普速鐵路信號機械室設備倒層施工實施方案

何 為

中鐵建電氣化局南方工程有限公司 湖北 武漢 430017

隨著國內新建鐵路建設形勢放緩，多條普速鐵路設備使用年限陸續到期，既有線改造項目逐漸增多。針對鐵路信號設備改造或大修，主要分為室內設備倒層和室外設備更換，其中倒層施工技術含量高，施工難度大；精準的實施方案、合理的施工步驟和安全可靠的技術卡控措施值得進一步研究、總結、推廣。

1 影響方案制定的要因分析

1.1 工程數量概況

襄渝線十堰站計算機聯鎖改造工程新建信號機械室，室內設備新設，室外設備利舊；新設備安裝調試完畢之后，經過電纜割接、連掛試驗、上線及開通等階段，要點開通新機械室和室外設備，廢除既有機械室內設備；我們通常稱整個過程為信號設備倒層施工[1]。十堰站主要設備情況如下表所示。

表1 十堰站主要設備一覽表

結論：十堰站站行偏大，信號機、軌道電路、道岔設備及電纜較多，上行設備比下行設備多；建議三類設備分開施工，避免試驗條件交叉；建議結合上行施工點施工。

1.2 既有天窗給點情況

襄渝線是繁忙干線，十堰站為客貨混車站，主要以貨運為主。根據客貨運運輸組織及行車運行圖知：白浪至十堰至花果三站兩區間不同時間段可分別給120分鐘上行（或下行）單邊天窗，白浪至十堰兩站一區間可給25分鐘垂直天窗，十堰至花果兩站一區間可給25分鐘垂直天窗，白浪至十堰至花果三站兩區間最多給20分鐘垂直天窗。

結論：十堰站三站兩區間垂直天窗20分鐘，非常短，不能滿足施工需求；建議協調路局調整行車運行計劃或采用非正常行車方式組織施工。

1.3 站段聯鎖試驗的深度

襄陽電務段針對電纜割接、連掛試驗的整體要求是“動配線就是動聯鎖，動聯鎖就必須進行聯鎖試驗”，聯鎖試驗必須完全徹底“橫向到邊，縱向到底”；針對本工程室外設備不動配線的情況集體要求如下：

①站內軌道電路要求分路試驗，電碼化區段增加試入口電流及載頻測試；區間軌道電路進行分路試驗。

②站內及區間每架信號機逐個燈位進行顯示核對（必要時可模擬提供點燈條件），每根電纜管轄的信號機做一次斷絲報警試驗。

③站內道岔要求進行定反位位置確認，針對每臺轉轍機不需要進行斷表示試驗。

④站聯及方向要求進行所有站聯條件狀態試驗，方向電路必須進行反向改方試驗。

結論：站段試驗要求高，試驗深度大，至少90分鐘及以上的施工點方能滿足試驗需求。

1.4 電纜影響范圍

信號設備倒層施工中電纜割接、連掛試驗、上線試驗等工序中心都是圍繞信號電纜進行的相關施工，既有電纜數量及影響范圍對施工方案的制定起著至關重要的作用。

經調查十堰站既有電纜共31根，站內信號機7根，站內道岔7根，站內軌道電路9根，區間軌道電路和信號機共用電纜6根，站聯及方向電纜2根；分析其中28根電纜同時影響上下行線設備。

結論：由于每根電纜管轄的設備均影響上、下行行車，施工點必須采用垂直施工點或非正常行車+垂直施工點的模式進行。

2 施工方案制定

2.1 要點方案制定

綜合上述四個影響因素及結論，結合與車務段、路局施工辦協商確定的最終要點方案是：利用上行天窗時間段，要點102分鐘，停用信聯閉設備，前82分鐘下行線按非正常方式組織行車（正線道岔加鎖），最后20分鐘為垂直（三站兩區間）。

2.2 施工方案制定

根據十堰站設備數量、要點方案、站段聯鎖試驗深度、電纜影響范圍等因素綜合考慮，制定的各個階段施工方案如下：

（1）電纜割接以根為單位，一共計劃6個施工點，每個施工點分2輪割接，每輪割接2~3根電纜的方式組織施工。根據電纜芯數的大小，按照站內信號機、道岔、軌道電路電纜交叉割接（確保試驗條件不沖突），區間信號機、軌道電路、站聯及方向電路分區間一并割接的原則；制定割接計劃如下：

①4根電纜，第一輪：G-1#、G-5#，第二輪：G-3#、Z-2#；

②6根電纜，第一輪：G-4#、G-8#、Z-1#，第二輪：G-6#、G-2#、Z-5#；

③6根電纜，第一輪：X-6#、Z-4#、Z-6#，第二輪：X-5#、Z-7#、Z-3#；

④6根電纜，第一輪：X-3#、X-7#、區間1#，第二輪：區間3#、X-1#、十堰至白浪站聯5#；

⑤5根電纜，第一輪：區間6#、區間4#、十堰至白浪站聯9#，第二輪：區間8#、區間2#；

⑥4根電纜，第一輪：X-2#、X-12#，第二輪：X-4#、X-11#；

（2）連掛試驗以設備數量為單位

①站內信號機連掛試驗，57架分12輪，每輪5~8分鐘；

②站內道岔及股道軌道電路連掛試驗，33個設備分10輪，每輪6-8分鐘；

③站內上行咽喉+股道軌道電路連掛試驗，一輪連掛、整體試驗及回退試驗；

④站內下行咽喉+股道軌道電路連掛試驗，一輪連掛、整體試驗及回退試驗；

⑤十堰至白浪花果軌道電路、信號機、站聯及方向電路連掛試驗，一輪連掛、整體試驗及回退；

⑥十堰至花果區間軌道電路、信號機、站聯及方向電路連掛試驗，一輪連掛、整體試驗及回退;

⑦CTC、監測通道切換及集控試驗。

3 施工方案的實施

3.1 電纜割接實施方案

電纜割接是指在施工點內將室外引入既有分線盤的電纜芯線通過電纜接續的方式切割至新機械室，并利用新分線盤的過渡端子通過過渡電纜的形式過渡至既有分線盤的過程。

3.1.1 割接前準備工作

（1）要點施前，對既有每根電纜的每根芯線的配線位置進行摸牌確認，掌握每根芯線的去向；第二步，要點確認每芯電纜的用途；第三步，敷設正式及過渡電纜，并分線、成端、標識，具備電纜割接條件。

（2）正式割接前一天準備工作：在割接位置打開電纜外皮、鋼帶、鋁護套，露出電纜芯線，分組標識，并選取一芯作好斷芯標識（切斷該芯線設備有明顯故障狀態）；利用電纜備用芯線再次確認準備的電纜是計劃割接的電纜。

3.1.2 正式割接施工

（1）剪斷每根電纜中提前標注的芯線，運轉室確認設備狀態是否與調查的影響范圍一致；若一致，進入下一步工序施工；若不一致，立即停止該根電纜割接并恢復；

（2）在既有機械室斷開割接電纜管轄設備的所有電源；

（3）按照電纜接續工序進行正式、過渡電纜接續施工，割接完畢后進行工藝檢查；

（4）在既有機械室閉合割接電纜管轄設備的所有電源，并進行聯鎖試驗；試驗完畢后銷計開通。

3.2 連掛試驗實施方案

信號室內外設備連掛試驗是基于電纜割接完畢，不僅要求在102分鐘內完成新建室內設備對既有室外設備的調整及試驗，而且要求在新設備試驗完畢后，必須完成既有設備的回退試驗方可銷計開通，以保證鐵路客貨運的正常運轉。

3.2.1 信號機連掛試驗

（1）施工點前準備

①明確試驗工作量：進站信號機4架，進站復示4架，出發信號機18架，調車信號機30架。

②確定試驗方式及試驗內容：通過進路排放的方式對室外每架信號機的每個燈位進行顯示核對。

③根據試驗工作量和試驗內容，結合各類信號機的試驗時間，按照輪次分配試驗工作量，并按照輪次對新舊機械室內設備做好標識。

④制定試驗配合方案及人員配置

a、站內安排四組人員配合信號機顯示核對，分別是S/SF，X/XF,上行咽喉出發，下行咽喉出發。

b、鄰站（花果、白浪）分別安排一組人員協調車站排空正線股道，并配合進行改方。

⑤確保新機械室內聯鎖（或CTC）系統運行正常，軌道電路及道岔模擬條件滿足試驗需求；新機械室切斷隔離組合對應斷路器，并拆除信號機模擬條件。

（2）施工階段

①在既有機械室信號組合側面斷開對應斷路器。

②在新機械室分線盤的過渡端子和正式端子間采用條件線掛連。

③閉合新機械室隔離組合對應斷路器，新設備進行聯鎖試驗；試驗過程中需要新機械室配合軌道電路占用，室外配合顯示核對。

④新機械室斷開隔離組合對應斷路器，拆除新分線連掛條件線。

⑤在既有機械室信號機組合側面閉合對應斷路器，進行既有設備聯鎖試驗；連掛過程未動既有配線，僅需排放進路確定各類信號能正常開放，需要鄰站配合改方。

3.2.2 道岔連掛試驗

（1）施工點前準備

①明確試驗工作量：共計25組道岔，其中單動道岔14組，雙動道岔11組；37/39#、5/7#、9/11#、13/15#、30/32#、12/14#、6/8#、2/4#需要垂直點內試驗。

②確定試驗方式及試驗內容：聯鎖單操道岔，室外核對道岔位置。

③根據試驗工作量和試驗內容，結合各類道岔的試驗時間，按照輪次分配試驗工作量，并按照輪次對新舊機械室內設備做好標識。

④制定試驗配合方案及人員配置：站內安排四組人員配合信號機顯示核對，分別是S/SF，X/XF,上行咽喉出發，下行咽喉出發。

⑤確保新機械室內聯鎖（或CTC）系統運行正常，軌道電路模擬條件滿足試驗需求；新機械室切斷道岔組合對應斷路器，并拆除道岔模擬條件。

（2）施工階段

①在既有機械室道岔組合側面斷開對應斷路器，并拔掉對應2DQJF繼電器。

②在新機械室分線盤的過渡端子和正式端子間采用條件線掛連。

③閉合新機械室道岔組合對應斷路器，進行新設備聯鎖試驗，室外配合道岔位置核對；8組非正常行車過程中的加鎖道岔需要在垂直施工點內試驗。

④新機械室斷開道岔組合對應斷路器，拆除新分線連掛條件線。

⑤在既有機械室道岔組合側面閉合對應斷路器，進行既有設備聯鎖試驗。

3.2.3 軌道連掛試驗

（1）施工點前準備

①明確試驗工作量：共計56個軌道區段，其中電碼化軌道電路24個，非電碼化軌道電路32個。

②確定試驗方式及試驗內容：室外軌道電路分路試驗，電碼化區段測試入口電流及載頻。

③根據試驗工作量和試驗內容，結合各類軌道電路的試驗時間，按照輪次分配試驗工作量，并按照輪次對新舊機械室內設備做好標識。

④制定試驗配合方案及人員配置：站內安排四組人員配合信號機顯示核對，分別是S/SF，X/XF,上行咽喉出發，下行咽喉出發。

⑤確保新機械室內聯鎖（或CTC）系統運行正常，需要排放信號測試載頻，信號機模擬條件滿足試驗需求；新機械室切斷電源屏集中送電對應斷路器，并拆除軌道模擬條件[2]。

（2）施工階段

①既有機械室電碼化軌道電路拆除拔下BMT航空插頭，非電碼化軌道電路及集中送電在既有分線盤拆除電纜。

②在新機械室分線盤的過渡端子和正式端子間采用條件線掛連。

③閉合新機械室道岔組合對應斷路器，進行新設備聯鎖試驗，室外配合道岔位置核對；8組非正常行車過程中的加鎖道岔需要在垂直施工點內試驗。

④新機械室拔下電碼化軌道電路BMT航空插頭，拆除新分線連掛條件線。

⑤在既有機械室道岔組合側面閉合對應斷路器，進行既有設備聯鎖試驗。

3.2.4 區間信號機、軌道電路、站聯及方向電路連掛試驗

（1）施工點前準備

①明確試驗工作量：室外需要配合試驗，設備分散，從人力組織方面要求區間信號機、軌道電路、站聯及方向電路同步一次試驗；十堰至白浪S、SF倆口站聯及方向電路，區間區間14個軌道電路，8架通過信號機。

②確定試驗方式及試驗內容：區間軌道電路進行分路試驗，信號機核對顯示，改方試驗，低頻測試。

③根據既定試驗工作量，按照一次性連掛及回退的方案，對新舊機械室內設備做好標識。

④制定試驗配合方案及人員配置：按照區間每架信號配合顯示核對，每個軌道區段配合分路試驗的要求安排配合人員，同時鄰站安排配合人員改方。

⑤確保新機械室內聯鎖（或CTC）系統運行正常，需要進行改方試驗，站內信號機、軌道電路模擬條件滿足試驗需求；新機械室切斷電源屏軌道電路電源、站聯電纜電源，信號機對應斷路器，并模擬條件。

（2）施工階段

①既有機械室切斷區間軌道電路（含N+1）、信號機對應斷路器，軌道電路拔下對應組合GJF繼電器,拆除區間燈絲報警電纜配線，拔下下行站聯相關的2GJ、3GJ、XGJ、XGJ(鄰）、DJ(鄰）、GJ(鄰）繼電器，拔下上行站聯相關的1GJ、2GJ、XGJ、XGJ(鄰）、GJ(鄰）繼電器，拔下SF、XF方向電路的FFJ、FSJF繼電器。

②在新機械室分線盤的過渡端子和正式端子間采用條件線掛連。

③新機械室閉合電源屏軌道電路電源、站聯電纜電源、信號機對應斷路器，進行新設備聯鎖試驗；室外配合信號顯示核對、軌道分路試驗，鄰站配合改方及站聯條件試驗。新機械室內需要進行信號機燈絲電流調整，斷絲報警試驗；需要進行軌道電路載頻、主軌、小軌調整等調整；試驗完畢對配線調整做好記錄，并形成電子表格。

④新機械室內切斷電源屏軌道電路電源、站聯電纜電源，信號機對應斷路器；拆除新機械室內連掛條件線。

⑤恢復上述“（1）”中既有機械室內相關條件，進行既有設備聯鎖試驗。

3.3 上線及開通施工

倒層施工中電纜上線、調試開通主要是廢棄既有機械室內設備，故需要將既有電源全部切斷，新機械室拆除過渡電纜，配正式電纜芯線，然后進行全站聯鎖試驗，試驗完畢啟用新機械室內信號設備。整個過程基本和新建線路開通類似，不同之處在于新建線路配線、聯鎖試驗、開通的時間靈活，而既有線倒層施工開通的配線、聯鎖試驗、開通必須在特定的時間點內完成，一般施工要點的時間為180~240分鐘。

4 其他注意事項

（1）做好技術基礎準備工作，精準新機械室和既有機械室設備位置及用途，施工過程中按照輪次做好標識。

（2）進行詳盡的電路分析，明確連掛過程中新機械室和既有機械室內設備的準備條件，防止串電。

（3）制定詳盡的鄰站配合方案，并做好溝通配合。