城市轨道交通工程系统机电技术探究

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一、成果研究背景

中国建筑作为国内规模最大的投资建设集团，时刻紧随国家基建战略规划，先后参与了全国10多个城市的轨道交通项目建设，积累了丰富的地铁和城轨施工经验，在行业内实现“从无到有，从有到优”的巨大突破。该成果在总结深圳地铁9号线、南宁地铁2号线工程实践经验的基础上，依托徐州地铁1号线项目展开技术研究，并在徐州地铁3号线、郑州地铁3号线、重庆地铁9号线等项目推广应用，总结形成了一整套城市轨道交通工程系统机电施工技术，提高施工效率和施工质量、降低安全风险、节约项目成本，提升企业在基础设施领域的核心竞争力，同时助力城市轨道交通领域全产业链的技术国产化发展，形成具有广泛推广和指导意义的关键技术。

二、主要创新点和关键技术

该成果运用理论分析、现场和室内试验、数值模拟、现场监测和对比分析等研究方法，针对系统机电变电、接触网、通信、信号四大专业施工过程中的重难点进行研究，形成包含关键技术7项、通用技术13项的一整套系统机电施工技术。1.创新点（1）牵引供电系统设备安装及调试技术研发了直流设备绝缘安装装置，有效解决了直流设备安装过程对绝缘性能的影响，提高了直流设备安装效率及精度，优化了牵引供电系统调试流程，提高了直流设备框架保护动作的准确性。（2）隧道内接触网无轨测量技术研发了隧道内刚性接触网无轨测量技术，通过CPⅢ自由设站技术与模拟轨装置的配合，摆脱了轨道铺设对接触网测量的限制，同时解决了在小半径多曲线地段频繁设立测量基站的问题，实现了在区间内任意位置设站定位接触网悬挂点的目的，极大提高了刚性接触网施工效率。（3）柔性接触网模拟计算技术优化了柔性接触网悬挂结构模拟计算技术，研发了城市轨道交通接触网悬挂结构模拟计算软件。该软件与现行BIM软件具有很高的兼容性，通过批量导入基础计算数据进行自动计算，计算结果自动校验补差，最终将计算结果输出BIM模型，提高了计算效率及精确度，实现了计算结果的可视化。（4）降低地铁无线传输衰减及电压驻波比技术通过优化连接元器件操作流程，将设备本身耦合损耗和线路传输损耗降低，提高漏缆连接质量，稳定了发射频率，并提升无线场强的信号强度。2.关键技术（1）牵引供电系统设备安装及调试技术；（2）隧道内接触网无轨测量技术；（3）刚性接触网一次安装到位技术；（4）柔性接触网模拟计算技术；（5）接触网刚柔过渡技术；（6）泄漏式电缆接头施工技术；（7）城市轨道交通杂散电流防护系统施工与设备技术研究；（8）地下车站变电所夹层电缆敷设技术。

三、创新技术水平和先进性

该成果形成城市轨道交通工程系统机电施工的一整套技术，从理论和实践的角度为城市轨道交通系统机电安装工程施工提供了示范作用和新的思维方法，研发和应用了大量新技术、新设备、新工艺，解决了行业面临的诸多难题，为城市轨道交通系统机电工程施工的标准化、智能化发展提供了引导作用。该技术在很多方面具有独创性、先进性，经查新，核心技术成果国内外未见相同报道，其中8项单项技术国内相关文献中未见相同报道，该成果整体技术水平达到国际领先。深圳大学土木与交通工程学院院长、中国工程院院士陈湘生博士，评价该成果“达到使项目建设有序可控，对提高工程质量、提升项目管理水平、优化资源配置和降本增效具有重大的指导意义。”经实际工程验证，与国内外同类技术比较，牵引供电系统设备安装及调试技术，工效提高了100%；牵引直流设备绝缘安装合格率从80%提升到100%；刚性接触网无轨测量技术比传统技术效率提高了300%；柔性接触网结构悬挂模拟计算技术，降低材料损耗80%；同轴漏泄电缆接续成端技术，合格率提高了25%。该成果获专利19件，其中发明专利9件，实用新型专利10件，软件著作权1项，发表论文7篇，形成省部级工法2项，企业工法10项，出版著作1项，获省部级科技奖4项。

四、经济、社会及环保效益

该成果的成功实施，取得了显著的经济效益、社会效益和环保效益，并形成成熟的施工工艺和经验，为推动城市轨道交通站后工程技术发展、推进基础设施建设做出了巨大贡献。为实现城市轨道交通机电工程标准化、智能化建设提供了极具操作性的技术蓝本，对行业发展起到了很好的引领作用，对我国乃至世界以后的轨道交通机电系统施工具有很好的指导作用。

五、推广应用价值及前景展望

该成果成功应用于南宁2号线、徐州1号线、深圳9号线等城市轨道交通机电工程，效果良好，解决了目前诸多专业技术难题，在城市轨道交通机电工程中具有指导借鉴作用和推广应用价值，将在重庆地铁9号线、天津地铁7号线、西安地铁6号线、深圳地铁13号线等工程中继续进行推广应用，应用前景广阔。

作者:刘福建 单位:中建安装集团有限公司