城市軌道交通車場改擴建工程信號系統施工探討

康　強（中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司濟南分公司，山東 濟南 250100）

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城市軌道交通車場改擴建工程信號系統施工探討

康強（中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司濟南分公司，山東 濟南 250100）

結合北京地鐵4號線馬家堡停車股道改擴建工程的具體實施，分析、總結城市軌道交通場段改擴建過程中，信號系統在工程實施各階段所需跟進、完成的各項工作及注意事項，以及如何靈活運用倒接開關實現安全、高效的信號系統倒接操作。為城市軌道交通既有運營線路場段改造項目信號系統施工提供一定參考。

場段改造；信號系統；倒切開關

緒論

隨著城市化進程，城市軌道交通作為城市公共交通骨干的作用顯得越來越重要，人們對城市軌道交通的運送能力提出了更高的要求。4號線和大興線貫通運營后，其客流量更呈逐年增長態勢，部分車站斷面客流壓力顯得尤其巨大，高峰時段列車滿載率逼近120%［1］，為緩解日益增大的供需矛盾，北京地鐵4號線經可行性研究，在北京市政府的大力支持下，開展實施了全線增購13列車工程，并同期實施了馬家堡停車股道改擴建工程。筆者全程參與了北京地鐵4號線馬家堡停車股道改擴建工程的信號系統改造工程，現從工程實施角度，對各階段所需重點跟進工作及工程實施過程需注意事項進行分析、探討。

1　場段信號系統改造特點分析

城市軌道交通信號系統是保證日常列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統設備，場段在線路運營組織中擔負著全線列車的列檢、定修、試車、與正線接發車等功能，是保證線路正常運營組織的重要組成，信號系統設備的安裝、調試，以及后期廢除設備的拆除，都須在不影響車場調車作業及正線正常運營組織的前提下進行。

城市軌道交通場段信號改造工程的實施通常具有如下基本特點：

（1）改造過程中凡是涉及既有系統接口改造、軟件升級、設備拆除等作業都需在夜間停運后開展實施，有效施工時間短、施工影響范圍大；

（2）施工作業通常會占用線路條件，往往會對正常的試車、洗車、定修作業造成影響，因而施工計劃需提前統籌，計劃、組織安排要求較高；

（3）施工、調試、拆舊過程中，需做好既有運行設備的防護，避免對運營系統造成影響，安全壓力較大；

（4）涉及庫線結構、線路、供電、通信、地下線路等多專業、多環境影響因素，交叉作業界面多、專業接口多、協調工作量大，且往往受土建、軌道等基建工程條件制約嚴重。

2　施工階段劃分及注意事項

根據場段改造工程實施特點，可將信號系統改造分為如下幾個階段：現場調查、纜線及設備改移階段→新增室內外設備安裝階段→新增設備接入、軟件調試階段→系統割接正式運營階段。下面將結合馬家堡車輛段改造過程，對場段施工各階段所需注意事項進行分析、探討。

2.1現場調查、纜線及設備改移階段

場段的站場內通常匯集多專業、多埋深管線，在進行新建線路布設、新建庫房地基施工前，首先需與相關專業做好技術溝通，對站場內既有管線、設備進行實地勘察，對重點部位，如既有停車庫庫邊、穿軌咽喉區、既有線路邊沿可采用地下管線金屬探測、局部開挖等方式核實確認，并標畫紅線范圍，劃定施工區域。對工程實施有影響的纜線、設備需在此階段進行改移及防護，特別是既有電纜路由埋設位置與新建軌道線路有位置沖突的、既有設備將侵入新建軌道線路限界的、既有軌道回流纜線與新建軌道線路供電分區有沖突的重點部位設備，在土建、軌道專業施工前，要結合實際現場線路條件，根據影響范圍、實施難度，采用改移、整體替換、加固包封等方式進行纜線、設備防護處理，避免軌道專業及土建樁基施工對既有在用信號設備造成傷害、影響運營。同時，可通過物理圍墻隔離、多處絕緣隔斷等方式實現運營區域與建設區域的物理隔離，并配合請點施工制度，以達到安全、靈活的施工組織模式。

2.2新增室內、外設備安裝階段

既有信號機房室內施工，面臨空間狹小、纜線穿設困難、施工風險大等問題。在進行室內施工時，可采用如下防護措施，降低風險：

（1）室內設備施工前，為避免施工人員誤碰在用設備，對施工區域在用組合柜、分線柜加裝硬性護罩防護，護罩需具備透氣、可視化、拆卸方便等特點；

（2）做好應急方案及備件準備，施工過程中要求作業人員嚴格按照施工配線表進行現場拆、配線作業并做好記錄；

（3）每日施工完畢后，對設備狀態會同信號維護人員、調度人員一同進行復核，確保設備狀態恢復或達到目標狀態，并安排值守人員確認首列車順利發車，以確保施工作業對運營造成的風險降至最低。

軌旁施工以不影響場段調車運營組織為前提，場段不同于正線空間，具備場地廣、功能區域性、存在變通進路、視野廣、行車速度較慢等有利條件，通過采用圍墻及絕緣隔斷、警示標牌的防護方式，可實現運營區域和建設區域的物理隔離，配合運營、土建施工屬地共同請點確認制度，一方面可保證有效的施工時長，另一方面做到日常施工對場段正常作業無影響。施工過程中，需率先完成新建、對運營行車無影響的部分工作，此部分工作通常作業時間長、用工較密集，可充分利用物理隔離施工區域的優勢，完成主要工作量。對于涉及既有設備拆改、移位、線路接駁的軌旁作業，需將施工對運營的影響范圍、影響時間、需要的配合部門及工作與運營單位進行詳盡溝通，并做好應急組織措施，合理安排工序，減少重復作業的風險。軌旁施工，需根據本地氣候特點及施工時節做好 “冬施”、“雨施”組織及防護，避免造成人身及設備損失。

部分新增信號設備施工會涉及接入既有光、電纜環路中，此部分工作將打斷既有設備光、電纜環接，特別是光纜的環接是不可恢復的，必須一次性成功，因而對光、電纜的校核確認有很高要求。在馬家堡車輛段改擴建工程信號系統施工中，采用OTDR測距、纜線米標標注、原始配盤數據比對相結合的方式對光電纜進行仔細核對確認，準確完成了所涉及纜線的配線調整。

2.3新增設備接入、軟件調試階段

室內、外新增設備安裝完成后，需對新增設進行離線電氣參數測試，符合要求后，方可接入系統操作，室內外設備的單體及軟件功能通過長時間、多次的調試及驗證，在確保設備狀態、軟件功能達到目標要求后，方可進行設備正式接入施工。因而，在調試階段，信號施工單位在每日的調試工作開展前及完成后，通常都需進行大量的纜線拆裝、恢復工作，即會占用有限的請點調試時間，又會增加施工恢復不徹底對運營造成影響的風險因素。為克服此困難，提高施工、調試效率，在北京地鐵4號線馬家堡車輛段施工過程中，采用了倒切裝置，通過設置倒切裝置，配合運營共同確認管理，提高了施工效率、增加了有效調試時間，為優質、按時的線路全功能開通，打下了基礎。

倒切裝置的設置原理及管理辦法，如下：

（1）倒切裝置的原理

倒切裝置由允許倒切開關箱、倒切開關箱、繼電控制箱組成。

倒切裝置原理圖如圖1。

圖1　倒切裝置原理圖

為確保任何時刻所倒切設備只有接入或斷開一種狀態，倒切繼電器采用極性保持繼電器（如：JYJXC－160/260，JYXC-660），斷開和接入分別接入繼電器的定位節點和反位節點。

（2）“接入”倒切過程及動作時序，見圖2。

圖2　接入倒切時序圖

（3）當日調試完成后，需對既有系統進行恢復，“斷開”倒切過程及動作時序，見圖3。

2.4系統割接正式運營階段

通過設備單體調試、聯鎖關系驗證、設備接入綜合聯調等多階段試驗、調試后，需進行最終系統割接并進入正式運營。此階段，需注意及完成事項如下：

圖3　斷開倒切時序圖

（1）正式割接前，需首先對割接內容、運營行車影響、配合需求與運營部門做好溝通。

（2）正式割接前，需對運營調度人員及維護工作人員做好相關培訓。

（3）正式割接前，需做好割接方案及應急方案的編制，對割接工作內容、應急人員組織、物料準備做好充分籌劃、安排，方可實施割接工作。

（4）割接過程中，施工人員需嚴格執行割接方案，聽從割接總指揮工作安排，并做到施工場地人走場清。

（5）割接完成后，通過動車驗證在正常運營條件下，場段與正線、試車線、或其他聯絡線相關的ATS、DCS、CI接口可實現預期功能。

（6）割接完成后，安排技術人員進行值守，觀察系統運行狀態，確保運營安全。

3　結束語

城市軌道交通場段改擴建工程信號系統改造，與正線信號系統有著不同的施工特點，充分利用場段多進路作業特點、及場地獨立分區功能優勢，根據站場情況，做好適用的階段性施工方案及防護措施，為安全、高效的開展施工作業有積極意義，通過本文對工程實施過程進行分階段注意事項的分析、探討，可為后續其他城市軌道交通既有線場段改擴建工程信號系統建設、施工提供有益參考。

［1］劉波.北京地鐵4號線-大興線增購車輛項目實施研究［J］．城市軌道交通研究，2014，17：50～54.

康 強（1983-），男，工程師，本科，主要從事城市軌道交通信號系統工程工作，任項目總工程師。

U239.5

A

2095-2066（2016）17-0176-02

2016-6-1