淺談高速鐵路通信信號綜合管線接口設(shè)計

張德凌

在高速鐵路建設(shè)中，各類管線及其接口的設(shè)計是非常重要且復(fù)雜的。電纜井、電纜槽道以及相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)預(yù)留，都會對后期的設(shè)備布置、電纜走向有著重要影響。因此有必要建立綜合管線理念，對各類管線進行統(tǒng)一分類、規(guī)劃、敷設(shè)和防護，最終達到與其依附的工程主體同步施工的目的。

1 綜合管線的分類

綜合管線的預(yù)留一般分為區(qū)間和站內(nèi)管線。處于區(qū)間的綜合管線受鐵路用地的限制，一般均要沿鐵路線延伸。信號系統(tǒng)的電纜通常還要與軌道、機車發(fā)生聯(lián)系，這些電纜基本上就設(shè)置在路基上，并貫穿線路的始終。處于站內(nèi)的綜合管線和相關(guān)專業(yè)交叉最多，例如通信、信息、排水等，需要各個專業(yè)共同協(xié)調(diào)配合滿足設(shè)置要求。

綜合管線中主要涉及的纜線有:通信線路、信號線路、供電線路、區(qū)間排水管線、牽引回流線以及熱力、燃氣、輸油等專業(yè)管線。

2 管線設(shè)計中的主要問題

1．管線預(yù)留不準確。在線路區(qū)間，由于施工設(shè)計中沒有綜合考慮各類管線，當發(fā)生徑路變更、新敷設(shè)電纜或其他管線時，只有采取開挖的方法，特別是遇到過軌需要穿越路基時，普通路基穿鋼管即可解決問題，但是對于高速鐵路而言，由于路基的材質(zhì)使用的是三合土，無法穿鋼管，即使穿越，也會對路基造成永久性的傷害，而且高速鐵路對路基的沉降要求很高 (﹤2mm)，不允許在高速鐵路路基上穿越鋼管。

在車站范圍內(nèi)，由于信號專業(yè)設(shè)備占到了主要部分，各種設(shè)備的安裝要求位置往往要到設(shè)備招標完成后才能根據(jù)設(shè)備規(guī)格進行設(shè)置，此時會造成基礎(chǔ)、電纜井以及手孔位置和實際設(shè)備位置的不一致。例如:道岔的牽引點根據(jù)設(shè)備不同以及鋼軌型號不同引起基礎(chǔ)預(yù)留不準確。

2．各專業(yè)協(xié)調(diào)不緊密。由于專業(yè)系統(tǒng)間各自為政、條塊分割，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和空間的合理分配，各種管線重重疊疊，密密麻麻，難以分辨，沒有檢修維修空間。一旦發(fā)生管線故障，需要花費大量的時間和人工進行恢復(fù)，有的甚至成為死線，沒辦法修復(fù)。

3．綜合管線維修不便。由于高速鐵路區(qū)間是封閉的，以往的施工設(shè)計中，往往根據(jù)地形地貌而使徑路發(fā)生變化，有的在股道路肩上，處于封閉區(qū)內(nèi);有的在路基邊坡外側(cè)，處于封閉區(qū)外。當纜線發(fā)生故障或維護時，維護人員就要翻越護欄，給日常維護和故障處理工作帶來極大不便。

3 通信信號管線設(shè)計應(yīng)重點解決的問題

3.1 區(qū)間管線預(yù)留

1．信號中繼站位置。高速鐵路往往是“以橋代路”的方式進行的，對于橋隧較多的地段，中繼站位置的設(shè)置擺動性較大，很容易造成預(yù)留管線的廢棄。

2．隧道內(nèi)管線預(yù)留。對于線路隧道比例較大，尤其是長大隧道較多的線路，信號中繼站往往需要設(shè)置在隧道內(nèi)，那么針對不同的隧道條件，需要考慮電纜盤存、過軌管的預(yù)留，如果管線預(yù)留不準確，過軌管角度彎曲不合適，就會存在電纜無法穿越，并且不滿足信號電纜的彎曲要求。

3．隧道內(nèi)轉(zhuǎn)轍機安裝。轉(zhuǎn)轍機安裝作為信號專業(yè)基礎(chǔ)預(yù)留的重要部分，尤其是隧道內(nèi)，如果空間不提前預(yù)留，就會出現(xiàn)隧道內(nèi)兩側(cè)電纜槽及排水溝的破壞，造成嚴重后果。

3.2 站內(nèi)管線預(yù)留

1．電纜槽道的預(yù)留。根據(jù)車站位置的不同，站臺與站房的高程不同，電纜槽道預(yù)留存在較大的隨機性，并且電纜槽道預(yù)留的好壞直接影響站區(qū)內(nèi)地面硬化破損的大小。

2．車站設(shè)于橋上的預(yù)留。由于受到線路條件、站場的場坪大小限制，高速鐵路車站經(jīng)常需要設(shè)置于橋梁上，會存在橋梁上設(shè)備基礎(chǔ)、電纜井無法預(yù)設(shè)的問題，會存在穿電纜時破槽的情況，同時，電纜上、下橋的預(yù)留位置，線間信號機的電纜預(yù)留會存在較大問題。

3．車站范圍內(nèi)信號設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)留。受設(shè)備供貨商及站場道岔型號的不確定性影響，信號設(shè)備的基礎(chǔ)預(yù)留存在地點不準、過軌管的數(shù)量及位置偏差較大的情況。

3.3 管線過軌防護材料選取

1．抗壓力。動態(tài)壓力:來自于施工過程中大型施工機械的壓力，以及運營過程中列車通過鋼軌傳導(dǎo)的動壓力。靜態(tài)壓力:運營初期的自然沉降，運營期間路基對過軌防護材料的恒壓力。

2．抗腐蝕性。所用防護材料應(yīng)對全線的地質(zhì)特征具有適應(yīng)性。

3．所選材料的電、磁特性。對于牽引回流線的過軌防護，以及30kV以下電力電纜等過軌防護，為避免因渦流而引起的發(fā)熱，減少防護材料對列控車載設(shè)備的影響，以選用非鐵磁性材料為好。共同確定信號中繼站位置，盡量使中繼站位置在200 m范圍擺動，例如，橋梁在前后4個墩子兩側(cè)下預(yù)留下橋的電纜槽道，這樣即使中繼站位置在200 m范圍擺動，不會造成前期預(yù)留在橋墩的電纜槽浪費。

2．對于隧道內(nèi)轉(zhuǎn)轍機設(shè)備安裝及過軌管線預(yù)埋問題，可以根據(jù)站場專業(yè)提供的道岔安裝圖號結(jié)合相關(guān)廠家確定牽引點位置，并根據(jù)安裝要求提供隧道尖軌與心軌的安裝范圍，這樣可以避免電纜槽及排水溝損壞，并且滿足預(yù)留要求。見圖1。

圖1 道岔安裝空間示意圖

4 解決措施及建議

通信、信號、電力不論在區(qū)間還是站內(nèi)都是共槽的，在進行溝槽管洞設(shè)計時應(yīng)結(jié)合電力、給水、房建等相關(guān)專業(yè)共同確定，具體實施可按以下方法進行。

1．信號系統(tǒng)與無線、電力、橋梁、隧道專業(yè)

3．信號電纜槽道預(yù)留應(yīng)滿足電纜綜合敷設(shè)要求，根據(jù)站臺墻與站房的高程不同，應(yīng)考慮電纜槽提前過軌及預(yù)留邊坡電纜井，滿足電纜合理布設(shè)的要求。

由于站前土建工程與站后設(shè)備安裝工程的銜接不同步，勢必影響綜合管線按定長預(yù)留，結(jié)果可能使預(yù)留管線與設(shè)備實際安裝的位置不對應(yīng)，造成浪費或管線數(shù)量不夠用。最好的解決辦法是:土建工程施工到預(yù)埋管線程序時，設(shè)備安裝的設(shè)計也已完成，此時安裝位置已經(jīng)確定，綜合管線可以按實際需要的位置和數(shù)量預(yù)埋，但是由于工期不同，具體問題需要根據(jù)實際情況進行落實，并根據(jù)其他線路既有實施經(jīng)驗進行預(yù)留，以滿足實施要求。

［1］ 運技基礎(chǔ)【2006】447.關(guān)于鄭西客運專線站后接口預(yù)留方案的會議紀要［M］.中華人民共和國鐵道部，2006.

［2］ 鐵建設(shè)【2007】47.新建時速300～350公里客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定［S］(上、下).中華人民共和國鐵道部，2006.

［3］ 高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)［S］.中華人民共和國鐵道部 .2009，12.

(責任編輯:張 利)