城市軌道交通工程系統(tǒng)機電技術(shù)探究

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一、成果研究背景

中國建筑作為國內(nèi)規(guī)模最大的投資建設(shè)集團(tuán)，時刻緊隨國家基建戰(zhàn)略規(guī)劃，先后參與了全國10多個城市的軌道交通項目建設(shè)，積累了豐富的地鐵和城軌施工經(jīng)驗，在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)“從無到有，從有到優(yōu)”的巨大突破。該成果在總結(jié)深圳地鐵9號線、南寧地鐵2號線工程實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依托徐州地鐵1號線項目展開技術(shù)研究，并在徐州地鐵3號線、鄭州地鐵3號線、重慶地鐵9號線等項目推廣應(yīng)用，總結(jié)形成了一整套城市軌道交通工程系統(tǒng)機電施工技術(shù)，提高施工效率和施工質(zhì)量、降低安全風(fēng)險、節(jié)約項目成本，提升企業(yè)在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的核心競爭力，同時助力城市軌道交通領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)國產(chǎn)化發(fā)展，形成具有廣泛推廣和指導(dǎo)意義的關(guān)鍵技術(shù)。

二、主要創(chuàng)新點和關(guān)鍵技術(shù)

該成果運用理論分析、現(xiàn)場和室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測和對比分析等研究方法，針對系統(tǒng)機電變電、接觸網(wǎng)、通信、信號四大專業(yè)施工過程中的重難點進(jìn)行研究，形成包含關(guān)鍵技術(shù)7項、通用技術(shù)13項的一整套系統(tǒng)機電施工技術(shù)。1.創(chuàng)新點（1）牽引供電系統(tǒng)設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)研發(fā)了直流設(shè)備絕緣安裝裝置，有效解決了直流設(shè)備安裝過程對絕緣性能的影響，提高了直流設(shè)備安裝效率及精度，優(yōu)化了牽引供電系統(tǒng)調(diào)試流程，提高了直流設(shè)備框架保護(hù)動作的準(zhǔn)確性。（2）隧道內(nèi)接觸網(wǎng)無軌測量技術(shù)研發(fā)了隧道內(nèi)剛性接觸網(wǎng)無軌測量技術(shù)，通過CPⅢ自由設(shè)站技術(shù)與模擬軌裝置的配合，擺脫了軌道鋪設(shè)對接觸網(wǎng)測量的限制，同時解決了在小半徑多曲線地段頻繁設(shè)立測量基站的問題，實現(xiàn)了在區(qū)間內(nèi)任意位置設(shè)站定位接觸網(wǎng)懸掛點的目的，極大提高了剛性接觸網(wǎng)施工效率。（3）柔性接觸網(wǎng)模擬計算技術(shù)優(yōu)化了柔性接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)模擬計算技術(shù)，研發(fā)了城市軌道交通接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)模擬計算軟件。該軟件與現(xiàn)行BIM軟件具有很高的兼容性，通過批量導(dǎo)入基礎(chǔ)計算數(shù)據(jù)進(jìn)行自動計算，計算結(jié)果自動校驗補差，最終將計算結(jié)果輸出BIM模型，提高了計算效率及精確度，實現(xiàn)了計算結(jié)果的可視化。（4）降低地鐵無線傳輸衰減及電壓駐波比技術(shù)通過優(yōu)化連接元器件操作流程，將設(shè)備本身耦合損耗和線路傳輸損耗降低，提高漏纜連接質(zhì)量，穩(wěn)定了發(fā)射頻率，并提升無線場強的信號強度。2.關(guān)鍵技術(shù)（1）牽引供電系統(tǒng)設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)；（2）隧道內(nèi)接觸網(wǎng)無軌測量技術(shù)；（3）剛性接觸網(wǎng)一次安裝到位技術(shù)；（4）柔性接觸網(wǎng)模擬計算技術(shù)；（5）接觸網(wǎng)剛?cè)徇^渡技術(shù)；（6）泄漏式電纜接頭施工技術(shù)；（7）城市軌道交通雜散電流防護(hù)系統(tǒng)施工與設(shè)備技術(shù)研究；（8）地下車站變電所夾層電纜敷設(shè)技術(shù)。

三、創(chuàng)新技術(shù)水平和先進(jìn)性

該成果形成城市軌道交通工程系統(tǒng)機電施工的一整套技術(shù)，從理論和實踐的角度為城市軌道交通系統(tǒng)機電安裝工程施工提供了示范作用和新的思維方法，研發(fā)和應(yīng)用了大量新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，解決了行業(yè)面臨的諸多難題，為城市軌道交通系統(tǒng)機電工程施工的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化發(fā)展提供了引導(dǎo)作用。該技術(shù)在很多方面具有獨創(chuàng)性、先進(jìn)性，經(jīng)查新，核心技術(shù)成果國內(nèi)外未見相同報道，其中8項單項技術(shù)國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)中未見相同報道，該成果整體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院院長、中國工程院院士陳湘生博士，評價該成果“達(dá)到使項目建設(shè)有序可控，對提高工程質(zhì)量、提升項目管理水平、優(yōu)化資源配置和降本增效具有重大的指導(dǎo)意義。”經(jīng)實際工程驗證，與國內(nèi)外同類技術(shù)比較，牽引供電系統(tǒng)設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)，工效提高了100%；牽引直流設(shè)備絕緣安裝合格率從80%提升到100%；剛性接觸網(wǎng)無軌測量技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)效率提高了300%；柔性接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)懸掛模擬計算技術(shù)，降低材料損耗80%；同軸漏泄電纜接續(xù)成端技術(shù)，合格率提高了25%。該成果獲專利19件，其中發(fā)明專利9件，實用新型專利10件，軟件著作權(quán)1項，發(fā)表論文7篇，形成省部級工法2項，企業(yè)工法10項，出版著作1項，獲省部級科技獎4項。

四、經(jīng)濟、社會及環(huán)保效益

該成果的成功實施，取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益，并形成成熟的施工工藝和經(jīng)驗，為推動城市軌道交通站后工程技術(shù)發(fā)展、推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。為實現(xiàn)城市軌道交通機電工程標(biāo)準(zhǔn)化、智能化建設(shè)提供了極具操作性的技術(shù)藍(lán)本，對行業(yè)發(fā)展起到了很好的引領(lǐng)作用，對我國乃至世界以后的軌道交通機電系統(tǒng)施工具有很好的指導(dǎo)作用。

五、推廣應(yīng)用價值及前景展望

該成果成功應(yīng)用于南寧2號線、徐州1號線、深圳9號線等城市軌道交通機電工程，效果良好，解決了目前諸多專業(yè)技術(shù)難題，在城市軌道交通機電工程中具有指導(dǎo)借鑒作用和推廣應(yīng)用價值，將在重慶地鐵9號線、天津地鐵7號線、西安地鐵6號線、深圳地鐵13號線等工程中繼續(xù)進(jìn)行推廣應(yīng)用，應(yīng)用前景廣闊。

作者:劉福建 單位:中建安裝集團(tuán)有限公司