王文軒
(中鐵二十二局集團電氣化工程有限公司,北京 102300)
隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的提高,出行工具的種類越來越多,如火車、地鐵、動車、輪船等。在眾多運輸方式中,鐵路運輸應用廣泛,原因是鐵路運輸覆蓋面廣、安全性高。為進一步提高鐵路行車安全,需要對鐵路信號工程施工技術進行研究。
在鐵路工程建設中,鐵路信號工程非常重要,有助于提高鐵路行車的安全性。在整條鐵路線上,信號涉及與行車安全相關的多種技術,依靠技術手段保障鐵路行車安全的系統便是鐵路信號系統。近年來,我國鐵路運輸業呈現出蓬勃發展的態勢,相關技術和鐵路信號技術較以往有了很大進步,成為實現鐵路自動化控制的關鍵。
就鐵路信號系統而言,根據應用場所的不同,主要可以分為車站信號控制系統、列車指揮控制系統、鐵路區間信號控制系統等幾大類。在現代科技的推動下,鐵路信號逐步實現了網絡化、數字化、智能化發展,更加有效地保障了鐵路行車安全。要想進一步發揮鐵路信號系統的功能和作用,需要注重提高系統的整體質量。因此,在施工期間,需要采用可行、合理的施工技術,且施工人員應全面了解和掌握施工技術要點。
隨著近年來我國鐵路技術的發展,鐵路建設項目數量穩步提高,類型也越來越多樣化。許多新技術、新設備、新材料也已經應用于鐵路運營管理,使鐵路運營管理呈現出自動化、數字化、信息化和智能化的發展趨勢。鐵路信號工程施工技術也發生了深刻變化,主要特點如下:
第一,類型多樣化。鐵路信號的功能已從確保列車穩定、安全、有序運行,轉向增加車站容量、降低鐵路人員工作強度、增加鐵路區段容量、提高鐵路運營管理質量、確保鐵路運營安全穩定等方面上來。在全面發展鐵路信號功能的基礎上,鐵路信號工程得到了多方面的改進,包括車站信號工程、信號區段、列車運行自動化工程、機車車輛運行指揮自動化等。
第二,模塊化安裝。在技術創新發展的驅動下,鐵路信號技術的各個部件正逐步向固態、輕量化、小型化、高安全性和高可靠性發展,所涉及的各種系統通常是高度集成和自動控制的。在此背景下,鐵路信號技術的綜合系統水平有所提高,信號、鐵路信號、指示器、鎖閉裝置和控制系統建設正朝著模塊化、產業化方向發展。
在整個信號工程項目施工中,人員占據主導地位,整個工程的質量是在服務人員、技術人員和操作人員的共同作用下形成的,人為操作失誤會影響施工質量。
另外,在信號工程項目施工過程中,材料對施工質量也有很大影響,如果所選材料不符合工程項目實際需要,項目的施工質量便得不到保證。此外,鐵路信號工程施工質量還受管理制度、工程技術環境、勞動工具等多種因素的影響,為了提高整體施工質量,需要綜合分析和考慮這些因素。
一是確定施工方案。項目施工前,應對施工方案進行詳細分析,包括施工類型和技術難度,以提高整個施工方案的科學性和準確性。同時,需要詳細了解整個項目的具體情況,綜合分析施工現場的地形、地質因素,對整個工程項目有一個整體概念[1]。
二是在整個項目建設過程中要嚴格貫徹以人為本的理念,提高生產生活條件。
三是審核項目人員在鐵路信號施工方面的專業技能,組建專業的施工隊伍。
四是對生產資料和建筑材料進行了詳細的研究。一些重要的材料需要在試驗室進行測試,以確定這些材料的特性、質量和用途,且應動態分析相應的材料價格。
五是做好外部協調。與其他工程相比,鐵路信號工程是系統性更強,需要協調交通、勞動、能源等部門,加強工作聯系是保證整個工程順利進行的前提。
在鐵路信號工程項目施工中,不同階段需要采取不同的管理方法,如鐵路局車站、工地的實際信停等級存在差異,因此在施工方案制訂及信停期間管理方面也存在較大的差異。以信停期間施工管理為例,相關管理方法如下。
3.3.1 信停期間施工組織管理
信號工程是一項復雜的系統工程,以信息、聯機以及停運期間施工組織為核心,這些工程與整個工程的安全性、質量、耐久性、鐵路軌道安全和人員的健康安全密切相關,在施工中必須嚴格按照相關規范和標準進行施工組織管理。為此,需要制訂嚴密的組織計劃。
項目經理必須組織技術人員進行現場調查分析,對設備有詳細的了解和掌握,明確具體的暫停范圍,做好施工工作的分類和組織。確定施工時間、安全措施、設備和材料,告知操作人員,使其充分了解自己的任務和分工。
項目施工負責人必須有足夠的施工經驗,安排好停工期間項目經理的分工,對自己的工作量和工作計劃負責,注重關鍵施工路線的分析,合理組織流水作業和平行作業,確保工程順利、高效施工。
3.3.2 制訂嚴格的施工組織方案
信號設備停機期間良好的施工配合可以大大縮短信號停機時間。信號設備停機期間,整個施工以構件為主,需要保證水電、施工、電力、車輛服務的緊密配合。例如,成立專門的施工協調委員會,確定水電、施工、電力、汽車等部門的具體配合任務,使不同的管理者清楚地了解不同項目之間的分工,從全局的角度消除施工隱患。
3.3.3 信停期間施工安全管理
工程施工前,應對相關安全因素進行詳細調查分析,根據工程實際情況制訂科學合理的安全措施,確保施工人員人身安全和交通安全。鐵路信號工程項目施工中的安全問題包括以下幾個方面:
一是違章或操作不當,如新設備、新技術使用不規范,以及電氣和機械因素造成的安全問題。
二是因人事沖突導致的安全問題。
三是施工現場的消防安全措施不到位使施工過程中存在安全隱患。
四是缺乏安全意識導致的安全問題。
因此,在施工過程中,必須提前識別這些安全問題,并制訂相應的施工配合計劃和應急措施,最大限度地降低安全事故風險。
進行配線前,要對圖紙做好審核工作,如果圖紙有問題,需要技術和設計方協商,及時解決問題,確保設計圖的準確性。安裝軌道電路設備時,需要對電纜芯線的編號進行核對,防止出現不整齊的現象。做好預埋工作,做好變壓器的固定,確保將箱內兩側變壓器的安置位置準確,在此過程中還要對變壓器的安裝順序進行充分考慮。
聯鎖機施工技術在鐵路信號施工中十分重要,需要相關的工作人員在試驗期間依照聯鎖圖表做好試驗工作。如果站場的實際情況發生變化或者發生了設計變更,需要做好程序修改,將新聯鎖圖表作為新試驗的依據。
室內外設備安裝完畢,且在調試工作落實后,進行聯調聯試,在操作過程中匯總數據,防止有錯試、漏試等情況發生,進而方便對聯鎖問題的處理和解決。聯鎖機施工如圖1 所示。

圖1 聯鎖機施工圖
工作人員在施工前期準備中需要將技術交底工作妥善落實。技術交底的參與方主要是設計單位與施工單位(包括施工單位項目負責人與施工人員等),全面準確地把握鐵路信號工程施工特征、設計原則、安裝內容、施工標準及重難點等,并明確崗位責任與安全文明施工制度等一系列制度,促進鐵路信號施工標準與規范性的提升。
同時,應考慮鐵路信號工程施工的潛在風險,制訂針對性的應急處置措施、計劃預案,并對施工風險防范措施進行單獨說明,全面降低鐵路信號施工監控風險。
在安裝系統的過程中,敷設電纜前需檢驗其電纜盤是否出現破損或機械損傷,檢驗合格后即可敷設。同時,需實施電纜單盤與電氣特性測試,檢驗合格后及時處理電纜端頭,以免電纜受潮導致質量下降的情況。
隧道橋梁地段貫通地線與信號電纜在同一溝槽內同時敷設時,需采用素混凝土包封的方法在槽底一側敷設貫通地線,并做好物理隔離處理;源環線施工中,應嚴格控制配線絕緣性,將發生交叉纏繞的可能性降至最低。鐵路信號電纜及線路敷設如圖2 所示。

圖2 鐵路信號電纜及線路敷設圖
信號室內的配線采用防火電纜,具體的配線方式主要取決于設備類型、用途等[2]。將松散的電線轉換為護套電線,以確保美觀性,同時便于故障處理。未排列的電纜不可出現在上部插槽中。通信線路同槽敷設時,應選用防火屏蔽線;室內連接駕駛室端子時,建議使用萬科端子連接方法,并注意內部金屬設備與內部網絡信號的可靠性。同時,當通信電纜采用防靜電措施接地時,應采取綜合防護措施。此外,必須避免內部布線中的圓形循環。
連接前排和后排的上部電纜管道時,應使用適當的絕緣材料。設置兩排設備時,應將通信電纜布置在柜體正面和背面之間,以便于與前排連接。
在配電柜中,必須標明電纜,入口孔必須采取防火措施,配電柜中的電纜安裝必須牢固可靠。在信號室中安裝法拉第籠子,在靜電地板下安裝網格線也是非常重要的。電纜應指向地面,并安裝多個接地端子。在靜電地板上方,必須安裝一些銅的電接地電位,使柜子接地。內部支架、鋼軌和其他金屬部件必須與材料相連,并保證連接的可靠性。
信號室還需要設置一個集成接地體,同時將現有的雷電保護、電纜屏蔽接地、控制柜外殼設備接地,并將其接到集成接地系統中,接地體的電阻必須控制在1Ω 以下。
信號樓還必須設置一系列接地端子,位于電纜入口處靜電地板下方的墻上。布置接地電纜時,防雷裝置必須穿過調諧范圍內空心線圈的中心,接地電纜必須從中穿過,以確保連接的可靠性。每條支線應選擇帶護套的銅電纜,電位線應選擇銅芯電纜。如果繼電器箱或變壓器安裝在內部設備相對集中的位置,則應安裝電位板。確認信號接地的安全性后,還應注意連接的可靠性,并通過分支連接到貫穿線。
系統安裝完成后需要進行調試,確保各項技術指標達到設計要求。系統調試時,要注重“先局部,后完整”的原則,盡量減少電路連接的調試,保證規律性,以節省調試材料和工具。
同時,調試電路應易于拆卸。調試標準具體包括:發射機和接收機之間的DC 電源極性不能有誤差,輸出電平值必須符合設計要求;電纜電氣指標需符合設計要求,長度小于10km 時,回路電阻應控制在470ω 以內;在最不利條件下調試軌道電路時,最好只調整一次,同時保證接收機的輸入電平在可靠工作值以上。
在鐵路信號工程技術施工中,各個環節都要進行科學的管理,如做好技術交底工作,加強鋪設電纜和布線、站內設備安裝施工管理等工作,且要提高施工人員的綜合素質,實現規范化的施工,讓工程順利、有效的進行,推動鐵路事業的發展。