既有站信号系统新旧结合改造施工方案的优化研究

刘联博

（中铁电气化局集团第一工程有限公司，河北 石家庄 050051）

朔山联络线为晋煤外运提供通道，投运后从蒙西和陕北去往大秦铁路的煤运列车不必走行北同蒲朔州至大同段，走行韩原线的普速列车有望调整回北同蒲线，缓解韩原线动车、普速、货运列车混跑的压力，有助于恢复韩原线的煤运建设初衷。东榆林站是朔山联络线与北同蒲线的接轨车站，东榆林站改造是本项目的控制性工程,是工程开工建设以来要开通的首站，安全优质高效开通难度高、意义大。

本次改造东榆林站下行咽喉与东新煤站连通，维持区域联锁形式不变，被控站(东新煤站)计算机联锁设备新设并与东榆林站通过光缆设备连接；东榆林站坐标位置不动设备利旧(主要集中在下行咽喉)，其余设备新设，全站电缆换新；新建站内信号机械室，区间室内设备仍利用安放于既有机械室的设备，区间室外除移设两架通过信号机外不做其他变化。可以看到，东榆林站是一个典型的新电缆与旧设备连接，新机械室站内电路与旧机械室区间电路连通的新旧结合改造车站。

站场增建股道、延长股道有效长度、扩能提速、新线路引入、区间增建新站或拆除既有站的各类改造近年来颇为常见。信号室内设备新设而过渡拆除既有机械室或在既有机械室增、拆、改部分设备是普遍的施工类型。既有设备上电缆大量倒接的施工、新建机械室与既有机械室新旧电路结合的施工，情况少见，也少有技术实践上的论述。本文对方案进行对比分析，对优化方案的细节进行描述，希望能对铁路信号施工组织和施工方法的提升起到积极作用。

1 站改施工条件

东榆林站通行客货列车，货(煤)运业务较为繁忙，仅审批有5个150min的既有设备调查及施工天窗，5个230min过渡开通施工天窗(其中第三个天窗开通新联锁设备，启用新机械室)。天窗数量少、时间短，按照设计图纸方案需要在天窗内修改配线多、工作面大、人员需求多、风险较高。

2 原施工方案

2.1 站内室外设备利旧、电缆换新的联锁试验及开通方案

全站道岔35组，信号机57架，轨道区段57个，其中16组道岔、35架信号机、23个轨道区段室外箱盒设备利旧，全站电缆换新。原方案用邻近营业线施工计划进行电缆沟开挖及电缆敷设；利用营业线施工天窗进行电缆过道开挖、电缆过轨、既有箱盒配线调查，将新电缆引入室外既有箱盒并完成导通校核。联锁试验天窗内用新电缆配线替换箱盒内既有电缆配线，新机械室分线盘电缆芯线对位连通，进行室内外联锁试验；试验天窗结束前拆下新电缆芯线，换上既有电缆芯线，连通既有机械室，确认/调整各既有设备状态。新联锁启用天窗中，室外再次倒接电缆，室内新机械室配连电缆芯线，进行室内外调试试验，试验无误后开通新微机联锁。

2.2 机械室站内新设，区间利旧，新旧结合施工方案

站内和区间设备的新旧结合，需要考虑自闭结合、自闭方向、灯丝报警、熔丝报警、移频报警、电源零散报警等电路的结合。电路结合需要在既有区间组合内部修改配线，由于继电器接点有限，在调试试验和开通施工中，需要两次或两次以上在既有组合内部拆改配线。以上行侧自闭结合电路为例，需要修改有关19台既有区间继电器的配线，其中7台利用两组接点，12台改配继电器线圈配线。经现场调查，继电器有两组空余节点的条件不能满足，既有组合内部及侧面配线均为焊接，按此设计施工方案，不可避免地要反复在既有组合熔焊配线。

本方案仅上行自闭结合电路就需要在既有继电器组合融焊38根线以上，且试验天窗完成前需回退至既有状态，新站内机械室启用新微机联锁开通天窗内再次熔焊。工作量大，且有关既有设备至少2个天窗有施工。

3 优化后的施工方案

3.1 室外设备利旧、电缆换新的试验及开通方案优化

东榆林站新机械室与既有机械室并排修建，位于既有机械室后方，间距10m。考虑到新旧机械室间本就需要敷设结合联系线缆，同沟敷设临时电缆连通新旧机械室，电缆两端至新旧分线盘位置。天窗点外新电缆与临时连通电缆在新建站内机械室通过压接端子连接；天窗点内既有机械室有序拆除既有电缆，通过临时联系电缆在既有分线盘配连新电缆，室外既有箱盒同步进行新旧电缆倒接，实现既有软件及室内设备通过新电缆带通室外利旧设备，室内外进行调试试验。利旧设备试验完成、调整至运用状态后，电缆不再倒接回退。新机械室开通启用前一段时间形成利用新电缆过渡运营既有设备的临时局面。

开通天窗施工时，断开新分线盘位置新电缆芯线与临时连通电缆的连接，将新电缆芯线配连至新分线盘，室内外进行调试试验。在新机械室室内模拟试验完全彻底进行过的情况下，此时，信号机、道岔转辙机、电码化、自闭电路、改方电路等各方面的试验均能够快速推进，轨道电路电压与相位可能与原方案一样需要标调。

3.2 机械室站内新设，区间利旧，新旧结合施工方案的优化

优化原则为减少在既有组合内部或侧面配线修改的数量与次数，缩小工作面，减轻施工难度，降低配线修改错误率，为施工完成后设备单位运营检修维护提供便利。方案优化思路为在既有机械室区间组合柜增加复示继电器或复示继电器组合，作为区间与站内继电器电路连通的中转站。

优化方案的实施：现场调查发现区间综合柜ZHG3的第一层、第二层、第三层空余，可以安装复示继电器组合。对设计图纸进行优化修改，报设计、电务段、建设指挥部、监理审核后得到一致认可。于机柜第一层增加有关SN进站信号机复示继电器组合，于机柜第二层增加有关S进站信号机复示继电器组合，于机柜第三层增加有关离去/接近轨道区段复示继电器组合。新组合的安装、内部配线及与新机械室间的连通与试验利用邻近营业线施工计划在电务段人员监护下开展。方案优化后，只需利用19台既有继电器的各一组节点，现场调查发现，满足每台既有继电器有一组节点可用的需求。

天窗施工时，按优化图纸焊连，既有继电器节点配线后进行自闭结合联锁试验，重点核对电码化的正确性。试验完成后，为从电路根本上保证行车安全，在新建机械室分线盘位置断开电路连接(因新建机械室为插接接线端子，相较既有机械室焊接或栓接在开通施工时操作方便，且能够减少开通施工时进入既有机械室的施工人员，降低扰动室内区间设备带来施工安全隐患的风险)。新微机联锁开通天窗内，按线号管在新机械室分线盘插接连通电路，即可进行开通前核对试验。

新方案上行方向自闭结合电路只需在既有继电器组合焊接19根线，不涉及在用接点，试验完成不需回退恢复，只需一个干涉既有设备的施工试验天窗。其他复杂型结合电路，均可照此方案实施。

4 优化改进后的方案在施工中的优势

（1）大大降低了施工难度，减少了天窗内施工工作量，室内外均不再面临在既有设备上反复倒接配线的困难。

（2）减轻了开通天窗的施工压力，缓解了开通施工人员组织压力。削峰填谷，整体工期的人员需求更加平顺，避免了开通施工人员高峰的出现，节约了人力成本及施工配合成本。

（3）有效管控了施工风险，避免了多次、多点、多面涉及既有设备施工带来的行车安全与人身安全隐患。

（4）降低了施工对线路运输的影响，在单个天窗时长有限的情况下，减少了施工要点次数。

（5）既有机械室新增继电器组合，位置集中且配线功能清晰，便于设备管理单位日常检修维护，也减轻了以后升级改造进行现场调查的压力。

5 结语

类似本工程的优化方案在施工料具方面会增加一定的成本，需要综合考虑运用效益。本工程与各单位沟通后，合理利用检验合格的工程内拆旧或备品料具，核算减少的人力、时间、施工配合等各项成本，获得了可观的效益。事后推算，增加料具全部采新并由施工项目自行承担的情况下，也可实现收益，方案值得推广。

既有站新旧结合改造是铁路信号专业施工中面临的重点与难点，联锁电路的过渡处理与试验开通来不得半点马虎与一丝懈怠。任何在技术方案上的优化改进必须以保证安全质量为前提，以实现设计功能为目标，施工前有评审，施工中有把控，施工后有总结。希望新技术方案、新工艺工法、新材料设备能够在运用中继续发展，不断完善，助力铁路建设的蓬勃发展。