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导读 ID:RailWorld
昆明枢纽扩能改造昆明站岔改信号过渡方案研究
来源:《铁道通信信号工程技术》杂志
通过对网络化条件下城市轨道交通地铁自动售检票(AFC)系统建设需求的分析,提出在AFC系统五层标准架构基础上的区域中心(ZLC)概念。进而以南京为例,说明在数据接口标准化、数据接口兼容性、数据接口可扩展性等3个方面进行探索和思考,实践表明,ZLC在南京地铁已取得良好应用。
中铁二院昆明勘察设计研究院 钱怀武
1?项目背景
昆明铁路枢纽是云南省规划建设“八出省、四出境”铁路网的“心脏”,是昆明市综合交通建设的重要组成部分,是云南桥头堡建设的重点工程,衔接云南多条铁路干线。近年来,随着云南多条新建铁路相继开通,车流密度不断加大,但由于昆明铁路枢纽运输能力不足,限制了云南铁路客货运输能力的提升,制约了铁路服务云南经济社会发展的能力。建成面向东南亚国家的区域性铁路枢纽具有重要意义。
昆明枢纽扩能改造工程线路长度80?km,包括昆明东编组站、昆明客运站、衔接成昆线的主轴通道和衔接昆河、昆玉铁路的南环线。其中南环线由单线铁路改为双线客货共线铁路,昆明东至读书铺线路由原来的双线客货共线变为客货分离四线运行铁路。昆明枢纽扩能改造工程的建成,有效缓解了成昆、大丽、昆河以及云南5条出境铁路进出昆明站的运输瓶颈,大大提升云南铁路网的客货运输能力和效率。
昆明站是昆明枢纽扩能改造中最大的客运站,担负着云南省全部旅客列车出入境的始发、终到作业,为一等站。车站地处市中心区域,比邻二环高架及城市主干道春城路,施工作业面小、天窗时间较短,施工难度大。昆枢扩能改造全站共设联锁道岔82组,高站台6座,8个方向,4条正线,14条到发线。东端连接车辆段客车整备所,西端连接机务段客机整备所。平均每天接发旅客列车72对,取送机车、客车车体180余次。
2?工程概况
2.1?既有设备概况
昆明站既有信号设备为2001年建成的成昆线电气化工程引入昆明枢纽设计的DS6-K5B型计算机联锁系统,行车指挥系统为TDCS
2006年贵昆线增建二线,下行咽喉接昆东方面改为双线三显示自动闭塞,行车指挥系统升级为CTC系统。上行咽喉接昆明西站为双线半自动闭塞。轨道电路为25Hz相敏轨道电路,叠加四信息移频电码化。全站共有63组联锁道岔,2条正线,12条到发线。
2.2?扩能工程设计概况
本次扩能改造主要工程内容为:新建CTC调度集中车站系统,区间客货四线均采用ZPW-2000无绝缘轨道电路四显示移频自动闭塞,联锁设备采用二乘二取二计算机联锁系统,新建信号集中监测系统。全站设有82组道岔,其中复示交分9组,均采用交流电液转辙机牵引,安装信号机72架,安装25?Hz相敏轨道电路71个区段。本次信号工程施工难度主要集中在道岔转撤设备的安装上,为了不影响昆明站正常接发旅客列车的要求,在站场范围内的施工基本都在天窗点内进行,天窗点基本安排在夜间0:00~5:00之间,且站场岔改施工步骤较多,岔改周期较长。为了保证施工运输两不误,保证既有信号设备的正常使用,对信号专业的过渡提出了较高的要求。
本次昆明枢纽扩能改造工程昆明站站改倒接分3个阶段共计13步,第1~7步为站改前施工安排,第8步为站改倒接当天施工安排,第9~13步为站改后续施工安排。站场施工除既有1~10G股道线路、站台和部分近年新铺道岔(2渡3交共17组)不动外,原位置9组木枕单开道岔更换为混枕道岔,如图1所示细线部分。其余站场布局都作了较大调整,新铺6组复式交分道岔、2组交叉渡线和29组单开道岔,共计新铺道岔56组,参见图1中粗线部分。
3?过渡工程施工设计
3.1?信号施工过渡方案
针对昆明站施工要求及站场岔改过渡方案,信号专业仔细理清站场施工内容、顺序及步骤,针对昆明站信号施工内容、岔改过渡的难点、重点,提出信号工程总体过渡思路及分步实施细则。1)为了不影响新联锁的正常开通,减少在倒接时间点内对新联锁电路的拆配线修改,原则上全部过渡均在老联锁上进行;2)尽量减少对联锁软件的修改次数,能在室外进行处理的,坚决不动室内电路及联锁关系;3)与运输部门建立有效的沟通机制,分阶段、分步骤、有计划地进行信号工程过渡。
本次岔改过渡信号工程施工,重点是在不影响昆明站行车作业(旅客列车准点接发)的前提下,确保施工及行车作业安全。难点是道岔转辙设备的安装调试,因为要在下达倒接停点时间内实现新旧设备的倒替,必须在倒接前完成各信号设备的安装和调试。从昆明站扩能改造工程量分析,电缆工程及新设信号机、轨道电路相关分项工程均在天窗点逐步施工调试完具备倒接条件。但是道岔安装工程确实存在相当大的难度,昆明站既有联锁道岔63组,转辙设备均为ZD6系列直流电动转辙机,昆明枢纽扩能改造后增至82组。其中2组交渡带3组复交共17组道岔为利旧道岔,既有转辙设备为ZD6E J和ZD6F G型,本次改造采用ZYJ系列转辙设备。还有9组既有木枕单开道岔采用ZD6E J型,本次枢纽扩能施工改为混枕道岔,转辙设备采用ZYJ4型。其余56组道岔均为新铺设道岔。要在倒接停点时间内完成全部82组道岔转辙设备的安装调试和试验几乎是不可能,必须分析制定确实可行的过渡方案完成道岔分项工程,才能实现整个昆明站的岔改倒接工作的顺利进行。
根据站场施工方案及运输作业的实际情况,制定了分步实施道岔转辙设备的安装。第一步,对既有位置不变的26组道岔先进行改造,即在既有联锁设备基础上,将这部分道岔由ZD6直流转辙机改为ZYJ三相交流电液转辙机牵引,室外道岔控制电缆可用既有电缆或采用新设正式工程电缆2种方式,并对两个方案进行了方案比选。一是利用既有电缆,过渡工程投资小,但增加了对既有电缆芯线使用核对工作的天窗时间,对运输作业及施工工期不利,同时在有限时间点内改动既有信号设备电路存在较大安全隐患,风险系数较高;二是采用新设正式工程电缆实施过渡,过渡工程量有所增加,但对使用中的信号设备安全运行影响风险较低,从永临结合的角度考虑,设计采用新设工程电缆进行过渡的方案,减少了对既有室外信号控制电路的修改,同时对新安装的信号设备及控制电路有足够的时间进行调试,大大降低新装设备开通的风险。同时在室内对控制电路作过渡设计。第二步,对于新铺的56组道岔,按照站场施工顺序及步骤,对不影响既有联锁关系更换的27组道岔,采取上述过渡方式将交流道岔逐一过渡到既有联锁上控制。这样,就解决了在倒接当天需安排大量的人力进行道岔转辙设备的安装,大大减轻信号设备按时正点开通的风险。
3.2?信号过渡施工图设计
过渡工程设计的主要内容为:1)由于既有电源屏无三相交流转辙机电源模块,需增加电源屏三相交流道岔电源模块;2)为了兼顾尽量少改动既有联锁设备电路配线(减少对运输作业的影响)和新建的联锁设备(有利于新设备按时开通)的矛盾,经过仔细分析,考虑在既有机械室新设交流道岔辅助(JDF)组合。将既有直流道岔组合中既有联锁驱动的DCJ、FCJ、SJ条件置换到新设的交流道岔组合中,新设组合用继电器按永临结合考虑,可节省过渡工程费用。实现在既有联锁基础上由直流转辙机改为交流转辙机牵引道岔;3)敷设信号电缆,将既有机械室控制电路与新机械室分线柜室外交流转辙机控制电缆进行连接。
首先对既有信号机械室做详细调查,找出过渡工程设备安装位置。对计划提前过渡道岔控制电路作出组合排列表,设计好道岔控制电路。然后找出既有联锁道岔组合中的DCJ、FCJ、SJ具体位置,找出DCJ、FCJ、SJ剩余空接点(一般情况都有)和空余侧面端子,按照ZYJ交流转辙机控制电路修改组合内部配线,要求采用配线颜色与既有不同以示区别,作出交流转辙机控制电路所需要的条件。统计配线工作量,按实际工作量申请天窗计划,根据实际下达的天窗计划,利用不同天窗点分批进行施工。因为不改变既有联锁驱动的DCJ、FCJ、SJ控制电路,也不改变既有联锁的DBJ、FBJ采集条件,所以也不会对既有联锁产生影响。
第二步,将新设过渡道岔组合转辙机控制外线X1~X5,从组合侧面端子配线至组合架零层,再敷设信号电缆连接至新机械室分线柜,与新设室外交流转辙机控制电缆相连,实现既有联锁对新设室外交流转辙设备的控制。
第三步,在新旧倒替前,申请天窗,在新室外分线柜上,拆除过渡道岔控制组合侧面与转辙机控制外线X1~X5的连线,把转辙机控制外线X1~X5线与新联锁道岔组合侧面相连,做好新联锁道岔控制电路的带机调试。点毕后再恢复至过渡组合侧面配线。
经过以上工程过渡,道岔转辙设备分项工程就具备了倒接条件。届时,只需在分线柜上拆除过渡工程配线,把新联锁道岔组合侧面与转辙机控制外线X1~X5相连即可。加上之前调试好的信号机分项工程,在停点倒接时间点内,只需拆除旧信号设备,将新信号设备就位,做好轨道电路箱连线施工及调试,即可进行联锁试验,确保新信号设备正点、顺利开通。
4?总结
针对昆明站岔改倒接施工难度大、作业面较小、施工作业工期较紧、施工风险较高的特殊性,从开始无从下手,到理清了思路,帮助施工单位制定施工组织设计、排出施工计划、制定风险控制措施,把施工安全风险系数降到最低程度。有计划按步骤地进行多次过渡,保证了昆明站信号设备按期、正点、顺利倒接开通。昆明站以及昆明站至读书铺四线区间施工涉及多个专业,在倒接当天实现顺利开通,创昆明局建局以来最好施工记录。昆明站的开通为这次施工创造了必备条件。
以上为笔者在昆枢扩能昆明站节点工程施工设计及施工配合方面的总结,为既有线施工、过渡设计提供参考。有不妥之处,恳请批评指正!
素材来源:中国通号/《铁道通信信号工程技术》杂志 顶图源于搜索引擎仅供参考
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