城市軌道交通車場改擴(kuò)建工程信號(hào)系統(tǒng)施工探討

康　強(qiáng)（中國鐵路通信信號(hào)上海工程局集團(tuán)有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250100）

?

城市軌道交通車場改擴(kuò)建工程信號(hào)系統(tǒng)施工探討

康強(qiáng)（中國鐵路通信信號(hào)上海工程局集團(tuán)有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250100）

結(jié)合北京地鐵4號(hào)線馬家堡停車股道改擴(kuò)建工程的具體實(shí)施，分析、總結(jié)城市軌道交通場段改擴(kuò)建過程中，信號(hào)系統(tǒng)在工程實(shí)施各階段所需跟進(jìn)、完成的各項(xiàng)工作及注意事項(xiàng)，以及如何靈活運(yùn)用倒接開關(guān)實(shí)現(xiàn)安全、高效的信號(hào)系統(tǒng)倒接操作。為城市軌道交通既有運(yùn)營線路場段改造項(xiàng)目信號(hào)系統(tǒng)施工提供一定參考。

場段改造；信號(hào)系統(tǒng)；倒切開關(guān)

緒論

隨著城市化進(jìn)程，城市軌道交通作為城市公共交通骨干的作用顯得越來越重要，人們對(duì)城市軌道交通的運(yùn)送能力提出了更高的要求。4號(hào)線和大興線貫通運(yùn)營后，其客流量更呈逐年增長態(tài)勢(shì)，部分車站斷面客流壓力顯得尤其巨大，高峰時(shí)段列車滿載率逼近120%［1］，為緩解日益增大的供需矛盾，北京地鐵4號(hào)線經(jīng)可行性研究，在北京市政府的大力支持下，開展實(shí)施了全線增購13列車工程，并同期實(shí)施了馬家堡停車股道改擴(kuò)建工程。筆者全程參與了北京地鐵4號(hào)線馬家堡停車股道改擴(kuò)建工程的信號(hào)系統(tǒng)改造工程，現(xiàn)從工程實(shí)施角度，對(duì)各階段所需重點(diǎn)跟進(jìn)工作及工程實(shí)施過程需注意事項(xiàng)進(jìn)行分析、探討。

1　場段信號(hào)系統(tǒng)改造特點(diǎn)分析

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是保證日常列車運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備，場段在線路運(yùn)營組織中擔(dān)負(fù)著全線列車的列檢、定修、試車、與正線接發(fā)車等功能，是保證線路正常運(yùn)營組織的重要組成，信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)試，以及后期廢除設(shè)備的拆除，都須在不影響車場調(diào)車作業(yè)及正線正常運(yùn)營組織的前提下進(jìn)行。

城市軌道交通場段信號(hào)改造工程的實(shí)施通常具有如下基本特點(diǎn)：

（1）改造過程中凡是涉及既有系統(tǒng)接口改造、軟件升級(jí)、設(shè)備拆除等作業(yè)都需在夜間停運(yùn)后開展實(shí)施，有效施工時(shí)間短、施工影響范圍大；

（2）施工作業(yè)通常會(huì)占用線路條件，往往會(huì)對(duì)正常的試車、洗車、定修作業(yè)造成影響，因而施工計(jì)劃需提前統(tǒng)籌，計(jì)劃、組織安排要求較高；

（3）施工、調(diào)試、拆舊過程中，需做好既有運(yùn)行設(shè)備的防護(hù)，避免對(duì)運(yùn)營系統(tǒng)造成影響，安全壓力較大；

（4）涉及庫線結(jié)構(gòu)、線路、供電、通信、地下線路等多專業(yè)、多環(huán)境影響因素，交叉作業(yè)界面多、專業(yè)接口多、協(xié)調(diào)工作量大，且往往受土建、軌道等基建工程條件制約嚴(yán)重。

2　施工階段劃分及注意事項(xiàng)

根據(jù)場段改造工程實(shí)施特點(diǎn)，可將信號(hào)系統(tǒng)改造分為如下幾個(gè)階段：現(xiàn)場調(diào)查、纜線及設(shè)備改移階段→新增室內(nèi)外設(shè)備安裝階段→新增設(shè)備接入、軟件調(diào)試階段→系統(tǒng)割接正式運(yùn)營階段。下面將結(jié)合馬家堡車輛段改造過程，對(duì)場段施工各階段所需注意事項(xiàng)進(jìn)行分析、探討。

2.1現(xiàn)場調(diào)查、纜線及設(shè)備改移階段

場段的站場內(nèi)通常匯集多專業(yè)、多埋深管線，在進(jìn)行新建線路布設(shè)、新建庫房地基施工前，首先需與相關(guān)專業(yè)做好技術(shù)溝通，對(duì)站場內(nèi)既有管線、設(shè)備進(jìn)行實(shí)地勘察，對(duì)重點(diǎn)部位，如既有停車庫庫邊、穿軌咽喉區(qū)、既有線路邊沿可采用地下管線金屬探測、局部開挖等方式核實(shí)確認(rèn)，并標(biāo)畫紅線范圍，劃定施工區(qū)域。對(duì)工程實(shí)施有影響的纜線、設(shè)備需在此階段進(jìn)行改移及防護(hù)，特別是既有電纜路由埋設(shè)位置與新建軌道線路有位置沖突的、既有設(shè)備將侵入新建軌道線路限界的、既有軌道回流纜線與新建軌道線路供電分區(qū)有沖突的重點(diǎn)部位設(shè)備，在土建、軌道專業(yè)施工前，要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場線路條件，根據(jù)影響范圍、實(shí)施難度，采用改移、整體替換、加固包封等方式進(jìn)行纜線、設(shè)備防護(hù)處理，避免軌道專業(yè)及土建樁基施工對(duì)既有在用信號(hào)設(shè)備造成傷害、影響運(yùn)營。同時(shí)，可通過物理圍墻隔離、多處絕緣隔斷等方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)營區(qū)域與建設(shè)區(qū)域的物理隔離，并配合請(qǐng)點(diǎn)施工制度，以達(dá)到安全、靈活的施工組織模式。

2.2新增室內(nèi)、外設(shè)備安裝階段

既有信號(hào)機(jī)房室內(nèi)施工，面臨空間狹小、纜線穿設(shè)困難、施工風(fēng)險(xiǎn)大等問題。在進(jìn)行室內(nèi)施工時(shí)，可采用如下防護(hù)措施，降低風(fēng)險(xiǎn)：

（1）室內(nèi)設(shè)備施工前，為避免施工人員誤碰在用設(shè)備，對(duì)施工區(qū)域在用組合柜、分線柜加裝硬性護(hù)罩防護(hù)，護(hù)罩需具備透氣、可視化、拆卸方便等特點(diǎn)；

（2）做好應(yīng)急方案及備件準(zhǔn)備，施工過程中要求作業(yè)人員嚴(yán)格按照施工配線表進(jìn)行現(xiàn)場拆、配線作業(yè)并做好記錄；

（3）每日施工完畢后，對(duì)設(shè)備狀態(tài)會(huì)同信號(hào)維護(hù)人員、調(diào)度人員一同進(jìn)行復(fù)核，確保設(shè)備狀態(tài)恢復(fù)或達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)，并安排值守人員確認(rèn)首列車順利發(fā)車，以確保施工作業(yè)對(duì)運(yùn)營造成的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

軌旁施工以不影響場段調(diào)車運(yùn)營組織為前提，場段不同于正線空間，具備場地廣、功能區(qū)域性、存在變通進(jìn)路、視野廣、行車速度較慢等有利條件，通過采用圍墻及絕緣隔斷、警示標(biāo)牌的防護(hù)方式，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)營區(qū)域和建設(shè)區(qū)域的物理隔離，配合運(yùn)營、土建施工屬地共同請(qǐng)點(diǎn)確認(rèn)制度，一方面可保證有效的施工時(shí)長，另一方面做到日常施工對(duì)場段正常作業(yè)無影響。施工過程中，需率先完成新建、對(duì)運(yùn)營行車無影響的部分工作，此部分工作通常作業(yè)時(shí)間長、用工較密集，可充分利用物理隔離施工區(qū)域的優(yōu)勢(shì)，完成主要工作量。對(duì)于涉及既有設(shè)備拆改、移位、線路接駁的軌旁作業(yè)，需將施工對(duì)運(yùn)營的影響范圍、影響時(shí)間、需要的配合部門及工作與運(yùn)營單位進(jìn)行詳盡溝通，并做好應(yīng)急組織措施，合理安排工序，減少重復(fù)作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。軌旁施工，需根據(jù)本地氣候特點(diǎn)及施工時(shí)節(jié)做好 “冬施”、“雨施”組織及防護(hù)，避免造成人身及設(shè)備損失。

部分新增信號(hào)設(shè)備施工會(huì)涉及接入既有光、電纜環(huán)路中，此部分工作將打斷既有設(shè)備光、電纜環(huán)接，特別是光纜的環(huán)接是不可恢復(fù)的，必須一次性成功，因而對(duì)光、電纜的校核確認(rèn)有很高要求。在馬家堡車輛段改擴(kuò)建工程信號(hào)系統(tǒng)施工中，采用OTDR測距、纜線米標(biāo)標(biāo)注、原始配盤數(shù)據(jù)比對(duì)相結(jié)合的方式對(duì)光電纜進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)確認(rèn)，準(zhǔn)確完成了所涉及纜線的配線調(diào)整。

2.3新增設(shè)備接入、軟件調(diào)試階段

室內(nèi)、外新增設(shè)備安裝完成后，需對(duì)新增設(shè)進(jìn)行離線電氣參數(shù)測試，符合要求后，方可接入系統(tǒng)操作，室內(nèi)外設(shè)備的單體及軟件功能通過長時(shí)間、多次的調(diào)試及驗(yàn)證，在確保設(shè)備狀態(tài)、軟件功能達(dá)到目標(biāo)要求后，方可進(jìn)行設(shè)備正式接入施工。因而，在調(diào)試階段，信號(hào)施工單位在每日的調(diào)試工作開展前及完成后，通常都需進(jìn)行大量的纜線拆裝、恢復(fù)工作，即會(huì)占用有限的請(qǐng)點(diǎn)調(diào)試時(shí)間，又會(huì)增加施工恢復(fù)不徹底對(duì)運(yùn)營造成影響的風(fēng)險(xiǎn)因素。為克服此困難，提高施工、調(diào)試效率，在北京地鐵4號(hào)線馬家堡車輛段施工過程中，采用了倒切裝置，通過設(shè)置倒切裝置，配合運(yùn)營共同確認(rèn)管理，提高了施工效率、增加了有效調(diào)試時(shí)間，為優(yōu)質(zhì)、按時(shí)的線路全功能開通，打下了基礎(chǔ)。

倒切裝置的設(shè)置原理及管理辦法，如下：

（1）倒切裝置的原理

倒切裝置由允許倒切開關(guān)箱、倒切開關(guān)箱、繼電控制箱組成。

倒切裝置原理圖如圖1。

圖1　倒切裝置原理圖

為確保任何時(shí)刻所倒切設(shè)備只有接入或斷開一種狀態(tài)，倒切繼電器采用極性保持繼電器（如：JYJXC－160/260，JYXC-660），斷開和接入分別接入繼電器的定位節(jié)點(diǎn)和反位節(jié)點(diǎn)。

（2）“接入”倒切過程及動(dòng)作時(shí)序，見圖2。

圖2　接入倒切時(shí)序圖

（3）當(dāng)日調(diào)試完成后，需對(duì)既有系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)，“斷開”倒切過程及動(dòng)作時(shí)序，見圖3。

2.4系統(tǒng)割接正式運(yùn)營階段

通過設(shè)備單體調(diào)試、聯(lián)鎖關(guān)系驗(yàn)證、設(shè)備接入綜合聯(lián)調(diào)等多階段試驗(yàn)、調(diào)試后，需進(jìn)行最終系統(tǒng)割接并進(jìn)入正式運(yùn)營。此階段，需注意及完成事項(xiàng)如下：

圖3　斷開倒切時(shí)序圖

（1）正式割接前，需首先對(duì)割接內(nèi)容、運(yùn)營行車影響、配合需求與運(yùn)營部門做好溝通。

（2）正式割接前，需對(duì)運(yùn)營調(diào)度人員及維護(hù)工作人員做好相關(guān)培訓(xùn)。

（3）正式割接前，需做好割接方案及應(yīng)急方案的編制，對(duì)割接工作內(nèi)容、應(yīng)急人員組織、物料準(zhǔn)備做好充分籌劃、安排，方可實(shí)施割接工作。

（4）割接過程中，施工人員需嚴(yán)格執(zhí)行割接方案，聽從割接總指揮工作安排，并做到施工場地人走場清。

（5）割接完成后，通過動(dòng)車驗(yàn)證在正常運(yùn)營條件下，場段與正線、試車線、或其他聯(lián)絡(luò)線相關(guān)的ATS、DCS、CI接口可實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。

（6）割接完成后，安排技術(shù)人員進(jìn)行值守，觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，確保運(yùn)營安全。

3　結(jié)束語

城市軌道交通場段改擴(kuò)建工程信號(hào)系統(tǒng)改造，與正線信號(hào)系統(tǒng)有著不同的施工特點(diǎn)，充分利用場段多進(jìn)路作業(yè)特點(diǎn)、及場地獨(dú)立分區(qū)功能優(yōu)勢(shì)，根據(jù)站場情況，做好適用的階段性施工方案及防護(hù)措施，為安全、高效的開展施工作業(yè)有積極意義，通過本文對(duì)工程實(shí)施過程進(jìn)行分階段注意事項(xiàng)的分析、探討，可為后續(xù)其他城市軌道交通既有線場段改擴(kuò)建工程信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)、施工提供有益參考。

［1］劉波.北京地鐵4號(hào)線-大興線增購車輛項(xiàng)目實(shí)施研究［J］．城市軌道交通研究，2014，17：50～54.

康 強(qiáng)（1983-），男，工程師，本科，主要從事城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)工程工作，任項(xiàng)目總工程師。

U239.5

A

2095-2066（2016）17-0176-02

2016-6-1