、采用水准仪倒尺法对洞顶点位的绝对高程进行测量，测量所得洞顶悬挂点高程与设计轨面高程相减所得差值为悬挂点至轨面垂直距离、再通过计算最终得出曲线段悬挂点位距轨面中心实际净空；或者通过土建单位提供的调线调坡图直接寻找对应的里程来获取悬挂点的净空高度；

步骤三、刚性接触网悬挂装配计算

A、根据安装图纸的悬挂类型，将所有的刚性悬挂进行分类，首先分为圆形矩形隧道，然后区分直线曲线，再区分净空高度，然后区分拉出值；经过不断的细分，将所有的悬挂形式分为51种；B、将统计的接触悬挂安装图号数量进行分站分区间及总汇总，形成安装图号统计表；然后将筛选出来的数量填入表格当中，穷举所有安装图号对应的材料数量及规格型号、尺寸大小，列出单量统计表；每个安装图号对应的材料下，有数量的将数量填入表格，没有数量的直接空白；C、经过excel程序的计算，将安装图号统计与单量统计中的数据进行相乘，即函数=单量统计*安装图号统计；得出所需要的材料数量及规格型号、尺寸大小；

步骤四、刚性接触网悬挂装配安装及复核

根据计算结果，装配出柔性、刚性悬挂，等待轨道敷设完成之后，测量悬挂点的各项参数-导高和拉出值是否满足规范要求。

2.根据权利要求1所述的一种地铁刚性接触网无轨施工方法，其特征在于步骤二中对计算出的测量点坐标采用后方交汇法进行测量放样。