淺談大同站改造特殊過渡施工

繆紅明

【摘 要】針對(duì)大型樞紐車站大同站站場改造，信號(hào)專業(yè)同步實(shí)施微機(jī)聯(lián)鎖改造工程。其中既有站設(shè)備為6502電氣集中，室外直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，改造后室外為三相交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)。通過和幾個(gè)成熟信號(hào)施工過渡方案比對(duì)，設(shè)計(jì)出最合理方案，即采用交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)過渡代替其他方案， 以實(shí)現(xiàn)較大樞紐車站短時(shí)間高難度改造，達(dá)到信號(hào)施工過渡安全、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)的目的。

【Abstract】In view of the station reconstruction of Datong station， which is a large hub station， the signal specialty synchronously implements the microcomputer interlocking reconstruction project. The existing station equipment are 6502 electric centralization and outdoor DC electric switch machine， and after transformation the outdoor hydraulic switch machine is three phase AC. Through comparing with several mature signal construction transition schemes， the most reasonable scheme is designed， that is， alternating current hydraulic switch machine is used to replace other schemes， so as to realize the short time and high difficulty transformation of the larger hub station， the purpose of safety， high quality， high efficiency and economy of signal construction transition can be achieved.

【關(guān)鍵詞】信號(hào)；過渡方案；轉(zhuǎn)轍機(jī)

【Keywords】 signal； transition scheme； switch machine

【中圖分類號(hào)】U291 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）05-0171-03

1 引言

既有線改造信號(hào)施工要求在不影響列車安全運(yùn)行的前提下實(shí)施，由于受到許多客觀條件的限制，新的站場設(shè)備不能直接安裝到位，就需要制定詳細(xì)周密的施工方法和步驟；修改部分聯(lián)鎖電路，逐步將既有設(shè)備過渡到新的站場設(shè)備，最后完成新舊站場信號(hào)設(shè)備的安全更替。其中過渡工程，盡量做到低費(fèi)用小規(guī)模。站場改造施工方案要反復(fù)推敲逐步完善。本文以信號(hào)施工方案達(dá)到安全、簡潔、經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)制定大同站站場信號(hào)改造直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)改交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)過渡方案。方案安全實(shí)施，設(shè)計(jì)預(yù)期效果。

2 大同站站場改造概況和遇到的難題

大同站南部咽喉和北部咽喉原位更換到期道岔59組，北部咽喉取消原車輛整備場和簡易駝峰調(diào)車場，取消10組交分道岔，插鋪道岔79組，接觸網(wǎng)同步實(shí)施改造。既有大同站整備場和車站分兩個(gè)信號(hào)機(jī)械室控制，設(shè)備為6502大站電氣集中制式，軌道電路為25Hz疊加移頻，轉(zhuǎn)轍機(jī)為ZD6型。改造后大同站（含客整所）新設(shè)一套硬件安全冗余型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，客整所信號(hào)設(shè)備均納入大同站集中聯(lián)鎖控制。軌道電路采用97型25Hz軌道電路。分路不良區(qū)段按高壓脈沖軌道電路。正線及股道列車進(jìn)路均采用ZPW-2000型電碼化，正線預(yù)疊加、到發(fā)線疊加發(fā)碼。[1]

該站為客運(yùn)特等站，其信號(hào)工程特點(diǎn)：①工作量大，敷設(shè)電纜132公里，各種箱盒安裝及配線1041個(gè)，過道153處。②工期短，大同站改造需在二季度調(diào)圖前完成，由于該站地處塞北冬季無法施工，實(shí)際施工期限不足共3個(gè)月，每周3天90分鐘天窗受接觸網(wǎng)和工務(wù)作業(yè)車等交叉作業(yè)影響，室外有效作業(yè)時(shí)間不夠。③施工難度大，施工場地狹小預(yù)裝道岔及轉(zhuǎn)轍機(jī)沒有位置。[2]④過渡方案復(fù)雜，該站為京包線、北同蒲線、大張線交匯樞紐，而且該站連接機(jī)務(wù)段、客車整備場、簡易駝峰調(diào)車場，站間聯(lián)系多，施工影響范圍大。安全壓力大，該站日發(fā)送旅客近萬人，接發(fā)客貨列車90對(duì)，天窗時(shí)間少且全部在夜間照明條件差。既有設(shè)備使用20年，老化嚴(yán)重，多次局部改造底數(shù)不清、圖實(shí)不符。

3 破解難題設(shè)計(jì)過渡方案

針對(duì)大同站改造任務(wù)重、時(shí)間緊、難度高、交叉作業(yè)影響嚴(yán)重，特別是有效時(shí)間不能保證完成站場改任務(wù)等一系列難題。我們對(duì)設(shè)計(jì)過渡方案和其他站過渡方案進(jìn)行認(rèn)真分析，同時(shí)開拓思路大膽創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出與以往不同的第三種施工過渡方案，具體設(shè)計(jì)實(shí)施過程簡要敘述如下：

第一方案是將該站138組道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)全部更換成直流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)，在6502電氣集中基礎(chǔ)上進(jìn)行站場過渡改造。室內(nèi)需要在電氣集中基礎(chǔ)上過渡，增加控制臺(tái)模塊，修改6502控制臺(tái)及組合配線。站場改造完成后，再進(jìn)行微機(jī)聯(lián)鎖基礎(chǔ)上的信號(hào)改造，在微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)械室設(shè)備上修改配線，最后室外更換三相交流液壓站。此方案優(yōu)點(diǎn)是對(duì)其他專業(yè)影響小、站場過渡改造可以在調(diào)圖前完成。缺點(diǎn)是信號(hào)室內(nèi)室外多次過渡修改配線工作量大，6502控制臺(tái)模塊不易采購，對(duì)行車干擾大，聯(lián)鎖試驗(yàn)難度大，安全隱患較多。尤其上百臺(tái)直流液壓站改造后廢棄，過渡費(fèi)用高。

第二方案是先將既有大同站車站改為微機(jī)聯(lián)鎖車站，室外轉(zhuǎn)轍機(jī)更換成交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)，軌道電路、信號(hào)機(jī)新設(shè)。[3]室內(nèi)電碼化各類組合全部新設(shè)，更換TDCS微機(jī)和監(jiān)測設(shè)備。在基礎(chǔ)上進(jìn)行站場過渡改造。

由于大同站改造不允許調(diào)整客車接發(fā)時(shí)間，經(jīng)過反復(fù)討論為減少對(duì)行車干擾過渡需要分為三個(gè)階段，第一階段原位不變的道岔更換新道岔及轉(zhuǎn)轍機(jī)。第二階段延長一站臺(tái)并縮短二站臺(tái)為過渡作條件，同時(shí)拆除北咽喉車輛整備場和駝峰調(diào)車場部分線路作為軌排預(yù)鋪地點(diǎn)和拆舊軌排臨時(shí)存放處為過渡做準(zhǔn)備。第三個(gè)階段正式為減少接車進(jìn)路取消部分交分道岔進(jìn)行過渡改造，在改站場改造的同時(shí)對(duì)南部客車整備場過渡改造，并納入車站集中控制。施工三個(gè)階段工務(wù)共需15步，信號(hào)需要修改聯(lián)鎖軟件15次。此方案優(yōu)點(diǎn)是室內(nèi)修改配線少，室外原位更換道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)一次到位。缺點(diǎn)是多次修改軟件費(fèi)用巨大，設(shè)備停用時(shí)間長對(duì)行車影響大，容易出現(xiàn)聯(lián)鎖試驗(yàn)不徹底問題，安全風(fēng)險(xiǎn)突出。

第三方案是采取新舊機(jī)械室同時(shí)投用，用交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)代替直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)過渡，微機(jī)聯(lián)鎖、TDCS、微機(jī)監(jiān)測一次開通。此方案缺點(diǎn)是沒有可以借鑒經(jīng)驗(yàn)，過渡設(shè)計(jì)有一定難度，室內(nèi)外既有設(shè)備摸排工作量增大。優(yōu)點(diǎn)是室外工作量大為減少，受干擾少；室內(nèi)組裝過渡設(shè)備和組裝新設(shè)備可以24小時(shí)施工，過渡配線可以預(yù)先布放到位點(diǎn)內(nèi)核對(duì)。過渡用交流電源屏和繼電器等器材可以移交設(shè)備單位繼續(xù)使用。三種方案比較，該方案安全、高效、經(jīng)濟(jì)、易實(shí)施、過渡費(fèi)用低，屬于優(yōu)質(zhì)方案。

基本設(shè)計(jì)思路簡要介紹如下：既有機(jī)械室新設(shè)提速道岔過渡組合、過渡提速交流電源屏，室外啟用正式電纜及交流轉(zhuǎn)轍設(shè)備，新老分線盤敷設(shè)過渡電纜，在開通當(dāng)天只需要在新設(shè)分線盤斷開過渡電纜配線，恢復(fù)正式電纜配線。減輕了微機(jī)聯(lián)鎖開通點(diǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)轍設(shè)備更換工作量。

室外新設(shè)信號(hào)機(jī)安裝及調(diào)試完成后，在施工天窗點(diǎn)內(nèi)將原位不動(dòng)的進(jìn)站、調(diào)車信號(hào)機(jī)更換為新信號(hào)機(jī)，室外啟用新電纜，室內(nèi)新老分線盤間敷設(shè)過渡電纜，在開通當(dāng)天只需要在新設(shè)分線盤斷開過渡電纜配線，恢復(fù)正式電纜配線。室外新設(shè)軌道設(shè)備復(fù)聯(lián)試驗(yàn)完成及新微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備模擬試驗(yàn)完成后，啟用新機(jī)械室內(nèi)軌道設(shè)備，利用施工天窗提前將部分與原站型一致的軌道電路設(shè)備啟用，室內(nèi)新老組合間敷設(shè)過渡配線，新軌道設(shè)備過渡納入既有聯(lián)鎖。開通當(dāng)天只需拆除過渡配線，減輕了微機(jī)聯(lián)鎖開通點(diǎn)內(nèi)軌道電路調(diào)試、新信號(hào)機(jī)就位及既有軌道設(shè)備、信號(hào)機(jī)拆除工作量。

交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)合電器集中過渡電路詳細(xì)介紹如下：

6502電氣集中電道岔啟動(dòng)電路部分修改配線，如圖1在既有四線制道岔組合中斷開1啟動(dòng)繼電器（1QDJ）1-2線圈220V電源（雙斷），將該道岔SJ第8組前接點(diǎn)接至過渡組合DC5，電路串有既有該道岔區(qū)段軌道繼電器DGJ前接點(diǎn)，目的是該道岔區(qū)段空閑時(shí)，才能構(gòu)成過度組合1QDJ勵(lì)磁電路。既有組合定操繼電器（DCJ）和反操繼電器（FCJ）第6組中接點(diǎn)與過渡組合DC5中啟動(dòng)（2QDJ） 1-4相連接，構(gòu)成過渡組合2啟動(dòng)繼電器（2QDJ）轉(zhuǎn)極電路（電源KZ、KF由既有機(jī)械室環(huán)接）。這樣值班員操縱既有控制臺(tái)即可操縱過度組合DC5啟動(dòng)電路，從而驅(qū)動(dòng)室外交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)。

道岔控制電路部分修改如圖2，斷開既有機(jī)械室分線盤對(duì)道岔直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的操縱電纜X1-X4，將既有4線制控制和表示電回路徹底斷開。新增道岔DC5組合引出五線制控制電纜X1-X5接新機(jī)械室新分線盤，通過新敷設(shè)電纜，接到室外交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)，這樣值班員操縱既有控制臺(tái)按鈕，過渡組合1QDJ吸起2QDJ轉(zhuǎn)級(jí)，三相電源通過1DQJ、2DQJ接點(diǎn)接通室外交流電機(jī)控制道岔向定位或向反位轉(zhuǎn)動(dòng)。

道岔表示電路部分進(jìn)行修改如圖3，將既有電氣集中該道岔4線制道岔組合定位表示繼電器（DBJ）和反位表示繼電器（FBJ）線圈1-4配線拆除，使其不再受原有電路控制。當(dāng)室外道岔操縱至定位或反位，室外轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)閉合后，道岔表示電源DJZ（DJF）通過過渡組合1QDJ、2QDJ和室外交流原有轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)接到過渡組合道岔表示繼電器1-4線圈，使DC5中的定位表示繼電器（DBJ）或反位表示繼電器（FBJ）勵(lì)磁；將過渡組合DBJ、FBJ的7、8兩組前接點(diǎn)分別串入該道岔既有電氣集中道岔組合中的DBJ和FBJ勵(lì)磁電路1中，這樣過度組合DBJ或FBJ勵(lì)磁，電器集中道岔組合的DBJ或FBJ也勵(lì)磁吸起。室外交流液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)向及位置和既有直流轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)向及位置完全一致，由于電路全部采取雙斷且使用安全繼電器前接點(diǎn)，聯(lián)鎖安全得到保證。該設(shè)計(jì)經(jīng)過路局安監(jiān)組織安全評(píng)估后，在大同站大面積推廣實(shí)施。

施工中建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理分別對(duì)既有圖紙和設(shè)備進(jìn)行核對(duì)，尤其是新、舊設(shè)備結(jié)合處安排重點(diǎn)核對(duì)。對(duì)每一步過渡制定專項(xiàng)方案，詳細(xì)到施工拆配線表。一步過渡一張圖結(jié)合現(xiàn)場核對(duì)牽引回流。施工單位和設(shè)備單位在聯(lián)鎖電路新、舊結(jié)合處，進(jìn)行全面細(xì)致的試驗(yàn)。創(chuàng)新施工工藝，成組更換交分道岔采取自制電動(dòng)搖把，保證點(diǎn)內(nèi)調(diào)整順利，優(yōu)化列車基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確保行車安全，工程過度順利按時(shí)完成站改施工任務(wù)。

4 結(jié)論

大同站改造工程按三個(gè)月時(shí)間節(jié)點(diǎn)如期完工，通過本工程，對(duì)任務(wù)重、工期緊、過渡復(fù)雜等諸多不利條件高難度工程有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。首先施工前要對(duì)車站信號(hào)電源系統(tǒng)、控制軟件、控制電路等做通盤考慮。聯(lián)鎖系統(tǒng)部分的改造通常會(huì)影響本站及站聯(lián)信號(hào)設(shè)備的使用，較大車站過渡應(yīng)更換軟件次數(shù)，要把安全、費(fèi)用置于最優(yōu)先位置。局部過渡盡量使新、舊站場結(jié)構(gòu)變化越小，這樣信號(hào)過渡施工的難度就降低。盡可能減少室外過渡工程量，室外可利用的設(shè)備就越多過度費(fèi)用就越低，受其他專業(yè)施工的影響也相應(yīng)減少。方案要設(shè)計(jì)盡量減少封鎖點(diǎn)內(nèi)拆改配線數(shù)量，尤其最后開通微機(jī)聯(lián)鎖施工，可以降低開通延時(shí)風(fēng)險(xiǎn)。過渡方案設(shè)計(jì)應(yīng)該集思廣益，應(yīng)該緊密聯(lián)系站場、車業(yè)等相關(guān)專業(yè)，做到嚴(yán)禁、細(xì)致、全面，并且在施工過程中不斷優(yōu)化。只有多角度統(tǒng)籌考慮才能使信號(hào)過渡工程達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、易實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】海鵬博.淺議既有鐵路車站站改信號(hào)過渡特殊處理[J]. 科技資訊，2014（6）：89-90.