既有站信號(hào)系統(tǒng)新舊結(jié)合改造施工方案的優(yōu)化研究

劉聯(lián)博

（中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司，河北 石家莊 050051）

朔山聯(lián)絡(luò)線為晉煤外運(yùn)提供通道，投運(yùn)后從蒙西和陜北去往大秦鐵路的煤運(yùn)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(diào)整回北同蒲線，緩解韓原線動(dòng)車、普速、貨運(yùn)列車混跑的壓力，有助于恢復(fù)韓原線的煤運(yùn)建設(shè)初衷。東榆林站是朔山聯(lián)絡(luò)線與北同蒲線的接軌車站，東榆林站改造是本項(xiàng)目的控制性工程,是工程開(kāi)工建設(shè)以來(lái)要開(kāi)通的首站，安全優(yōu)質(zhì)高效開(kāi)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(qū)域聯(lián)鎖形式不變，被控站(東新煤站)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備新設(shè)并與東榆林站通過(guò)光纜設(shè)備連接；東榆林站坐標(biāo)位置不動(dòng)設(shè)備利舊(主要集中在下行咽喉)，其余設(shè)備新設(shè)，全站電纜換新；新建站內(nèi)信號(hào)機(jī)械室，區(qū)間室內(nèi)設(shè)備仍利用安放于既有機(jī)械室的設(shè)備，區(qū)間室外除移設(shè)兩架通過(guò)信號(hào)機(jī)外不做其他變化。可以看到，東榆林站是一個(gè)典型的新電纜與舊設(shè)備連接，新機(jī)械室站內(nèi)電路與舊機(jī)械室區(qū)間電路連通的新舊結(jié)合改造車站。

站場(chǎng)增建股道、延長(zhǎng)股道有效長(zhǎng)度、擴(kuò)能提速、新線路引入、區(qū)間增建新站或拆除既有站的各類改造近年來(lái)頗為常見(jiàn)。信號(hào)室內(nèi)設(shè)備新設(shè)而過(guò)渡拆除既有機(jī)械室或在既有機(jī)械室增、拆、改部分設(shè)備是普遍的施工類型。既有設(shè)備上電纜大量倒接的施工、新建機(jī)械室與既有機(jī)械室新舊電路結(jié)合的施工，情況少見(jiàn)，也少有技術(shù)實(shí)踐上的論述。本文對(duì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)優(yōu)化方案的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，希望能對(duì)鐵路信號(hào)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(yùn)業(yè)務(wù)較為繁忙，僅審批有5個(gè)150min的既有設(shè)備調(diào)查及施工天窗，5個(gè)230min過(guò)渡開(kāi)通施工天窗(其中第三個(gè)天窗開(kāi)通新聯(lián)鎖設(shè)備，啟用新機(jī)械室)。天窗數(shù)量少、時(shí)間短，按照設(shè)計(jì)圖紙方案需要在天窗內(nèi)修改配線多、工作面大、人員需求多、風(fēng)險(xiǎn)較高。

2 原施工方案

2.1 站內(nèi)室外設(shè)備利舊、電纜換新的聯(lián)鎖試驗(yàn)及開(kāi)通方案

全站道岔35組，信號(hào)機(jī)57架，軌道區(qū)段57個(gè)，其中16組道岔、35架信號(hào)機(jī)、23個(gè)軌道區(qū)段室外箱盒設(shè)備利舊，全站電纜換新。原方案用鄰近營(yíng)業(yè)線施工計(jì)劃進(jìn)行電纜溝開(kāi)挖及電纜敷設(shè)；利用營(yíng)業(yè)線施工天窗進(jìn)行電纜過(guò)道開(kāi)挖、電纜過(guò)軌、既有箱盒配線調(diào)查，將新電纜引入室外既有箱盒并完成導(dǎo)通校核。聯(lián)鎖試驗(yàn)天窗內(nèi)用新電纜配線替換箱盒內(nèi)既有電纜配線，新機(jī)械室分線盤(pán)電纜芯線對(duì)位連通，進(jìn)行室內(nèi)外聯(lián)鎖試驗(yàn)；試驗(yàn)天窗結(jié)束前拆下新電纜芯線，換上既有電纜芯線，連通既有機(jī)械室，確認(rèn)/調(diào)整各既有設(shè)備狀態(tài)。新聯(lián)鎖啟用天窗中，室外再次倒接電纜，室內(nèi)新機(jī)械室配連電纜芯線，進(jìn)行室內(nèi)外調(diào)試試驗(yàn)，試驗(yàn)無(wú)誤后開(kāi)通新微機(jī)聯(lián)鎖。

2.2 機(jī)械室站內(nèi)新設(shè)，區(qū)間利舊，新舊結(jié)合施工方案

站內(nèi)和區(qū)間設(shè)備的新舊結(jié)合，需要考慮自閉結(jié)合、自閉方向、燈絲報(bào)警、熔絲報(bào)警、移頻報(bào)警、電源零散報(bào)警等電路的結(jié)合。電路結(jié)合需要在既有區(qū)間組合內(nèi)部修改配線，由于繼電器接點(diǎn)有限，在調(diào)試試驗(yàn)和開(kāi)通施工中，需要兩次或兩次以上在既有組合內(nèi)部拆改配線。以上行側(cè)自閉結(jié)合電路為例，需要修改有關(guān)19臺(tái)既有區(qū)間繼電器的配線，其中7臺(tái)利用兩組接點(diǎn)，12臺(tái)改配繼電器線圈配線。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，繼電器有兩組空余節(jié)點(diǎn)的條件不能滿足，既有組合內(nèi)部及側(cè)面配線均為焊接，按此設(shè)計(jì)施工方案，不可避免地要反復(fù)在既有組合熔焊配線。

本方案僅上行自閉結(jié)合電路就需要在既有繼電器組合融焊38根線以上，且試驗(yàn)天窗完成前需回退至既有狀態(tài)，新站內(nèi)機(jī)械室啟用新微機(jī)聯(lián)鎖開(kāi)通天窗內(nèi)再次熔焊。工作量大，且有關(guān)既有設(shè)備至少2個(gè)天窗有施工。

3 優(yōu)化后的施工方案

3.1 室外設(shè)備利舊、電纜換新的試驗(yàn)及開(kāi)通方案優(yōu)化

東榆林站新機(jī)械室與既有機(jī)械室并排修建，位于既有機(jī)械室后方，間距10m。考慮到新舊機(jī)械室間本就需要敷設(shè)結(jié)合聯(lián)系線纜，同溝敷設(shè)臨時(shí)電纜連通新舊機(jī)械室，電纜兩端至新舊分線盤(pán)位置。天窗點(diǎn)外新電纜與臨時(shí)連通電纜在新建站內(nèi)機(jī)械室通過(guò)壓接端子連接；天窗點(diǎn)內(nèi)既有機(jī)械室有序拆除既有電纜，通過(guò)臨時(shí)聯(lián)系電纜在既有分線盤(pán)配連新電纜，室外既有箱盒同步進(jìn)行新舊電纜倒接，實(shí)現(xiàn)既有軟件及室內(nèi)設(shè)備通過(guò)新電纜帶通室外利舊設(shè)備，室內(nèi)外進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)。利舊設(shè)備試驗(yàn)完成、調(diào)整至運(yùn)用狀態(tài)后，電纜不再倒接回退。新機(jī)械室開(kāi)通啟用前一段時(shí)間形成利用新電纜過(guò)渡運(yùn)營(yíng)既有設(shè)備的臨時(shí)局面。

開(kāi)通天窗施工時(shí)，斷開(kāi)新分線盤(pán)位置新電纜芯線與臨時(shí)連通電纜的連接，將新電纜芯線配連至新分線盤(pán)，室內(nèi)外進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)。在新機(jī)械室室內(nèi)模擬試驗(yàn)完全徹底進(jìn)行過(guò)的情況下，此時(shí)，信號(hào)機(jī)、道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)、電碼化、自閉電路、改方電路等各方面的試驗(yàn)均能夠快速推進(jìn)，軌道電路電壓與相位可能與原方案一樣需要標(biāo)調(diào)。

3.2 機(jī)械室站內(nèi)新設(shè)，區(qū)間利舊，新舊結(jié)合施工方案的優(yōu)化

優(yōu)化原則為減少在既有組合內(nèi)部或側(cè)面配線修改的數(shù)量與次數(shù)，縮小工作面，減輕施工難度，降低配線修改錯(cuò)誤率，為施工完成后設(shè)備單位運(yùn)營(yíng)檢修維護(hù)提供便利。方案優(yōu)化思路為在既有機(jī)械室區(qū)間組合柜增加復(fù)示繼電器或復(fù)示繼電器組合，作為區(qū)間與站內(nèi)繼電器電路連通的中轉(zhuǎn)站。

優(yōu)化方案的實(shí)施：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)區(qū)間綜合柜ZHG3的第一層、第二層、第三層空余，可以安裝復(fù)示繼電器組合。對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化修改，報(bào)設(shè)計(jì)、電務(wù)段、建設(shè)指揮部、監(jiān)理審核后得到一致認(rèn)可。于機(jī)柜第一層增加有關(guān)SN進(jìn)站信號(hào)機(jī)復(fù)示繼電器組合，于機(jī)柜第二層增加有關(guān)S進(jìn)站信號(hào)機(jī)復(fù)示繼電器組合，于機(jī)柜第三層增加有關(guān)離去/接近軌道區(qū)段復(fù)示繼電器組合。新組合的安裝、內(nèi)部配線及與新機(jī)械室間的連通與試驗(yàn)利用鄰近營(yíng)業(yè)線施工計(jì)劃在電務(wù)段人員監(jiān)護(hù)下開(kāi)展。方案優(yōu)化后，只需利用19臺(tái)既有繼電器的各一組節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滿足每臺(tái)既有繼電器有一組節(jié)點(diǎn)可用的需求。

天窗施工時(shí)，按優(yōu)化圖紙焊連，既有繼電器節(jié)點(diǎn)配線后進(jìn)行自閉結(jié)合聯(lián)鎖試驗(yàn)，重點(diǎn)核對(duì)電碼化的正確性。試驗(yàn)完成后，為從電路根本上保證行車安全，在新建機(jī)械室分線盤(pán)位置斷開(kāi)電路連接(因新建機(jī)械室為插接接線端子，相較既有機(jī)械室焊接或栓接在開(kāi)通施工時(shí)操作方便，且能夠減少開(kāi)通施工時(shí)進(jìn)入既有機(jī)械室的施工人員，降低擾動(dòng)室內(nèi)區(qū)間設(shè)備帶來(lái)施工安全隱患的風(fēng)險(xiǎn))。新微機(jī)聯(lián)鎖開(kāi)通天窗內(nèi)，按線號(hào)管在新機(jī)械室分線盤(pán)插接連通電路，即可進(jìn)行開(kāi)通前核對(duì)試驗(yàn)。

新方案上行方向自閉結(jié)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(diǎn)，試驗(yàn)完成不需回退恢復(fù)，只需一個(gè)干涉既有設(shè)備的施工試驗(yàn)天窗。其他復(fù)雜型結(jié)合電路，均可照此方案實(shí)施。

4 優(yōu)化改進(jìn)后的方案在施工中的優(yōu)勢(shì)

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

（2）減輕了開(kāi)通天窗的施工壓力，緩解了開(kāi)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(kāi)通施工人員高峰的出現(xiàn)，節(jié)約了人力成本及施工配合成本。

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

（4）降低了施工對(duì)線路運(yùn)輸?shù)挠绊?，在單個(gè)天窗時(shí)長(zhǎng)有限的情況下，減少了施工要點(diǎn)次數(shù)。

（5）既有機(jī)械室新增繼電器組合，位置集中且配線功能清晰，便于設(shè)備管理單位日常檢修維護(hù)，也減輕了以后升級(jí)改造進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

類似本工程的優(yōu)化方案在施工料具方面會(huì)增加一定的成本，需要綜合考慮運(yùn)用效益。本工程與各單位溝通后，合理利用檢驗(yàn)合格的工程內(nèi)拆舊或備品料具，核算減少的人力、時(shí)間、施工配合等各項(xiàng)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(xiàng)目自行承擔(dān)的情況下，也可實(shí)現(xiàn)收益，方案值得推廣。

既有站新舊結(jié)合改造是鐵路信號(hào)專業(yè)施工中面臨的重點(diǎn)與難點(diǎn)，聯(lián)鎖電路的過(guò)渡處理與試驗(yàn)開(kāi)通來(lái)不得半點(diǎn)馬虎與一絲懈怠。任何在技術(shù)方案上的優(yōu)化改進(jìn)必須以保證安全質(zhì)量為前提，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能為目標(biāo)，施工前有評(píng)審，施工中有把控，施工后有總結(jié)。希望新技術(shù)方案、新工藝工法、新材料設(shè)備能夠在運(yùn)用中繼續(xù)發(fā)展，不斷完善，助力鐵路建設(shè)的蓬勃發(fā)展。