地鐵信號(hào)系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)及調(diào)試
——以內(nèi)蒙古自治區(qū)某新建地鐵工程信號(hào)系統(tǒng)為例

范志超

（中鐵十六局集團(tuán)電氣化工程有限公司，北京 100018）

1 項(xiàng)目概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)某新建地鐵工程的信號(hào)系統(tǒng)包含正線ATC系統(tǒng)、停車場(chǎng)信號(hào)子系統(tǒng)、車輛段信號(hào)子系統(tǒng)、培訓(xùn)子系統(tǒng)、試車線信號(hào)子系統(tǒng)、電源以及維護(hù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。從設(shè)備功能角度來(lái)分析，該地鐵工程信號(hào)系統(tǒng)可劃分為車站及軌旁設(shè)備、控制中心設(shè)備、車輛段與停車場(chǎng)信號(hào)設(shè)備、試車線設(shè)備、車載設(shè)備以及維修中心設(shè)備。全線采取獨(dú)立計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)形式，設(shè)計(jì)階段對(duì)其配置了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

該地鐵工程信號(hào)系統(tǒng)施工內(nèi)容主要包括：安裝正線車站、車輛段正線，以及區(qū)間運(yùn)營(yíng)控制中心所有與信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)的室外、室內(nèi)設(shè)備；安裝信號(hào)系統(tǒng)與綜合監(jiān)控、屏蔽門系統(tǒng)；安裝車載信號(hào)設(shè)備；安裝系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)控制中心與一號(hào)線系統(tǒng)的接口；敷設(shè)與地鐵信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)的線纜、管線、洞口、溝槽的預(yù)留與預(yù)埋作業(yè)。在施工階段，需要多個(gè)相關(guān)專業(yè)聯(lián)合協(xié)同安裝，保證各專業(yè)施工進(jìn)度、質(zhì)量與施工方案保持一致，且需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)設(shè)備成品保護(hù)措施[1]。

2 地鐵信號(hào)系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 室外設(shè)備安裝施工要點(diǎn)

2.1.1 電纜線路施工要點(diǎn)

首先，作為整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)施工部分，電纜線路施工的質(zhì)量直接影響著后期各環(huán)節(jié)的施工。電纜線路施工包括電纜支架施工、電纜敷設(shè)施工、接地扁鋼施工等。其中，電纜支架為5層，系統(tǒng)運(yùn)行期間信號(hào)使用下三層、通信使用上兩層。區(qū)間采用矩形與弧形結(jié)構(gòu)，站內(nèi)采用矩形結(jié)構(gòu)。進(jìn)行地鐵工程信號(hào)系統(tǒng)電纜線路施工需要注意如下施工要點(diǎn)。第一，在定測(cè)作業(yè)期間，需要同接觸網(wǎng)專業(yè)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)墜砣位置的精準(zhǔn)測(cè)定。在施工作業(yè)期間需要結(jié)合施工條件的實(shí)際情況進(jìn)行支架調(diào)整，充分考慮直接定測(cè)標(biāo)高與軌面高度的關(guān)系，避免對(duì)墜砣的安裝造成不利影響。第二，施工單位在制作弧形支架時(shí)，必須嚴(yán)格實(shí)地測(cè)量隧道的內(nèi)弧度，以確保制作出的弧形支架與隧道弧度相互匹配。在測(cè)定電纜長(zhǎng)度階段，施工單位需要充分考慮附加量問(wèn)題，高度強(qiáng)調(diào)地鐵、國(guó)鐵之間的區(qū)別，以免造成大量材料浪費(fèi)。

其次，地鐵室外電纜線路施工均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接形式，正線工程通常設(shè)計(jì)為一組道岔、一個(gè)信標(biāo)、一個(gè)計(jì)軸，采用單根電纜。通常情況下，信號(hào)機(jī)采用串聯(lián)方式不超過(guò)3架信號(hào)機(jī)采用一根電纜，每一個(gè)集中站電纜數(shù)量多都能夠達(dá)到50～70根規(guī)模。由此可見(jiàn)，現(xiàn)代地鐵信號(hào)系統(tǒng)線纜的數(shù)量，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)地鐵信號(hào)系統(tǒng)。然而，為節(jié)約成本，地鐵信號(hào)機(jī)械室空間往往相對(duì)狹小，電纜面向室內(nèi)引入的固定位置數(shù)量通常在30根左右，這便造成一孔進(jìn)入雙線纜的現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致施工工藝、質(zhì)量均難以得到保證。與此同時(shí)，受到防雷分線盤(pán)上電纜位置的影響，多數(shù)保護(hù)終端均需要放置在防雷分線盤(pán)的外部，亦或是設(shè)置在附近的地面以下，依靠加長(zhǎng)引線軟管實(shí)現(xiàn)線纜的防護(hù)。該形式不僅防護(hù)效果較低，且電纜的成端極易受到損傷，而放置在地面則會(huì)嚴(yán)重影響電纜敷設(shè)的美觀性。對(duì)于該問(wèn)題，應(yīng)合理使用電纜成端柜提升防護(hù)效果，解決施工質(zhì)量問(wèn)題。

最后，在電纜施工階段，應(yīng)注意軌行區(qū)設(shè)備電纜的設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)際條件可考慮取消非集中站設(shè)備房，同時(shí)借鑒高鐵軌行區(qū)電纜設(shè)計(jì)形式，對(duì)集中站以電纜的走向、列車運(yùn)行線別、設(shè)備理性開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)非集中站，不同設(shè)備各敷設(shè)1根總線纜，進(jìn)入非集中站之后，基于分線盒合理配置。該設(shè)計(jì)形式在普通鐵路系統(tǒng)已具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且不論不在施工工藝角度或是設(shè)備的安全性角度，均具有高度可靠性[2]。

2.1.2 軌道電路施工要點(diǎn)

在軌道交通運(yùn)行體系中，列車位置檢測(cè)設(shè)備作為地鐵信號(hào)系統(tǒng)的核心模塊之一，主要負(fù)責(zé)為整個(gè)系統(tǒng)功能的發(fā)揮提供必要的先決條件。起初，列車會(huì)以站間閉塞的方式運(yùn)行，軌道電路便是早期的列車位置檢測(cè)核心設(shè)備。近年來(lái)，在高密度列車運(yùn)行要求以及我國(guó)地鐵自動(dòng)控制技術(shù)飛速發(fā)展背景下，信號(hào)閉塞制式先后研發(fā)并開(kāi)發(fā)了固定閉塞功能、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞功能以及移動(dòng)閉塞功能，同時(shí)不同工作形式的列車位置檢測(cè)設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生，如計(jì)軸區(qū)段設(shè)備、換線設(shè)備、軌道電路以及當(dāng)下應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)閉塞列車位置檢測(cè)設(shè)備。在計(jì)軸方面應(yīng)嚴(yán)格采用掛鉤型設(shè)備，以避免打孔安裝帶來(lái)影響。

2.1.3 轉(zhuǎn)撤裝置施工要點(diǎn)

由于地鐵工程項(xiàng)目施工空間的限制，轉(zhuǎn)撤部分施工階段關(guān)鍵要點(diǎn)在于打孔與工務(wù)施工的配合。在工務(wù)開(kāi)展整體道床制作期間，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)撤機(jī)預(yù)留基坑進(jìn)行嚴(yán)格核對(duì)，確保尺寸合理，同時(shí)，對(duì)長(zhǎng)角鋼的施工需要采取先放置、后打孔的工藝流程。在對(duì)轉(zhuǎn)撤機(jī)預(yù)留尺寸、基坑進(jìn)行逐一核對(duì)、轉(zhuǎn)撤裝置安裝過(guò)程中，需要求施工單位對(duì)安裝工作精度嚴(yán)格控制。

2.1.4 發(fā)車表示器與緊急停車按鈕施工要點(diǎn)

在站臺(tái)部分安裝發(fā)車表示器時(shí)，每站安裝2部，施工人員在安裝階段需要對(duì)安裝支架進(jìn)行特制加工，確保支架符合實(shí)際施工要求。緊急停車按鈕主要安裝于上下行線站臺(tái)樓樓梯墻壁上，或安裝車站柱子上，每站配置4個(gè)。通常，這一設(shè)備安裝區(qū)域?yàn)楦蓲焓幕蚴茄b修面，因此在地鐵站安裝裝修階段，對(duì)于緊急停車按鈕的設(shè)置，必須嚴(yán)格跟進(jìn)車站裝修施工進(jìn)度開(kāi)展作業(yè)，避免后期完成裝修后返工安裝緊急停車按鈕。此外，緊急停車按鈕安裝位置必須預(yù)先設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)位置合理且足夠醒目[3]。

2.1.5 軌旁設(shè)備安裝要點(diǎn)

（1）環(huán)線設(shè)備與箱盒裝置安裝要點(diǎn)。在施工單位安裝環(huán)線設(shè)備與箱盒裝置時(shí)，要求對(duì)環(huán)線接引線必須做好防護(hù)措施。安裝岔道跳線前，施工單位打孔塞釘作業(yè)、焊接作業(yè)時(shí)必須嚴(yán)格注意連接點(diǎn)表面的處理。

（2）電纜與鋼軌、土建施工要點(diǎn)。對(duì)于電纜穿越水溝的部位，必須嚴(yán)格以施工規(guī)范為依據(jù)使用鋼管進(jìn)行防護(hù)。安裝應(yīng)答裝置與計(jì)軸設(shè)備期間，必須嚴(yán)格遵循廠家說(shuō)明要求開(kāi)展作業(yè)。此外，在軌道施工、土建施工期間，施工單位需要嚴(yán)格以施工圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)情況為依據(jù)，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)鋼管與鋼軌的預(yù)埋施工作業(yè)。

（3）軌旁無(wú)線設(shè)備安裝要點(diǎn)。在安裝軌旁AP機(jī)箱或是AP天線等軌旁無(wú)線設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意如下要點(diǎn)。第一，在定測(cè)方面，現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)作業(yè)必須同區(qū)間各種無(wú)線網(wǎng)保持一定的距離，例如專用系統(tǒng)、PS系統(tǒng)以及公安系統(tǒng)等。第二，在工藝方面，施工單位在安裝期間必須嚴(yán)格遵循廠家要求的施工工藝，特別是天線安裝、饋線安裝，必須安排集成商進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)，避免安裝錯(cuò)誤造成返工。第三，在安裝位置方面，施工人員必須嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)位置進(jìn)行安裝，安裝之前先對(duì)安裝點(diǎn)進(jìn)行觀察，確認(rèn)是否滿足安裝要求，與其他系統(tǒng)之間間距是否滿足相關(guān)規(guī)范，同時(shí)考量設(shè)備安裝的高度是否會(huì)受電力等其他專業(yè)的影響。

（4）軌旁應(yīng)答器安裝要點(diǎn)。作為后續(xù)整個(gè)地鐵信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行期間對(duì)列車停位精確定位、計(jì)算線路運(yùn)行速度的關(guān)鍵設(shè)備，軌旁應(yīng)答器相比其他設(shè)備有著更高的安裝精度要求。在施工階段，施工人員在安裝時(shí)，必須嚴(yán)格遵循定測(cè)規(guī)范、安裝規(guī)范、電子地圖錄入規(guī)范，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)指標(biāo)。同時(shí)，因應(yīng)答器設(shè)備安裝于股道中間部位，考慮其他專業(yè)施工可能帶來(lái)的影響，為保護(hù)設(shè)備不被其他施工專業(yè)損壞，應(yīng)將其安裝順序安排在整個(gè)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的后期時(shí)間段[4]。

2.2 室內(nèi)設(shè)備安裝施工要點(diǎn)

2.2.1 室內(nèi)布線施工要點(diǎn)

在進(jìn)行地鐵信號(hào)系統(tǒng)室內(nèi)布線作業(yè)期間，施工單位應(yīng)提前進(jìn)行線纜精確選型，對(duì)線纜的走向進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，按照線纜的粗細(xì)、顏色進(jìn)行分層布置，確保線槽或是走線架內(nèi)的線纜在施工后滿足不交叉、平順、美觀的要求。目前，地鐵信號(hào)系統(tǒng)室內(nèi)線纜多數(shù)采用黑色護(hù)套線，常見(jiàn)規(guī)格為12 mm×0.5 mm2、6 mm×0.5 mm2護(hù)線套，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)線纜進(jìn)行使用期間，施工單位應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)組合柜層架間對(duì)軟線根數(shù)的需求進(jìn)行選用。電源線有著不同的規(guī)格，同時(shí)存在較大的線徑差異，因此布置期間需要對(duì)其進(jìn)行分層固定，以避免出現(xiàn)規(guī)格參差不齊的問(wèn)題[5]。

與此同時(shí)，在地鐵信號(hào)系統(tǒng)室內(nèi)布線施工期間，施工單位還需充分考慮各種各類數(shù)據(jù)線、網(wǎng)線以及微機(jī)線的差異。不同系統(tǒng)供應(yīng)商，對(duì)于線纜的應(yīng)用并不具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，線纜的顏色、粗細(xì)均難以統(tǒng)一，因此，施工單位可將該部分線纜布置于走線架底層或是線槽底層，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)遮蓋。在走線架或是線槽中布置線纜階段應(yīng)采用固線器，將線纜梳理平直，可將固線器與線纜十字交叉，以有效提升線纜布設(shè)的美觀度，而對(duì)于固線器的顏色、尺寸，則應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況科學(xué)選配[6]。

2.2.2 機(jī)柜內(nèi)部布線施工要點(diǎn)

目前，機(jī)柜側(cè)面下線多數(shù)采用60×80×2 000塑料線槽或是80×80×2 000塑料線槽進(jìn)行下線，機(jī)柜內(nèi)部的軟線均放置在線槽內(nèi)部。由于操作煩瑣性以及操作空間的限制，機(jī)柜內(nèi)部軟線重疊、交叉與迂回的現(xiàn)象十分普遍，雜亂的布線不僅影響美觀度，且對(duì)后期的維護(hù)、檢修也將帶來(lái)巨大影響。因此，在進(jìn)行機(jī)柜內(nèi)部布線階段，施工單位應(yīng)做好側(cè)面上線、端子配線兩個(gè)環(huán)節(jié)。首先，在側(cè)面上線工序作業(yè)階段，通常應(yīng)在機(jī)柜引線孔下方2 cm部位開(kāi)剝護(hù)套線，撥開(kāi)部位應(yīng)嚴(yán)格使用對(duì)應(yīng)型號(hào)的熱縮套管進(jìn)行有效防護(hù)。待線纜被引入到柜內(nèi)后，嚴(yán)格使用防火堵泥對(duì)引線孔進(jìn)行封堵。在各類線纜引入線槽之后，嚴(yán)格進(jìn)行分類綁扎，同時(shí)在綁扎階段應(yīng)扎口面向內(nèi)側(cè)，綁扎的間隔長(zhǎng)度應(yīng)完全相等。

3 地鐵信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試

完成地鐵信號(hào)系統(tǒng)施工后，應(yīng)及時(shí)使其進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。地鐵信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試包括三個(gè)環(huán)節(jié)，即聯(lián)鎖調(diào)試環(huán)節(jié)、靜態(tài)調(diào)試環(huán)節(jié)、動(dòng)態(tài)調(diào)試環(huán)節(jié)。調(diào)試人員作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵循聯(lián)鎖→ATP→ATP→AST的順序，全面保障各子系統(tǒng)以及整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

首先，調(diào)試人員應(yīng)針對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)下的室內(nèi)軌道、信號(hào)、道岔進(jìn)行虛擬工況設(shè)計(jì)，并開(kāi)展室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行本地地鐵信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試的同時(shí)應(yīng)進(jìn)行計(jì)軸設(shè)備參數(shù)的調(diào)試。

其次，向每一盞燈送電，對(duì)燈絲警報(bào)進(jìn)行測(cè)試。在進(jìn)行岔道調(diào)試時(shí)，須嚴(yán)格結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)確認(rèn)對(duì)岔道的反應(yīng)信號(hào)是否正常，同時(shí)進(jìn)行急救停止信號(hào)測(cè)試，確認(rèn)信號(hào)功能正常[7]。

最后，完成本地地鐵信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)調(diào)試工作后，針對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)試，需要驗(yàn)證系統(tǒng)開(kāi)關(guān)位置是否正常，同時(shí)，確認(rèn)車輛軟件在列成運(yùn)行狀態(tài)下是否處于通信正常狀態(tài)，并檢查設(shè)備在不同工況下的正常工作情況[8]。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合上述介紹，不難發(fā)現(xiàn)，地鐵信號(hào)系統(tǒng)的施工、調(diào)試是一個(gè)系統(tǒng)化工程，施工單位必須對(duì)每一道工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。只有這樣，才可順利實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)目標(biāo)。此外，在城市地鐵工程飛速發(fā)展、相關(guān)設(shè)備制式多元化發(fā)展的背景下，筆者建議，相關(guān)管理部門應(yīng)盡快加強(qiáng)對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)工程以及各類設(shè)備的規(guī)范統(tǒng)一，制定統(tǒng)一的設(shè)備型號(hào)要求、參數(shù)要求以及施工、調(diào)試驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，以盡快推進(jìn)地鐵信號(hào)系統(tǒng)工程規(guī)范化發(fā)展，以便應(yīng)對(duì)未來(lái)地鐵信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)所面臨的各種問(wèn)題。