既有站信號系統新舊結合改造施工方案的優化研究

劉聯博

（中鐵電氣化局集團第一工程有限公司，河北 石家莊 050051）

朔山聯絡線為晉煤外運提供通道，投運后從蒙西和陜北去往大秦鐵路的煤運列車不必走行北同蒲朔州至大同段，走行韓原線的普速列車有望調整回北同蒲線，緩解韓原線動車、普速、貨運列車混跑的壓力，有助于恢復韓原線的煤運建設初衷。東榆林站是朔山聯絡線與北同蒲線的接軌車站，東榆林站改造是本項目的控制性工程,是工程開工建設以來要開通的首站，安全優質高效開通難度高、意義大。

本次改造東榆林站下行咽喉與東新煤站連通，維持區域聯鎖形式不變，被控站(東新煤站)計算機聯鎖設備新設并與東榆林站通過光纜設備連接；東榆林站坐標位置不動設備利舊(主要集中在下行咽喉)，其余設備新設，全站電纜換新；新建站內信號機械室，區間室內設備仍利用安放于既有機械室的設備，區間室外除移設兩架通過信號機外不做其他變化。可以看到，東榆林站是一個典型的新電纜與舊設備連接，新機械室站內電路與舊機械室區間電路連通的新舊結合改造車站。

站場增建股道、延長股道有效長度、擴能提速、新線路引入、區間增建新站或拆除既有站的各類改造近年來頗為常見。信號室內設備新設而過渡拆除既有機械室或在既有機械室增、拆、改部分設備是普遍的施工類型。既有設備上電纜大量倒接的施工、新建機械室與既有機械室新舊電路結合的施工，情況少見，也少有技術實踐上的論述。本文對方案進行對比分析，對優化方案的細節進行描述，希望能對鐵路信號施工組織和施工方法的提升起到積極作用。

1 站改施工條件

東榆林站通行客貨列車，貨(煤)運業務較為繁忙，僅審批有5個150min的既有設備調查及施工天窗，5個230min過渡開通施工天窗(其中第三個天窗開通新聯鎖設備，啟用新機械室)。天窗數量少、時間短，按照設計圖紙方案需要在天窗內修改配線多、工作面大、人員需求多、風險較高。

2 原施工方案

2.1 站內室外設備利舊、電纜換新的聯鎖試驗及開通方案

全站道岔35組，信號機57架，軌道區段57個，其中16組道岔、35架信號機、23個軌道區段室外箱盒設備利舊，全站電纜換新。原方案用鄰近營業線施工計劃進行電纜溝開挖及電纜敷設；利用營業線施工天窗進行電纜過道開挖、電纜過軌、既有箱盒配線調查，將新電纜引入室外既有箱盒并完成導通校核。聯鎖試驗天窗內用新電纜配線替換箱盒內既有電纜配線，新機械室分線盤電纜芯線對位連通，進行室內外聯鎖試驗；試驗天窗結束前拆下新電纜芯線，換上既有電纜芯線，連通既有機械室，確認/調整各既有設備狀態。新聯鎖啟用天窗中，室外再次倒接電纜，室內新機械室配連電纜芯線，進行室內外調試試驗，試驗無誤后開通新微機聯鎖。

2.2 機械室站內新設，區間利舊，新舊結合施工方案

站內和區間設備的新舊結合，需要考慮自閉結合、自閉方向、燈絲報警、熔絲報警、移頻報警、電源零散報警等電路的結合。電路結合需要在既有區間組合內部修改配線，由于繼電器接點有限，在調試試驗和開通施工中，需要兩次或兩次以上在既有組合內部拆改配線。以上行側自閉結合電路為例，需要修改有關19臺既有區間繼電器的配線，其中7臺利用兩組接點，12臺改配繼電器線圈配線。經現場調查，繼電器有兩組空余節點的條件不能滿足，既有組合內部及側面配線均為焊接，按此設計施工方案，不可避免地要反復在既有組合熔焊配線。

本方案僅上行自閉結合電路就需要在既有繼電器組合融焊38根線以上，且試驗天窗完成前需回退至既有狀態，新站內機械室啟用新微機聯鎖開通天窗內再次熔焊。工作量大，且有關既有設備至少2個天窗有施工。

3 優化后的施工方案

3.1 室外設備利舊、電纜換新的試驗及開通方案優化

東榆林站新機械室與既有機械室并排修建，位于既有機械室后方，間距10m。考慮到新舊機械室間本就需要敷設結合聯系線纜，同溝敷設臨時電纜連通新舊機械室，電纜兩端至新舊分線盤位置。天窗點外新電纜與臨時連通電纜在新建站內機械室通過壓接端子連接；天窗點內既有機械室有序拆除既有電纜，通過臨時聯系電纜在既有分線盤配連新電纜，室外既有箱盒同步進行新舊電纜倒接，實現既有軟件及室內設備通過新電纜帶通室外利舊設備，室內外進行調試試驗。利舊設備試驗完成、調整至運用狀態后，電纜不再倒接回退。新機械室開通啟用前一段時間形成利用新電纜過渡運營既有設備的臨時局面。

開通天窗施工時，斷開新分線盤位置新電纜芯線與臨時連通電纜的連接，將新電纜芯線配連至新分線盤，室內外進行調試試驗。在新機械室室內模擬試驗完全徹底進行過的情況下，此時，信號機、道岔轉轍機、電碼化、自閉電路、改方電路等各方面的試驗均能夠快速推進，軌道電路電壓與相位可能與原方案一樣需要標調。

3.2 機械室站內新設，區間利舊，新舊結合施工方案的優化

優化原則為減少在既有組合內部或側面配線修改的數量與次數，縮小工作面，減輕施工難度，降低配線修改錯誤率，為施工完成后設備單位運營檢修維護提供便利。方案優化思路為在既有機械室區間組合柜增加復示繼電器或復示繼電器組合，作為區間與站內繼電器電路連通的中轉站。

優化方案的實施：現場調查發現區間綜合柜ZHG3的第一層、第二層、第三層空余，可以安裝復示繼電器組合。對設計圖紙進行優化修改，報設計、電務段、建設指揮部、監理審核后得到一致認可。于機柜第一層增加有關SN進站信號機復示繼電器組合，于機柜第二層增加有關S進站信號機復示繼電器組合，于機柜第三層增加有關離去/接近軌道區段復示繼電器組合。新組合的安裝、內部配線及與新機械室間的連通與試驗利用鄰近營業線施工計劃在電務段人員監護下開展。方案優化后，只需利用19臺既有繼電器的各一組節點，現場調查發現，滿足每臺既有繼電器有一組節點可用的需求。

天窗施工時，按優化圖紙焊連，既有繼電器節點配線后進行自閉結合聯鎖試驗，重點核對電碼化的正確性。試驗完成后，為從電路根本上保證行車安全，在新建機械室分線盤位置斷開電路連接(因新建機械室為插接接線端子，相較既有機械室焊接或栓接在開通施工時操作方便，且能夠減少開通施工時進入既有機械室的施工人員，降低擾動室內區間設備帶來施工安全隱患的風險)。新微機聯鎖開通天窗內，按線號管在新機械室分線盤插接連通電路，即可進行開通前核對試驗。

新方案上行方向自閉結合電路只需在既有繼電器組合焊接19根線，不涉及在用接點，試驗完成不需回退恢復，只需一個干涉既有設備的施工試驗天窗。其他復雜型結合電路，均可照此方案實施。

4 優化改進后的方案在施工中的優勢

（1）大大降低了施工難度，減少了天窗內施工工作量，室內外均不再面臨在既有設備上反復倒接配線的困難。

（2）減輕了開通天窗的施工壓力，緩解了開通施工人員組織壓力。削峰填谷，整體工期的人員需求更加平順，避免了開通施工人員高峰的出現，節約了人力成本及施工配合成本。

（3）有效管控了施工風險，避免了多次、多點、多面涉及既有設備施工帶來的行車安全與人身安全隱患。

（4）降低了施工對線路運輸的影響，在單個天窗時長有限的情況下，減少了施工要點次數。

（5）既有機械室新增繼電器組合，位置集中且配線功能清晰，便于設備管理單位日常檢修維護，也減輕了以后升級改造進行現場調查的壓力。

5 結語

類似本工程的優化方案在施工料具方面會增加一定的成本，需要綜合考慮運用效益。本工程與各單位溝通后，合理利用檢驗合格的工程內拆舊或備品料具，核算減少的人力、時間、施工配合等各項成本，獲得了可觀的效益。事后推算，增加料具全部采新并由施工項目自行承擔的情況下，也可實現收益，方案值得推廣。

既有站新舊結合改造是鐵路信號專業施工中面臨的重點與難點，聯鎖電路的過渡處理與試驗開通來不得半點馬虎與一絲懈怠。任何在技術方案上的優化改進必須以保證安全質量為前提，以實現設計功能為目標，施工前有評審，施工中有把控，施工后有總結。希望新技術方案、新工藝工法、新材料設備能夠在運用中繼續發展，不斷完善，助力鐵路建設的蓬勃發展。