桑梓店站信號過渡處理方案研究

付 志，張文斐

（中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司濟南設(shè)計院，濟南 250022）

1 概述

國內(nèi)鐵路的快速發(fā)展，使部分既有鐵路運力已無法滿足現(xiàn)階段鐵路運量發(fā)展的需要，既有鐵路面臨進行增二線擴能或者新增聯(lián)絡(luò)線改造，需要對既有站場進行大規(guī)模的改造。由于車站站改工程復雜，道岔改動多，車站過渡步驟復雜，需要信號過渡方案與之完全配套，確保安全。

信號過渡工程在既有信號設(shè)備上施工，既要滿足既有線的運輸需求，保證部分線路正常運營，同時需要確保車站聯(lián)鎖關(guān)系正確，保證行車安全。在綜合考慮施工難度及縮短工期的前提下，同時節(jié)省投資，車站信號系統(tǒng)改造一般在既有聯(lián)鎖的基礎(chǔ)上一次改造到位，無法配合車站分步站改施工，進行多次聯(lián)鎖設(shè)備軟件修改。因此信號系統(tǒng)需要在既有設(shè)備上進行過渡，滿足車站站改需要并減少對車站運輸?shù)挠绊憽１疚囊陨ｈ鞯暾菊靖墓こ讨行盘柼厥膺^渡處理方案為例進行深入研究，為類似工程信號過渡設(shè)計提供參考。

2 信號過渡設(shè)計原則

車站的信號過渡工程，在未啟用新車站聯(lián)鎖設(shè)備前，新增設(shè)備需要在既有聯(lián)鎖系統(tǒng)上進行過渡處理，同樣在啟用新的聯(lián)鎖設(shè)備后，未拆除的舊設(shè)備或未就位的新增設(shè)備也需要在新聯(lián)鎖上對設(shè)備進行過渡處理。為確保安全，方便施工，保障順利開通，信號過渡設(shè)計時必須遵循以下原則。

1）車站信號過渡方案及步驟必須與站場、電氣化等相關(guān)專業(yè)步驟統(tǒng)一，統(tǒng)籌考慮，確保各專業(yè)過渡工程協(xié)同有序進行，減少對運輸行車的干擾。

2）在新舊聯(lián)鎖設(shè)備上進行的電路改動必須滿足“故障-安全”的原則。

3）在過渡期間，嚴格執(zhí)行《國鐵集團鐵路營業(yè)線施工管理辦法》中“嚴禁進路有關(guān)道岔未納入聯(lián)鎖時開放信號辦理列車和調(diào)車作業(yè)。營業(yè)線站場改造工程中，凡所接入或移動的道岔，應(yīng)按信號過渡工程設(shè)計、施工，將道岔表示納入車站聯(lián)鎖后方可開放相應(yīng)的信號機。”的有關(guān)規(guī)定。所有新增、更換道岔表示室內(nèi)外應(yīng)一致，必須保證所有道岔納入聯(lián)鎖正確后方可施工、開通。

4）信號過渡工程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況，盡量永臨結(jié)合，減少廢棄工程。

3 工程概述

3.1 既有設(shè)備概況

桑梓店站全站共有聯(lián)鎖道岔29 組，到/發(fā)線7條（含正線1 條）。既有信號聯(lián)鎖設(shè)備為2008 年濟南化工產(chǎn)業(yè)園鐵路專用線引入桑梓店站改造時的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，行車指揮系統(tǒng)為列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS），對邯濟線鄰站為半自動閉塞，軌道電路為25 Hz 相敏軌道電路并疊加ZWP-2000A 四線制電碼化。

3.2 車站改造工程設(shè)計概況

桑梓店站在邯濟鐵路至膠濟鐵路聯(lián)絡(luò)線工程主要內(nèi)容為：新鋪道岔23 組，新增邯濟鐵路正線1條（增二線）、至膠濟鐵路聯(lián)絡(luò)線正線1 條。信號設(shè)備在既有計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)上利舊修改，對邯濟線區(qū)間改為ZPW-2000 系列四顯示移頻自動閉塞，對膠濟線區(qū)間采用64D 半自動閉塞。

為了不影響桑梓店站正常運輸作業(yè)，車站站場改造范圍內(nèi)的施工基本都安排在車站天窗點內(nèi)進行。本次站改站場聯(lián)鎖關(guān)系變動大，施工步驟較多，需在滿足車站運輸不受影響的情況下，確保既有信號設(shè)備的安全運行，對信號專業(yè)的過渡提出了較高的要求，如圖1 所示。

圖1 桑梓店站站改示意Fig.1 Sangzidian station reconstruction diagram

4 信號過渡設(shè)計方案

針對本次站改信號過渡施工內(nèi)容和站改過渡的難點、重點，提出信號總體過渡思路如下：為減少在啟用新聯(lián)鎖時對聯(lián)鎖試驗的影響，減少在信號大要點內(nèi)的拆配線修改，原則上全部過渡均在舊聯(lián)鎖軟件或既有組合上進行；盡量避免增加聯(lián)鎖軟件的修改次數(shù)，盡量在室外進行過渡電路處理，減少室內(nèi)電路修改及聯(lián)鎖關(guān)系改動；與運輸部門建立有效的溝通機制，分階段、分步驟、有計劃地進行信號工程過渡，滿足過渡期間運輸行車需求。

根據(jù)上述的過渡設(shè)計原則，桑梓店站信號過渡設(shè)計中新道岔納入聯(lián)鎖時的過渡處理方案出現(xiàn)以下幾種特殊情況。

4.1 進路中已拆除的防護道岔過渡處理

既有牽出線上的道岔（2#）和濟南化工園專用線銜接道岔（4#），在既有聯(lián)鎖系統(tǒng)中兩組道岔為兩組單動道岔。為防止牽出線上車列溜出造成側(cè)沖，原聯(lián)鎖軟件中在辦理濟南化工園接/發(fā)車進路時，2#道岔作為防護道岔進行處理，即進路開放需檢查2#道岔處于定位位置，如圖2 所示。

圖2 拆除道岔處信號平面布置Fig.2 Signal layout for the turnout removed

在桑梓店站站改過程中，既有牽出線及2#道岔一并拆除，并在既有牽出線北側(cè)還建牽出線，新牽出線在既有牽出線拆除后同步撥接線路啟用（如圖2紅線所示）。

由于需在既有聯(lián)鎖系統(tǒng)基礎(chǔ)上對既有2#道岔進行拆除，即相當于室外沒有2#道岔，而室內(nèi)控制電路及聯(lián)鎖軟件仍含有該組道岔，如不對室內(nèi)道岔表示電路進行處理，聯(lián)鎖系統(tǒng)會采集到道岔DBJ和FBJ 均處于落下狀態(tài)。為防止聯(lián)鎖報警，信號過渡設(shè)計中一般會根據(jù)線路實際使用情況，將DBJ 或FBJ 繼電器線圈上加電，讓表示繼電器吸起，從而避免報警。

在此次桑梓店站站改過渡中，站改完成后立即啟用新牽出線，在使用牽出線時需要使用到已拆除的2#道岔的反位，而濟南化工園接車時需要檢查已拆除的2#道岔處于定位位置，這就造成在對2#道岔拆除的過渡處理無法實現(xiàn)一般情況下對道岔表示的處理方法。為了節(jié)省過渡投資、避免在過渡工程中修改聯(lián)鎖軟件，針對上述情況提出以下解決方案。

1）從站場道岔布置圖中可以看出，既有2#道岔和4#道岔在使用時，道岔的定、反位為同步使用，即濟南化工園專用線接發(fā)車時，兩組道岔均需鎖定在定位位置，使用牽出線時道岔均鎖定在反位位置。站場改造完成后，既有2#道岔室外設(shè)備已經(jīng)拆除，為滿足聯(lián)鎖軟件上兩組道岔表示的同步，可以將2#道岔表示狀態(tài)改為復示既有4#道岔的表示，從而在聯(lián)鎖軟件層面保證進路的正常辦理。

2）為保證牽出線上的D2 信號機僅可以在4#道岔處于反位時信號方可開放，在D2 信號機DXJ繼電器的驅(qū)動電路中插入4#道岔的反位表示條件，確保只有在4#道岔處于反位位置時D2 信號機才可以開放，避免出現(xiàn)擠岔、側(cè)沖等風險。具體電路修改如圖3 所示。

圖3 道岔表示電路過渡修改電路Fig.3 Turnout indication circuit transition modification diagram

通過上述方式修改電路后，可以同時滿足濟南化工園接/發(fā)車和牽出線正常的使用，滿足過渡期間運輸行車需求。同時還避免了聯(lián)鎖軟件的修改，縮短過渡工期、節(jié)省過渡工程投資。

4.2 新插入交流轉(zhuǎn)轍機牽引道岔的過渡處理

桑梓店站在膠濟鐵路聯(lián)絡(luò)線引入后，車站站場布局有較大的改變，新插入的道岔除安全線道岔外均采用交流轉(zhuǎn)轍機牽引。針對新道岔插入的位置不同，將室內(nèi)外道岔控制電路修改歸納為新位置插入道岔和原位換鋪新道岔兩種情況。

4.2.1 新位置插入道岔

為滿足站場改造的需要，既有道岔需要進行移設(shè)（如圖4 中3#道岔，新3#暫不啟用），在新道岔插入后信號聯(lián)鎖關(guān)系隨即發(fā)生變化。在聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件未更換前，信號過渡施工時，必須嚴格執(zhí)行“嚴禁進路有關(guān)道岔未納入聯(lián)鎖時開放信號辦理列車和調(diào)車作業(yè)”的規(guī)定，新插入道岔表示必須接入既有道岔表示回路內(nèi)，納入既有聯(lián)鎖檢查，方可滿足上述規(guī)定。在插鋪新3#道岔后，需將新插入的3#道岔（ZYJ7+SH6）定位表示接入既有3#道岔（ZD6-E/J）表示回路內(nèi)，兩組道岔間敷設(shè)信號過渡電纜。室外道岔表示電路修改如圖5 所示。

圖4 3#道岔移設(shè)示意Fig.4 Turnout 3# displacement diagram

圖5 道岔表示電路修改Fig.5 Turnout indication circuit modification diagram

4.2.2 原位換鋪新道岔

因膠濟聯(lián)絡(luò)線引入桑梓店站，為滿足列車軸重和直向通過速度的需要，桑梓店既有側(cè)線多組道岔需要原位更換為提速道岔。桑梓店站車站作業(yè)比較繁忙，既有車站的運輸不能中斷，為了使施工對運輸?shù)挠绊懡档椭磷钚?，站改過程中提速道岔更換后需直接啟用。因為直流、交流轉(zhuǎn)轍機牽引道岔的室內(nèi)外控制電路均不相同，因此在新的聯(lián)鎖系統(tǒng)未啟用前需對該組道岔進行過渡。

信號過渡工程必須要保證行車安全，同時還需要充分利用既有信號設(shè)備，減少封鎖施工期間的改造工程量，降低施工風險，減小施工難度。根據(jù)以上原則，新插入道岔直接啟用正式工程的轉(zhuǎn)轍設(shè)備、電纜以及室內(nèi)交流道岔JDF 輔助組合，同時為減少施工點內(nèi)的配線數(shù)量，信號過渡設(shè)計中充分利用既有直流道岔控制組合，保留道岔表示和啟動條件所用繼電器，避免修改計算機聯(lián)鎖接口電路配線，具體過渡設(shè)計方案如圖6 所示。

圖6 道岔室內(nèi)控制電路修改Fig.6 Turnout indoor control circuit modification diagram

1）將直流道岔組合內(nèi)的DBJ、FBJ 與既有電路拆離，并將JDF 組合內(nèi)的DBJ、FBJ 繼電器接點分別串入直流道岔組合中的DBJ、FBJ 中，從而使道岔表示信息與室外道岔情況保持一致。

2）拆除直流道岔中不再使用的1DQJ、2QDJ（F）和道岔阻容元件及動作斷路器，并將道岔啟動條件接入新的JDF 組合內(nèi)，完成計算機聯(lián)鎖對室外道岔動作的控制（如圖6 中虛線框內(nèi)部分）。

4.3 新道岔需插入無岔區(qū)段內(nèi)

桑梓店站因站改需要在正線上插入新17#和新23#道岔，這兩組道岔的插入位置處于D9 和D19信號機之間的無岔區(qū)段內(nèi)，且兩組新插入的道岔岔心間距離很短，約59 m，如圖7 所示。

圖7 新插入道岔位置關(guān)系Fig.7 Newly inserted turnout position diagram

在以往的信號過渡設(shè)計時，遇到新插入道岔在無岔區(qū)段的情況，一般是移設(shè)既有道岔岔前或岔后的信號機和軌道電路設(shè)備，將新插入的道岔納入到鄰近道岔的道岔區(qū)段內(nèi)，并將新道岔的定位表示納入鄰近道岔表示內(nèi)，從而保證在進路排列時可以檢查到新插入道岔的密貼情況，保證車列運行安全，避免安全隱患。

以本次過渡情況為例，將D9 和D19 信號機分別移至新17#和新23#道岔岔前，滿足道岔表示納入的條件?？杀敬尾迦氲膬山M道岔距離較近，如按照此方式移設(shè)信號機，就會造成移設(shè)后的無岔區(qū)段長度僅有25 m，移設(shè)后的區(qū)段長度過短，極易發(fā)生掉碼等設(shè)備故障，并且移設(shè)后兩架信號機間距離過近，無法滿足車站調(diào)車作業(yè)需要，因此該種過渡方案不可行。

如不移設(shè)信號機，僅將新道岔表示納入一側(cè)既有道岔內(nèi)，即新17#道岔表示納入既有3#道岔表示內(nèi)、新23#道岔表示納入既有19#道岔表示內(nèi)。因新插入的道岔位于無岔區(qū)段內(nèi)，按照此種方式處理道岔表示存在一定的安全隱患，即當排列從一側(cè)進入無岔區(qū)段的進路時，因另一側(cè)道岔不在進路相關(guān)道岔的檢查范圍內(nèi)，故而聯(lián)鎖只會檢查進入側(cè)的道岔表示，就會造成僅有一組新插入的道岔表示被檢查，另一組道岔處于不被檢查狀態(tài)的情況，車列運行安全無法得到全部保障。因此，在過渡設(shè)計時，應(yīng)將新插入的兩組道岔表示串聯(lián)，分別納入無岔區(qū)段兩側(cè)的兩組道岔內(nèi)，采用此種方式，無論車列從哪側(cè)進入無岔區(qū)段都可以檢查到兩組道岔的表示情況，并且由于沒有移設(shè)信號機，保證了無岔區(qū)段的長度，保證了設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。具體室外電路修改如圖8 所示。

圖8 新鋪道岔表示納入聯(lián)鎖電路修改Fig.8 Circuit modification of new turnout indication incorporating into interlocking

5 結(jié)語

通過對桑梓店站過渡設(shè)計方案的分析可以看出，在站改過程中如何將道岔納入聯(lián)鎖中并沒有一成不變的過渡方案及實施方法。面對不同的站改方案，需要有針對性的研究，分析整理改造過程中施工內(nèi)容和步驟，需根據(jù)具體情況制定切實有效的信號過渡措施。信號過渡工程設(shè)計要在確保安全的前提下，降低施工難度，減少工程投資和縮短建設(shè)時間，確保過渡方案的合理性和可實施性。通過歸納總結(jié)信號過渡設(shè)計中出現(xiàn)的特殊過渡方案，為以后類似站改工程信號過渡設(shè)計提供借鑒。