浅谈佛山地铁2号线上盖场段及全封闭声屏障区段接触网接口设计配合要点
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浅谈佛山地铁 2 号线上盖场段及全封闭声屏障区段接触网接口设计配合要点
摘要:随着国内城市轨道交通建设的迅速发展,地铁停车场及车辆段所需的
占地面积不断加大,环评要求越来越高。
地铁上盖开发及吸声降噪也成为轨道交
通建设的热门主题。
越来越多的城市在地铁建设中提出上盖物业开发,高架区段
设置全封闭声屏障。
相比传统接触网设计,地铁上盖场段净空小,综合管线交错
复杂,高架全封闭声屏障区段,横向布置空间紧张。
从而使得接触网系统外部环
境变差,设计与施工难度大大增加。
本文结合佛山地铁2号线林岳车辆段及高架
区间全封闭声屏障区段接触网工程实例,从设计方案及接口配合等方面进行总结
及思考,为后续同类型工程接触网设计施工提供借鉴。
关键词:轨道交通;上盖车辆段;全封闭声屏障;架空接触网;接口设计要
点
1引言
接触网系统是一个涉及电气、机械和结构等专业的混合系统,与外部环境关
系密切。
地铁上盖场段净空小,综合管线交错复杂,高架全封闭声屏障区段,横
向布置空间紧张。
如若系统专业、系统与土建专业间配合不足,专业间的接口关
系核查不到位,无法及时发现相互间存在的冲突,对工程的设计实施将产生不利
影响。
如何能更好的处理协调好接触网系统设施、设备与外部环境或其他专业设
施的关系至关重要。
2佛山地铁2号线林岳车辆段上盖及高架全封闭声屏障形式介绍
佛山地铁2号线一期工林岳车辆段与综合基地位建设总用地面积28.64万平
方米。
总建筑面积51.73万平方米。
林岳车辆段整个段场与上盖物业开发相结合
设置。
地面一层主要为上盖物业社会汽车库。
地面二层为地铁车辆段段场。
地铁
车辆段段场盖板上方进行上盖物业开发。
地面汽车库层主要为物业的社会汽车库,
同时包含部分地铁车辆段用房、市政下穿道路及部分地下管廊等。
高架段三站四
区间,根据环评要求在高架区间部分区段设置单线、双线及三线全封闭或半封闭
声屏障。
3上盖场段接触网接口设计配合要点
3.1上盖建筑结构对接触网设计产生的影响
传统车辆段轨行区一般位于地面层,大多露天或局部位于库房内。
接触网支
柱及设备安装可根据需要确定位置,安装调整空间相对较大,受其他专业影响较小。
本工程接触网采用简单链型悬挂形式,而林岳车辆段内股道密集,道岔众多,受接触网道岔定位等特殊需要,部分立柱位置可调整空间较小。
车辆段地面一层
为上盖物业社会汽车库,地面二层为地铁车辆段段场,即轨行区层为架空结构。
上盖范围内除试车线等桥梁外,其余区段无接触网单独立柱条件。
故接触网悬挂
安装需在上盖结构柱、结构顶板、横梁及结构墙上安装。
场段上盖范围内多专业
间交叉设置,风、水、电桥架等管线设备错综复杂。
在上盖顶端生根如吊柱、垂
直悬吊,接地连线,电缆敷设安装条件困难,需与多专业间协调配合接口预留。
盖体内结构典型断面及管综设置情况如图1~2所示:
图1 车辆段上盖结构局部横断面示意
图2 盖体范围内局部悬吊管综平面示意
3.2上盖车辆段接触网方案设计及配合要点
1)提前介入,主动配合
接触网系统与土建、系统等多专业均存在接口,且场段上盖体内接触网悬挂布置点复杂。
接触网吊柱、结构软横跨横索悬吊、接触网下锚、隔离开关及上网引线等易与其他综合管线冲突。
由于建筑结构在施工图前会分阶段开放相关输入资料,接触网专业应及时根据建筑结构前期开放资料结合设计方案提出接触网预埋预留要求。
明确接触网需要占用的安装位置空间,可以有效避免后期出现大面积碰撞冲突。
当建筑结构等出现方案调整时,应主动配合核对,对接触网接口预留有影响的地方应及时反馈意见并更新提资。
2)边界条件的明确
为满足其他构造物距对电气绝缘安全距离要求,根据场段内接触网悬挂安装高度,应明确接触网安装净空要求,给出接触网各典型安装节点的安装位置、尺寸及高度示意等,以便于其他管线等设备的布置的避让调整。
3)需土建预留条件或预留预埋的配合
对于需建筑结构考虑安装空间、打锚栓安装荷载预留条件的节点,应注意明确接触网安装荷载及拟采用后置锚栓的规格,明确对结构混凝土强度、厚度及宽度尺寸的要求;对于需建筑结构预留预埋件的,如接触网库门口及库内终端下锚
底座,桥梁接触网立柱基础等。
应注意明确接触网预埋件的类型、安装位置、荷
载及尺寸误差要求等。
4)上盖场段内关于接触网隔离开关电缆敷设路径的配合
应注意考虑上盖场段内接触网上网电动隔离开关的及联络开关之间的电缆敷
设路径,因消防、暖通、给排水等悬吊管综交错布置,电缆桥架设置空间有限。
可考虑与供电专业桥架合设,减少桥架布置。
应注意密切配合,合理优化桥架路径。
5)上盖场段内关于场段内接触网隔开带电显示装置电源的配合
场段内接触网隔开分布在库门口、库中间列位对应股道附近的结构柱上。
由
于开关分布较散,应注意向动照专业提用电需求,由动照专业统一考虑并预留电
源条件。
避免后期施工时临时增加用电需求而引起用电总负荷超标,且零散接线
不便于现场具体实施。
6)上盖体内悬吊管综的协调配合
与传统场段相比,上盖场段内除净空有限外,盖体下方给排水、暖通、强弱
电电缆桥架设备等管线密布,交错成网,极易与接触网吊柱、横索悬吊等发冲突,甚至出现不满足电气绝缘距离要求的情况。
需在前期接口配合中及早确定接触网
安装位置,所需占用空间及避让原则等。
以便于管综专业综合考虑协调管线的排布,减少后期发生大面积冲突产生的不利影响。
同时,悬吊挂管综除需要满足最
不利情况下对接触网带电体的电气绝缘距离要求外,还应协调管综布置,避免喷
淋头、水管接头、空调冷凝水等可能存在直排水在接触网带电体正上方设置,减
少安全隐患。
7)上盖体内埋地管沟的协调配合
因轨行区层为架空结构,轨行区层结构厚度较小,专业间埋地管沟存在交叉
布置时结构深度无法同时满足多专业的要求,需注意协调局部改为穿管敷设。
库
内等无砟轨道区域,垂直横穿多股道的横向电缆沟设置,因轨道板存在分段设置,
电缆沟设置在考虑接触网专业需求的情况下应注意结合轨道板的设置优化调整。
电缆沟的起始、终端应注意预留引上引出的接口条件,减少后期二次凿除施工。
4全封闭声屏障区段接触网接口设计配合要点
4.1全封闭声屏障对接触网设计产生的影响
高架区段,受桥梁总宽度限制,桥面横向布置紧凑。
尤其是设置全封闭声屏
障的桥梁区段,接触网立柱、下锚装置、隔离开关设备等容易与桥梁声屏障及附
属建筑发生冲突,具体表现为:
1)声屏障立柱基础与接触网基础冲突
本工程高架区段声屏障立柱基础顺线路方向约2m一处,基础纵向长度约
0.5m。
受桥梁总宽度、限界及安装空间需要,横向布置上声屏障基础接触网立柱
及基础存在冲突,接触网立柱本体距声屏障吸声板装置距离仅约30mm。
不利于后
期施工及运营维护,如图3所示。
2)声屏障与接触网下锚装置冲突
接触网全补偿下锚采用棘轮补偿装置,下锚补偿零部件均采用标准成熟产品,下锚棘轮框架及下锚坠坨串均与声屏障发生明显冲突,且接触网导线受温度影响
伸缩时,接触网下锚补偿坠坨容易发生卡滞,影响运营安全。
如图4所示。
3)声屏障与接触网隔离开关设备冲突
根据供电分段需要,高架段车站两端接触网绝缘锚段关节处不可避免需设置
接触网上网隔离开关,而隔离开关安装与声屏障发生明显冲突,且声屏障距开关
带电体电气绝缘距离无法满足要求,如图5所示。
4)声屏障距接触网辅助馈线距离偏小
本工程接触网采用柔性简单链型悬挂,高架区段正线导线组成为双承双导+
双辅助馈线+架空地线,其中双辅助馈线为架空裸导线,辅助馈线在接触网立柱
上采用绝缘架设,导线距声屏障垂直距离约600mm。
在全封闭声屏障区段,接触
网立柱跨中辅助馈线在最不利情况下无法满足安全电气绝缘距离要求,如图6所示。
图3 声屏障立柱基础与接触网基础冲突示意图4 声屏障与接触网下锚装置冲突示意
图5 声屏障与接触网隔离开关设备冲突示意图6 声屏障距接触网辅助馈线距离偏小示意
4.2全封闭声屏障区段接触网方案设计及配合要点
基于以上存在的冲突问题,经与声屏障专业协调沟通,为减小列车运行对周边居民区的干扰,根据线路所处周边环境,需设置声屏障区段的地方,声屏障设置无法取消或断开。
故需多专业配合协调及避让,以减少后期冲突问题。
接触网接口配合及方案设计如下:
1)声屏障立柱基础与一般接触网立柱处冲突的协调设计方案
接触网明确立柱设置具体位置,顺线方向声屏障基础与接触网立柱基础与错开设置。
解决立柱及基础与声屏障基础冲突问题。
同时,在接触网立柱处,声屏障吸声板厚度由原140mm减小至50mm,增加立柱与声屏障之间的间隙,解决后期施工安装及运维空间问题。
2)声屏障与接触网下锚装置冲突的协调设计方案
a.在接触网下锚处声屏障增加牛腿外扩安装或断开
此方案虽可满足接触网安装需要,但影响声屏障整体结构,且不美观景观。
声屏障如需断开则影响吸声降噪效果,不满足环评要求,故此方案不成立。
b.局部调整接触网立柱限界
在满足限界要求及接触网安装需要的前提下,接触网全补偿下锚处立柱基础
向线路方向调整100mm。
同时顺线路方向,由声屏障专业避让接触网。
此方案以
可以有效解决下锚冲突问题。
与桥梁配合桥梁接口预留时,需注意明确注明接触
网限界及误差要求。
3)声屏障与接触网隔离开关设备冲突的协调设计方案
由于声屏障外扩安装或断开方案不成立,故只能调整接触网隔离开关安装方案。
a.接触网原露天隔离开关改为开关柜
原架空裸开关具有断口直观性的优点,利于巡检检修。
而开关移动至车站后,改成开关柜的形式,不利于供电系统运营检修。
开关改移至车站后接触网上网
150型电缆每个上网点约16根,无专用敷设电缆槽,强电电缆槽(500mm×395mm)存在环网高压电缆、变电弱电电缆及控制电缆等,接触网16根150电缆无敷设
路径,且长距离电缆存在非常大的风险性,建设期一次性投资费用高,且故障点
查找困难。
故不推荐将隔离开关改为开关柜设置在车站用房内的方案。
b.接触网隔开避让声屏障设置范围
根据佛山2号线一期工程全线声屏障设置范围及形式,在存在影响的仙涌、
石洲两高架站两端靠近小里程侧局部未设置声屏障。
经多方讨论协调,结合供电
分段设置需要,最终确定采用接触网隔离开关改移出与声屏障有冲突的范围。
即
左线大里程侧上网开关本体改移至车站小里程侧无声屏障范围处,局部增加电缆
敷设至原分段锚段关节处上网。
此方案需注意协调解决站台板下方电缆敷设路径,建议与供电专业共用电缆桥架,由供电专业预留条件。
4)声屏障距接触网辅助馈线距离偏小的解决设计方案
为确保接触网辅助馈线与声屏障的绝缘距离,需在部分声屏障H型钢柱上设
置附加导线悬挂点,减小辅助馈线跨距,以满足在最不利情况下对声屏哈盖章安
全电气绝缘距离要求。
在直线及曲线半径R≥800m区段,设置接触网附加导线悬
挂点的声屏障H型钢柱距最近接触网支柱间距不大于25m;在曲线半径200m≤R
<800m区段,设置接触网附加导线悬挂点的声屏障H型钢柱距最近接触网支柱间
距不大于15m。
此方案需与声屏障立柱合架,故应根据安装方案提出接触网受力荷载及接口
预留具体要求,由声屏障专业综合考虑接触网专业的预留孔设置。
应特别注意,
部分设置全封闭声屏障的U型槽区段,受U型槽侧墙顶端结构宽度影响,无法满
足接触网与声屏障同时设置立柱需求。
经相关会议讨论,最终确定由声屏障专业
统筹考虑接触网在声屏障H型钢柱上的安装,接触网专业向声屏障专业提供接触
网悬挂布点、荷载及预留孔位要求。
与区间一般高架区段不同点在于,U型槽区
段接触网由柔性悬挂过渡至地下段刚性悬挂,接触网悬挂高度是在逐渐变化的,
侧墙顶端距轨面的高度也是变化的。
而受声屏障构造的局限性,合架只能采用孔
内安装,故预留孔的设置需根据具体情况分别逐一明确,便于后期施工安装调整。
结束语
城市轨道交通工程专业间接口设计是一项复杂的系统工程,包括下游专业对
上游专业的各种技术要求、上游专业对下游专业提供的各项技术资料、接口配合等。
尤其是在上盖场段、高架全封闭声屏障等外部环境复杂区段,应提前介入,
主动配合。
做好专业间的接口设计工作,才能使城市轨道交通工程内部各子系统
协调、统一、成为一个有机的整体,为城市轨道交通工程的建设及运营创造良好
条件。
参考文献
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