普速铁路信号机械室设备倒层施工实施方案

何 为

中铁建电气化局南方工程有限公司 湖北 武汉 430017

随着国内新建铁路建设形势放缓，多条普速铁路设备使用年限陆续到期，既有线改造项目逐渐增多。针对铁路信号设备改造或大修，主要分为室内设备倒层和室外设备更换，其中倒层施工技术含量高，施工难度大；精准的实施方案、合理的施工步骤和安全可靠的技术卡控措施值得进一步研究、总结、推广。

1 影响方案制定的要因分析

1.1 工程数量概况

襄渝线十堰站计算机联锁改造工程新建信号机械室，室内设备新设，室外设备利旧；新设备安装调试完毕之后，经过电缆割接、连挂试验、上线及开通等阶段，要点开通新机械室和室外设备，废除既有机械室内设备；我们通常称整个过程为信号设备倒层施工[1]。十堰站主要设备情况如下表所示。

表1 十堰站主要设备一览表

结论：十堰站站行偏大，信号机、轨道电路、道岔设备及电缆较多，上行设备比下行设备多；建议三类设备分开施工，避免试验条件交叉；建议结合上行施工点施工。

1.2 既有天窗给点情况

襄渝线是繁忙干线，十堰站为客货混车站，主要以货运为主。根据客货运运输组织及行车运行图知：白浪至十堰至花果三站两区间不同时间段可分别给120分钟上行（或下行）单边天窗，白浪至十堰两站一区间可给25分钟垂直天窗，十堰至花果两站一区间可给25分钟垂直天窗，白浪至十堰至花果三站两区间最多给20分钟垂直天窗。

结论：十堰站三站两区间垂直天窗20分钟，非常短，不能满足施工需求；建议协调路局调整行车运行计划或采用非正常行车方式组织施工。

1.3 站段联锁试验的深度

襄阳电务段针对电缆割接、连挂试验的整体要求是“动配线就是动联锁，动联锁就必须进行联锁试验”，联锁试验必须完全彻底“横向到边，纵向到底”；针对本工程室外设备不动配线的情况集体要求如下：

①站内轨道电路要求分路试验，电码化区段增加试入口电流及载频测试；区间轨道电路进行分路试验。

②站内及区间每架信号机逐个灯位进行显示核对（必要时可模拟提供点灯条件），每根电缆管辖的信号机做一次断丝报警试验。

③站内道岔要求进行定反位位置确认，针对每台转辙机不需要进行断表示试验。

④站联及方向要求进行所有站联条件状态试验，方向电路必须进行反向改方试验。

结论：站段试验要求高，试验深度大，至少90分钟及以上的施工点方能满足试验需求。

1.4 电缆影响范围

信号设备倒层施工中电缆割接、连挂试验、上线试验等工序中心都是围绕信号电缆进行的相关施工，既有电缆数量及影响范围对施工方案的制定起着至关重要的作用。

经调查十堰站既有电缆共31根，站内信号机7根，站内道岔7根，站内轨道电路9根，区间轨道电路和信号机共用电缆6根，站联及方向电缆2根；分析其中28根电缆同时影响上下行线设备。

结论：由于每根电缆管辖的设备均影响上、下行行车，施工点必须采用垂直施工点或非正常行车+垂直施工点的模式进行。

2 施工方案制定

2.1 要点方案制定

综合上述四个影响因素及结论，结合与车务段、路局施工办协商确定的最终要点方案是：利用上行天窗时间段，要点102分钟，停用信联闭设备，前82分钟下行线按非正常方式组织行车（正线道岔加锁），最后20分钟为垂直（三站两区间）。

2.2 施工方案制定

根据十堰站设备数量、要点方案、站段联锁试验深度、电缆影响范围等因素综合考虑，制定的各个阶段施工方案如下：

（1）电缆割接以根为单位，一共计划6个施工点，每个施工点分2轮割接，每轮割接2~3根电缆的方式组织施工。根据电缆芯数的大小，按照站内信号机、道岔、轨道电路电缆交叉割接（确保试验条件不冲突），区间信号机、轨道电路、站联及方向电路分区间一并割接的原则；制定割接计划如下：

①4根电缆，第一轮：G-1#、G-5#，第二轮：G-3#、Z-2#；

②6根电缆，第一轮：G-4#、G-8#、Z-1#，第二轮：G-6#、G-2#、Z-5#；

③6根电缆，第一轮：X-6#、Z-4#、Z-6#，第二轮：X-5#、Z-7#、Z-3#；

④6根电缆，第一轮：X-3#、X-7#、区间1#，第二轮：区间3#、X-1#、十堰至白浪站联5#；

⑤5根电缆，第一轮：区间6#、区间4#、十堰至白浪站联9#，第二轮：区间8#、区间2#；

⑥4根电缆，第一轮：X-2#、X-12#，第二轮：X-4#、X-11#；

（2）连挂试验以设备数量为单位

①站内信号机连挂试验，57架分12轮，每轮5~8分钟；

②站内道岔及股道轨道电路连挂试验，33个设备分10轮，每轮6-8分钟；

③站内上行咽喉+股道轨道电路连挂试验，一轮连挂、整体试验及回退试验；

④站内下行咽喉+股道轨道电路连挂试验，一轮连挂、整体试验及回退试验；

⑤十堰至白浪花果轨道电路、信号机、站联及方向电路连挂试验，一轮连挂、整体试验及回退；

⑥十堰至花果区间轨道电路、信号机、站联及方向电路连挂试验，一轮连挂、整体试验及回退;

⑦CTC、监测通道切换及集控试验。

3 施工方案的实施

3.1 电缆割接实施方案

电缆割接是指在施工点内将室外引入既有分线盘的电缆芯线通过电缆接续的方式切割至新机械室，并利用新分线盘的过渡端子通过过渡电缆的形式过渡至既有分线盘的过程。

3.1.1 割接前准备工作

（1）要点施前，对既有每根电缆的每根芯线的配线位置进行摸牌确认，掌握每根芯线的去向；第二步，要点确认每芯电缆的用途；第三步，敷设正式及过渡电缆，并分线、成端、标识，具备电缆割接条件。

（2）正式割接前一天准备工作：在割接位置打开电缆外皮、钢带、铝护套，露出电缆芯线，分组标识，并选取一芯作好断芯标识（切断该芯线设备有明显故障状态）；利用电缆备用芯线再次确认准备的电缆是计划割接的电缆。

3.1.2 正式割接施工

（1）剪断每根电缆中提前标注的芯线，运转室确认设备状态是否与调查的影响范围一致；若一致，进入下一步工序施工；若不一致，立即停止该根电缆割接并恢复；

（2）在既有机械室断开割接电缆管辖设备的所有电源；

（3）按照电缆接续工序进行正式、过渡电缆接续施工，割接完毕后进行工艺检查；

（4）在既有机械室闭合割接电缆管辖设备的所有电源，并进行联锁试验；试验完毕后销计开通。

3.2 连挂试验实施方案

信号室内外设备连挂试验是基于电缆割接完毕，不仅要求在102分钟内完成新建室内设备对既有室外设备的调整及试验，而且要求在新设备试验完毕后，必须完成既有设备的回退试验方可销计开通，以保证铁路客货运的正常运转。

3.2.1 信号机连挂试验

（1）施工点前准备

①明确试验工作量：进站信号机4架，进站复示4架，出发信号机18架，调车信号机30架。

②确定试验方式及试验内容：通过进路排放的方式对室外每架信号机的每个灯位进行显示核对。

③根据试验工作量和试验内容，结合各类信号机的试验时间，按照轮次分配试验工作量，并按照轮次对新旧机械室内设备做好标识。

④制定试验配合方案及人员配置

a、站内安排四组人员配合信号机显示核对，分别是S/SF，X/XF,上行咽喉出发，下行咽喉出发。

b、邻站（花果、白浪）分别安排一组人员协调车站排空正线股道，并配合进行改方。

⑤确保新机械室内联锁（或CTC）系统运行正常，轨道电路及道岔模拟条件满足试验需求；新机械室切断隔离组合对应断路器，并拆除信号机模拟条件。

（2）施工阶段

①在既有机械室信号组合侧面断开对应断路器。

②在新机械室分线盘的过渡端子和正式端子间采用条件线挂连。

③闭合新机械室隔离组合对应断路器，新设备进行联锁试验；试验过程中需要新机械室配合轨道电路占用，室外配合显示核对。

④新机械室断开隔离组合对应断路器，拆除新分线连挂条件线。

⑤在既有机械室信号机组合侧面闭合对应断路器，进行既有设备联锁试验；连挂过程未动既有配线，仅需排放进路确定各类信号能正常开放，需要邻站配合改方。

3.2.2 道岔连挂试验

（1）施工点前准备

①明确试验工作量：共计25组道岔，其中单动道岔14组，双动道岔11组；37/39#、5/7#、9/11#、13/15#、30/32#、12/14#、6/8#、2/4#需要垂直点内试验。

②确定试验方式及试验内容：联锁单操道岔，室外核对道岔位置。

③根据试验工作量和试验内容，结合各类道岔的试验时间，按照轮次分配试验工作量，并按照轮次对新旧机械室内设备做好标识。

④制定试验配合方案及人员配置：站内安排四组人员配合信号机显示核对，分别是S/SF，X/XF,上行咽喉出发，下行咽喉出发。

⑤确保新机械室内联锁（或CTC）系统运行正常，轨道电路模拟条件满足试验需求；新机械室切断道岔组合对应断路器，并拆除道岔模拟条件。

（2）施工阶段

①在既有机械室道岔组合侧面断开对应断路器，并拔掉对应2DQJF继电器。

②在新机械室分线盘的过渡端子和正式端子间采用条件线挂连。

③闭合新机械室道岔组合对应断路器，进行新设备联锁试验，室外配合道岔位置核对；8组非正常行车过程中的加锁道岔需要在垂直施工点内试验。

④新机械室断开道岔组合对应断路器，拆除新分线连挂条件线。

⑤在既有机械室道岔组合侧面闭合对应断路器，进行既有设备联锁试验。

3.2.3 轨道连挂试验

（1）施工点前准备

①明确试验工作量：共计56个轨道区段，其中电码化轨道电路24个，非电码化轨道电路32个。

②确定试验方式及试验内容：室外轨道电路分路试验，电码化区段测试入口电流及载频。

③根据试验工作量和试验内容，结合各类轨道电路的试验时间，按照轮次分配试验工作量，并按照轮次对新旧机械室内设备做好标识。

④制定试验配合方案及人员配置：站内安排四组人员配合信号机显示核对，分别是S/SF，X/XF,上行咽喉出发，下行咽喉出发。

⑤确保新机械室内联锁（或CTC）系统运行正常，需要排放信号测试载频，信号机模拟条件满足试验需求；新机械室切断电源屏集中送电对应断路器，并拆除轨道模拟条件[2]。

（2）施工阶段

①既有机械室电码化轨道电路拆除拔下BMT航空插头，非电码化轨道电路及集中送电在既有分线盘拆除电缆。

②在新机械室分线盘的过渡端子和正式端子间采用条件线挂连。

③闭合新机械室道岔组合对应断路器，进行新设备联锁试验，室外配合道岔位置核对；8组非正常行车过程中的加锁道岔需要在垂直施工点内试验。

④新机械室拔下电码化轨道电路BMT航空插头，拆除新分线连挂条件线。

⑤在既有机械室道岔组合侧面闭合对应断路器，进行既有设备联锁试验。

3.2.4 区间信号机、轨道电路、站联及方向电路连挂试验

（1）施工点前准备

①明确试验工作量：室外需要配合试验，设备分散，从人力组织方面要求区间信号机、轨道电路、站联及方向电路同步一次试验；十堰至白浪S、SF俩口站联及方向电路，区间区间14个轨道电路，8架通过信号机。

②确定试验方式及试验内容：区间轨道电路进行分路试验，信号机核对显示，改方试验，低频测试。

③根据既定试验工作量，按照一次性连挂及回退的方案，对新旧机械室内设备做好标识。

④制定试验配合方案及人员配置：按照区间每架信号配合显示核对，每个轨道区段配合分路试验的要求安排配合人员，同时邻站安排配合人员改方。

⑤确保新机械室内联锁（或CTC）系统运行正常，需要进行改方试验，站内信号机、轨道电路模拟条件满足试验需求；新机械室切断电源屏轨道电路电源、站联电缆电源，信号机对应断路器，并模拟条件。

（2）施工阶段

①既有机械室切断区间轨道电路（含N+1）、信号机对应断路器，轨道电路拔下对应组合GJF继电器,拆除区间灯丝报警电缆配线，拔下下行站联相关的2GJ、3GJ、XGJ、XGJ(邻）、DJ(邻）、GJ(邻）继电器，拔下上行站联相关的1GJ、2GJ、XGJ、XGJ(邻）、GJ(邻）继电器，拔下SF、XF方向电路的FFJ、FSJF继电器。

②在新机械室分线盘的过渡端子和正式端子间采用条件线挂连。

③新机械室闭合电源屏轨道电路电源、站联电缆电源、信号机对应断路器，进行新设备联锁试验；室外配合信号显示核对、轨道分路试验，邻站配合改方及站联条件试验。新机械室内需要进行信号机灯丝电流调整，断丝报警试验；需要进行轨道电路载频、主轨、小轨调整等调整；试验完毕对配线调整做好记录，并形成电子表格。

④新机械室内切断电源屏轨道电路电源、站联电缆电源，信号机对应断路器；拆除新机械室内连挂条件线。

⑤恢复上述“（1）”中既有机械室内相关条件，进行既有设备联锁试验。

3.3 上线及开通施工

倒层施工中电缆上线、调试开通主要是废弃既有机械室内设备，故需要将既有电源全部切断，新机械室拆除过渡电缆，配正式电缆芯线，然后进行全站联锁试验，试验完毕启用新机械室内信号设备。整个过程基本和新建线路开通类似，不同之处在于新建线路配线、联锁试验、开通的时间灵活，而既有线倒层施工开通的配线、联锁试验、开通必须在特定的时间点内完成，一般施工要点的时间为180~240分钟。

4 其他注意事项

（1）做好技术基础准备工作，精准新机械室和既有机械室设备位置及用途，施工过程中按照轮次做好标识。

（2）进行详尽的电路分析，明确连挂过程中新机械室和既有机械室内设备的准备条件，防止串电。

（3）制定详尽的邻站配合方案，并做好沟通配合。