既有線站改信號開通方案研究

姚勝祥

姚勝祥:中鐵五局集團電務工程有限公司 工程師 410205長沙

鐵路信號系統施工最關鍵的工序就是新舊設備倒替。在新舊設備倒替施工中，由于各個鐵路局及鐵路線的車行密度不同，停用既有信、聯、閉設備時間差別也很大，一般為2h至6h。要在如此短的時間內完成對既有線新舊信號設備的更換，施工難度大，技術含量高;若采用一次性倒替開通，停用既有信號設備的封鎖時間長，投入的勞力多，必然會對車站的運輸能力造成影響，同時也增加了工程成本。因此，研究一種改進的開通方案以減少停用既有信號設備時間，從而將對運輸影響的程度減少到最低就顯得非常有必要。

1 改進開通方案概述

在以往的既有線站改信號施工中，都是按設計圖紙進行設備安裝及配線，由于存在設備利舊，所以對新舊設備換裝處的設備配置和配線的正確性都沒辦法檢查，只有等到一次倒替開通時才將新設備及配線連上，往往會出現很多的設備及電路故障，有可能造成延遲開通，影響車站的基本運輸能力，社會效益差。

本改進開通方案的特點是將一次倒替開通當天的新舊設備提前要“天窗”點進行換裝試驗，將站內側線股道和專用線設備在最后一次倒替開通的當天大封鎖點前停用，這樣既不會影響列車正常的運行，也可以檢查新增設備配置、配線的正確性，從而可以保證每個站都能按時投入開通運營，很好地解決了施工與運輸的矛盾。

本改進開通方案適用于既有站室外站場不動或改動很少的鐵路車站信號改造工程，以及區間新設自動閉塞的信號升級改造工程。

2 施工方法

2.1 總體思路

此改進開通方案的總體思路就是將最后一天大封鎖施工的工作按步驟分解，減少開通當天的工作量和信、聯、閉停用時間，提前檢查設備配置及配線的正確性，從而可有效地減少對運輸的干擾。根據運輸給點時間及工作量和準備情況，總體站改開通分三步。

第一步:大封鎖前要施工“天窗”點。分上、下行:將室外新設軌道電路設備連至鋼軌，進行軌道電路調試試驗;將新設配線連至利舊信號機進行調試試驗;將新設配線連至利舊轉轍機進行調試試驗;將新設站間聯系電路連至既有區間設備，進行結合電路和方向電路試驗;每一步試驗完畢，恢復既有聯鎖設備使用。

這一步主要是檢查新設備配置、配線的正確性，為下一步施工順利完成奠定基礎，減少開通當天因設備或配線錯誤而出現的故障率，從而可確保站改在很短的時間內開通啟用新設備，恢復正常的運輸秩序。

第二步:大封鎖點前根據對行車影響情況分時間段停用站內側線和專用線設備，對新設備進行安裝調試試驗，不影響車站正線的正常行車組織。

這一步主要是在不影響車站正常運輸的情況下，將第三步的工作進行分解，有效減少第三步的工作量，從而可以減少最后停用全站信號設備的時間，將對運輸的影響減小到最低程度。

第三步:最后要120 min的大封鎖點，停用全站信、聯、閉設備，進行新舊設備倒替施工。

2.2 施工程序及工藝流程

對車站信號設備換裝開通的工作量進行統籌分析，采用“分步換裝試驗、一次倒替開通”的施工方法，具體的施工程序及工藝流程如下。

2.2.1 施工準備

1．聯鎖模擬試驗和設備單項試驗。利用新型聯鎖模擬試驗系統，按照聯鎖表對室內電路進行聯鎖試驗，試驗完畢且聯鎖關系正確后，進行室外設備單項送電調試試驗，確保新設備電路的聯鎖關系正確。

2．拆配線標識。新、舊設備結合處是影響站改開通的關鍵點，所以在室內結合電路拆配線處，室外利舊信號機、道岔設備處，對每一根拆配線都用不干膠銘牌和玻璃絲綁扎標識，同時在該設備處配備拆配線表，便于操作人員施工和檢查人員進行配線核對。

3．編制開通組織方案。站改開通組織方案是指導全體人員參與開通的技術保障文件，內容必須含有項目情況介紹、開通組織機構、停點范圍及停點時間、施工步驟及施工內容、人員安排 (含個人負責項目內容及儀器儀表工具材料等)、通信聯絡措施、安全保證措施、開通施工準點保證措施、應急預案措施、儀器儀表及材料、工具供應措施、后勤管理措施、開通后人員值班安排以及施工注意事項等。每個小組發一份完整的開通組織方案，小組成員每人發一份個人施工項目安排，確保所有參與開通人員都能明白自己的工作內容。

4．現場情況調查、熟悉。由于既有線站改信號開通的特殊性，對每一個站在開通前一天，要求所有參加開通的人員對自己所從事的項目任務對照開通組織方案進行仔細核對，檢查工作項目是否正確、是否還有遺漏的內容，以及對本人從事項目所需要的工具、材料進行清理，確保開通當天每個人對自己的工作做到心中有數。

5．準備聯鎖試驗用各種表格及竣工文件。

2.2.2 分步換裝試驗施工

1．施工計劃申請。根據道岔、信號機和軌道電路相互間試驗的關聯關系，在提報施工“天窗”要點計劃時，根據對行車影響情況，按上行線和下行線分別停用站內聯鎖設備，正線之間雙動道岔申請30 min的垂直“天窗”點 (停用全站信號聯鎖)，小站一般上、下行線分別要2h點，大站要5h點，然后區間結合電路試驗單獨再要一個上、下行線“天窗”點。

2．換裝施工、試驗方法。要施工“天窗”點，分步對室外新設軌道電路、利舊信號機和轉轍機設備進行更換配線施工及調試試驗;將新設站間聯系電路連至既有自閉，進行結合電路和方向電路試驗等。在方法上采取上行線 (或下行線)分咽喉的軌道電路和信號機同步施工、另外一個咽喉的軌道電路和道岔設備同步施工的方法，這樣就不會對聯鎖試驗造成相互影響，可節約施工“天窗”點的時間，從而減少對運輸的干擾。換裝施工和試驗流程如圖1所示。

1)軌道電路換裝施工、試驗方法。停點命令下達后，作業人員將既有軌道電路變壓器箱的箱體連接線從鋼軌上取掉，然后將新設扼流變壓器箱的箱體連接線連至鋼軌，配合室內按軌道電路調整表進行電壓、相位角、壓軌 (檢查和控制臺顯示、繼電器狀態是否一致)的調試試驗，試驗完畢且符合要求后，恢復既有軌道電路的調試試驗。

圖1 換裝施工和試驗流程

2)信號機換裝施工、試驗方法。停點命令下達后，作業人員將利舊信號機至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設變壓器箱 (或終端電纜盒)進行配線連接，配合室內進行點燈及燈絲報警試驗 (檢查和控制臺顯示是否一致)、燈端電壓調整，試驗完畢且符合要求后，恢復既有信號機的調試試驗。

3)道岔設備換裝施工、試驗方法。停點命令下達后，作業人員將利舊轉轍機至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設變壓器箱(或終端電纜盒)進行配線連接，配合室內進行道岔操縱試驗，核對道岔開向位置和控制臺顯示是否一致、繼電器狀態與道岔定反位是否一致;2 mm鎖閉、4 mm不鎖閉試驗;擠岔報警試驗;斷接點表示試驗等，試驗完畢且符合要求后，恢復既有道岔轉轍機的調試試驗。

4)區間結合電路換裝施工、試驗方法。停點命令下達后，作業人員按照拆配線表將既有聯鎖設備和既有區間結合電路的配線全部拆除，將新聯鎖設備和既有區間結合電路的配線連上，進行方向電路試驗、結合電路試驗，試驗完畢且符合要求后，恢復既有聯鎖設備和既有區間結合電路的調試試驗。

分步換裝試驗是本改進開通方案技術的重點，經過分步換裝試驗，可以檢查新設設備的配置和新舊設備結合處的配線是否正確，可以提前將一些電路故障進行排除，為最后一次倒替順利開通打下堅實的技術基礎。而且通過分步申請施工“天窗”點，可以減少一次倒替開通停用既有信、聯、閉的時間，減少了對運輸的干擾，同時可節約一次倒替開通需投入的大量熟練技術工人，從而可取得較好的社會效益和經濟效益。

2.2.3 一次倒替開通施工

一次倒替開通是信號站改的最后一道工序。根據施工封鎖電報，停點命令下達后，各小組作業人員根據開通組織方案安排，分別將室外新設的軌道電路設備連至鋼軌;將利舊轉轍機、信號機至變壓器箱 (或終端電纜盒)的配線拆除，連至新設變壓器箱 (或終端電纜盒);室內將新聯鎖設備和既有區間結合電路的配線連上，然后進行室內外設備的綜合聯調及聯鎖試驗。開通流程如圖2所示。

圖2 一次倒替開通流程圖

1．一次倒替開通大封鎖點前，根據對行車影響情況，分時間段停用站內側線設備和專用線設備(不影響正線行車)，對新設備進行安裝調試、試驗，減少停用全站信、聯、閉時間，將對行車的干擾減少到最低程度。

2．一次倒替開通與分步換裝試驗的施工、試驗方法一樣，只是減少了一個恢復既有設備安裝試驗的工序，新設備經安裝、調試、聯鎖試驗合格就可以投入運營了。

3 效益分析

本改進開通方案經過分步換裝試驗，在一次倒替開通過程中，不會出現聯鎖電路故障，能確保新設備都能按時投入開通運營，可以樹立很好的施工單位形象，取得較好的社會效益，同時減少了一次倒替開通過程中大量的熟練技術工人數量，從而有效的節省了工程成本。

4 應用實例

2010年由中鐵五局集團電務工程有限公司承建的蘭新鐵路嘉峪關至紅柳河段14個車站的信號改造工程中應用上述方案，每個站都能按時開通運營，證明此改進方案可行，值得在以后同樣制式的站改中推廣。

［1］ 鐵路信號設計規范.TB 10007－2006.

［2］ 鐵路信號施工規范.TB 10206－1999.

［3］ 鐵路信號維護規則.鐵運【2008】142號.

［4］ 繼電式電氣集中聯鎖技術條件.TB 1774－86.

［5］ 計算機聯鎖技術條件.TB/T 3027－2002.