城市轨道交通车场改扩建工程信号系统施工探讨

康　强（中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司济南分公司，山东 济南 250100）



城市轨道交通车场改扩建工程信号系统施工探讨

康强（中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司济南分公司，山东 济南 250100）

结合北京地铁4号线马家堡停车股道改扩建工程的具体实施，分析、总结城市轨道交通场段改扩建过程中，信号系统在工程实施各阶段所需跟进、完成的各项工作及注意事项，以及如何灵活运用倒接开关实现安全、高效的信号系统倒接操作。为城市轨道交通既有运营线路场段改造项目信号系统施工提供一定参考。

场段改造；信号系统；倒切开关

绪论

随着城市化进程，城市轨道交通作为城市公共交通骨干的作用显得越来越重要，人们对城市轨道交通的运送能力提出了更高的要求。4号线和大兴线贯通运营后，其客流量更呈逐年增长态势，部分车站断面客流压力显得尤其巨大，高峰时段列车满载率逼近120%［1］，为缓解日益增大的供需矛盾，北京地铁4号线经可行性研究，在北京市政府的大力支持下，开展实施了全线增购13列车工程，并同期实施了马家堡停车股道改扩建工程。笔者全程参与了北京地铁4号线马家堡停车股道改扩建工程的信号系统改造工程，现从工程实施角度，对各阶段所需重点跟进工作及工程实施过程需注意事项进行分析、探讨。

1　场段信号系统改造特点分析

城市轨道交通信号系统是保证日常列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备，场段在线路运营组织中担负着全线列车的列检、定修、试车、与正线接发车等功能，是保证线路正常运营组织的重要组成，信号系统设备的安装、调试，以及后期废除设备的拆除，都须在不影响车场调车作业及正线正常运营组织的前提下进行。

城市轨道交通场段信号改造工程的实施通常具有如下基本特点：

（1）改造过程中凡是涉及既有系统接口改造、软件升级、设备拆除等作业都需在夜间停运后开展实施，有效施工时间短、施工影响范围大；

（2）施工作业通常会占用线路条件，往往会对正常的试车、洗车、定修作业造成影响，因而施工计划需提前统筹，计划、组织安排要求较高；

（3）施工、调试、拆旧过程中，需做好既有运行设备的防护，避免对运营系统造成影响，安全压力较大；

（4）涉及库线结构、线路、供电、通信、地下线路等多专业、多环境影响因素，交叉作业界面多、专业接口多、协调工作量大，且往往受土建、轨道等基建工程条件制约严重。

2　施工阶段划分及注意事项

根据场段改造工程实施特点，可将信号系统改造分为如下几个阶段：现场调查、缆线及设备改移阶段→新增室内外设备安装阶段→新增设备接入、软件调试阶段→系统割接正式运营阶段。下面将结合马家堡车辆段改造过程，对场段施工各阶段所需注意事项进行分析、探讨。

2.1现场调查、缆线及设备改移阶段

场段的站场内通常汇集多专业、多埋深管线，在进行新建线路布设、新建库房地基施工前，首先需与相关专业做好技术沟通，对站场内既有管线、设备进行实地勘察，对重点部位，如既有停车库库边、穿轨咽喉区、既有线路边沿可采用地下管线金属探测、局部开挖等方式核实确认，并标画红线范围，划定施工区域。对工程实施有影响的缆线、设备需在此阶段进行改移及防护，特别是既有电缆路由埋设位置与新建轨道线路有位置冲突的、既有设备将侵入新建轨道线路限界的、既有轨道回流缆线与新建轨道线路供电分区有冲突的重点部位设备，在土建、轨道专业施工前，要结合实际现场线路条件，根据影响范围、实施难度，采用改移、整体替换、加固包封等方式进行缆线、设备防护处理，避免轨道专业及土建桩基施工对既有在用信号设备造成伤害、影响运营。同时，可通过物理围墙隔离、多处绝缘隔断等方式实现运营区域与建设区域的物理隔离，并配合请点施工制度，以达到安全、灵活的施工组织模式。

2.2新增室内、外设备安装阶段

既有信号机房室内施工，面临空间狭小、缆线穿设困难、施工风险大等问题。在进行室内施工时，可采用如下防护措施，降低风险：

（1）室内设备施工前，为避免施工人员误碰在用设备，对施工区域在用组合柜、分线柜加装硬性护罩防护，护罩需具备透气、可视化、拆卸方便等特点；

（2）做好应急方案及备件准备，施工过程中要求作业人员严格按照施工配线表进行现场拆、配线作业并做好记录；

（3）每日施工完毕后，对设备状态会同信号维护人员、调度人员一同进行复核，确保设备状态恢复或达到目标状态，并安排值守人员确认首列车顺利发车，以确保施工作业对运营造成的风险降至最低。

轨旁施工以不影响场段调车运营组织为前提，场段不同于正线空间，具备场地广、功能区域性、存在变通进路、视野广、行车速度较慢等有利条件，通过采用围墙及绝缘隔断、警示标牌的防护方式，可实现运营区域和建设区域的物理隔离，配合运营、土建施工属地共同请点确认制度，一方面可保证有效的施工时长，另一方面做到日常施工对场段正常作业无影响。施工过程中，需率先完成新建、对运营行车无影响的部分工作，此部分工作通常作业时间长、用工较密集，可充分利用物理隔离施工区域的优势，完成主要工作量。对于涉及既有设备拆改、移位、线路接驳的轨旁作业，需将施工对运营的影响范围、影响时间、需要的配合部门及工作与运营单位进行详尽沟通，并做好应急组织措施，合理安排工序，减少重复作业的风险。轨旁施工，需根据本地气候特点及施工时节做好 “冬施”、“雨施”组织及防护，避免造成人身及设备损失。

部分新增信号设备施工会涉及接入既有光、电缆环路中，此部分工作将打断既有设备光、电缆环接，特别是光缆的环接是不可恢复的，必须一次性成功，因而对光、电缆的校核确认有很高要求。在马家堡车辆段改扩建工程信号系统施工中，采用OTDR测距、缆线米标标注、原始配盘数据比对相结合的方式对光电缆进行仔细核对确认，准确完成了所涉及缆线的配线调整。

2.3新增设备接入、软件调试阶段

室内、外新增设备安装完成后，需对新增设进行离线电气参数测试，符合要求后，方可接入系统操作，室内外设备的单体及软件功能通过长时间、多次的调试及验证，在确保设备状态、软件功能达到目标要求后，方可进行设备正式接入施工。因而，在调试阶段，信号施工单位在每日的调试工作开展前及完成后，通常都需进行大量的缆线拆装、恢复工作，即会占用有限的请点调试时间，又会增加施工恢复不彻底对运营造成影响的风险因素。为克服此困难，提高施工、调试效率，在北京地铁4号线马家堡车辆段施工过程中，采用了倒切装置，通过设置倒切装置，配合运营共同确认管理，提高了施工效率、增加了有效调试时间，为优质、按时的线路全功能开通，打下了基础。

倒切装置的设置原理及管理办法，如下：

（1）倒切装置的原理

倒切装置由允许倒切开关箱、倒切开关箱、继电控制箱组成。

倒切装置原理图如图1。

图1　倒切装置原理图

为确保任何时刻所倒切设备只有接入或断开一种状态，倒切继电器采用极性保持继电器（如：JYJXC－160/260，JYXC-660），断开和接入分别接入继电器的定位节点和反位节点。

（2）“接入”倒切过程及动作时序，见图2。

图2　接入倒切时序图

（3）当日调试完成后，需对既有系统进行恢复，“断开”倒切过程及动作时序，见图3。

2.4系统割接正式运营阶段

通过设备单体调试、联锁关系验证、设备接入综合联调等多阶段试验、调试后，需进行最终系统割接并进入正式运营。此阶段，需注意及完成事项如下：

图3　断开倒切时序图

（1）正式割接前，需首先对割接内容、运营行车影响、配合需求与运营部门做好沟通。

（2）正式割接前，需对运营调度人员及维护工作人员做好相关培训。

（3）正式割接前，需做好割接方案及应急方案的编制，对割接工作内容、应急人员组织、物料准备做好充分筹划、安排，方可实施割接工作。

（4）割接过程中，施工人员需严格执行割接方案，听从割接总指挥工作安排，并做到施工场地人走场清。

（5）割接完成后，通过动车验证在正常运营条件下，场段与正线、试车线、或其他联络线相关的ATS、DCS、CI接口可实现预期功能。

（6）割接完成后，安排技术人员进行值守，观察系统运行状态，确保运营安全。

3　结束语

城市轨道交通场段改扩建工程信号系统改造，与正线信号系统有着不同的施工特点，充分利用场段多进路作业特点、及场地独立分区功能优势，根据站场情况，做好适用的阶段性施工方案及防护措施，为安全、高效的开展施工作业有积极意义，通过本文对工程实施过程进行分阶段注意事项的分析、探讨，可为后续其他城市轨道交通既有线场段改扩建工程信号系统建设、施工提供有益参考。

［1］刘波.北京地铁4号线-大兴线增购车辆项目实施研究［J］．城市轨道交通研究，2014，17：50～54.

康 强（1983-），男，工程师，本科，主要从事城市轨道交通信号系统工程工作，任项目总工程师。

U239.5

A

2095-2066（2016）17-0176-02

2016-6-1