铁路信号室外施工中关键设备安装的研究

    效衡乾

    【摘 ?要】铁路信号室外设备的施工安装质量，对铁路安全运营有着重要影响。信号机、电缆、轨道电路等室外信号设备，在施工安装中有很多值得注意的关键点，直接影响最终成品的效果。平时重视经验积累，施工中把握好各设备的安装流程，打磨好操作技术，是提升施工安装水平的必经之路。

    【Abstract】The construction and installation quality of railway signal outdoor equipment has an important impact on the safe operation of railway. There are many key points worth noting in the construction and installation of outdoor signal equipment such as annunciator， cable， and track circuit， which directly affect the effect of the final product. The only way to improve the construction and installation level is to attach importance to the accumulation of daily experience， grasp the installation process of each equipment during construction， and polish the operation technology.

    【关键词】信号机;轨道电路;信号电缆

    【Keywords】annunciator; track circuit; signal cable

    【中图分类号】U282+.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻标志码】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069（2021）07-0177-02

    1 引言

    铁路运输业是关系我国国计民生的重要行业，信号设备在其中发挥着非常重要的作用。本文以铁路信号室外设备的施工安装为研究对象，对其中的关键之处作出阐述。列举出相对具有普适性的信号机、电缆、轨道电路这3种室外关键设备的施工安装要点，对其中一些主要问题进行有针对性的探讨。

    2 信号机的安装

    信号机按照安装方式进行分类，分为矮型信号机、高柱信号机、信号桥及信号托架[1]，安装工艺各不相同。安装前应该根据施工蓝图标定的位置，综合考虑建筑限界、大机清筛、土壤状况、地上地下构筑物建筑物、方便安装维护等因素，在现场确定合理的位置。然后制定安装方案，绘制安装示意图。

    2.1 矮型信号机

    矮型信号机的安装，首先根据信号机构的数量，预制对应尺寸的混凝土基础。其次开挖基坑，将预制好的混凝土基础放置到基坑内。用水平仪确保基础顶面水平。最后回填基坑并夯实，将信号机用螺栓紧固到基础顶面。

    2.2 高柱信号机

    高柱信号机的安装较之矮型信号机要复杂很多。其中的关键点在于机柱的立起过程，并且立起后要达到持久稳固、垂直、不易晃动倾斜的效果。首先，要开挖一个直径0.5m的圆柱形基坑。基坑深度应根据信号机柱高度的不同，作出不同选择。其次，可在基坑的洞口开挖一个斜坡，作为拖吊机柱进入基坑过程中，机柱移动路径的引导槽，以使机柱平滑降落。机柱立起的施工过程，可采用汽车式起重机来完成。如果现场路况不允许，也可以使用抱杆装置。立起过程应一气呵成。由于有一定的危险性，全过程要密切注意人员与设备的安全。机柱进入基坑时，注意避免洞口附近的砂石随之滑落洞内，造成洞深不够或机柱不稳固[2]。机柱进入基坑后，使用铅锤来确保机柱与地面垂直。最终将基坑剩余空间回填且夯实。

    2.3 信号桥和信号托架

    安装高柱信号机的位置，如果因限界等客观条件制约而无法安装时，可采用信号桥或信号托架作为信号机构的承载设施。信号桥与信号托架材质都为钢结构。二者的主要区别在于形状不同，信号桥一梁两柱，信号托架一梁一柱。二者的安装方式都是首先开挖基坑，埋入预制的混凝土基础。用起重机将柱子吊装到基础部位，通过柱脚底板与混凝土基础连为一体。其次吊装钢梁。信号桥的钢梁两边与柱子上方的连接处固定，信号托架的钢梁一边与柱子上方的连接处固定。最后在钢梁上安装固定信号机构。

    3 电缆的安装

    3.1 电缆径路的开挖与回填

    根据施工图，在现场精准确定电缆径路的实际走向，据此开挖电缆沟。确定电缆走向时，要核对各专业图纸，全面考虑已有地下设施、构筑物的分布情况以及土壤环境状况。注意避开地下的管道、坚石、线缆、地基。开挖过程可使用挖掘机来完成。地下情况复杂时，必须人工开挖，并预备齿耙[3]，以免对隐蔽在地下的设施造成损坏。开挖完成后，沟底要平整，沟壁垂直。电缆沟与铁路线路相交的位置，为避免损坏线路，施工时必须做特殊处理。一般采用的方法是在线路下方钻洞，连通两侧已经挖好的电缆沟，并在洞中装设防护套管。另外，此种位置的施工要避开道岔区域，尽量选择附近易于施工之处，以降低施工成本。在回填时要将电缆沟填平，并在特定的位置树立电缆埋设标志。竣工后，要将电缆实际位置精确标注在竣工图上，以免之后此处可能发生的其他施工对电缆造成损毁。

    3.2 电缆的敷设

    电缆布放在电缆沟底部，保持其自然弯曲的状态。同一沟内所有电缆全径路互相平行，不可发生交叉。在电缆转弯处为避免损坏电缆，其弯曲半径须不小于其外径的15倍[4]。有些电缆沟内需要布放的电缆数量过多，空间不够，可以多层布放。

    3.3 电缆的防护

    电缆敷设中经过沟渠、站台、桥梁、隧道等特殊地点时，要做好永久性防护措施。一般采用钢管、钢槽等防护装置。遇到可能被再次开挖的地点，可在回填前沿电缆上方铺设砖头作为防护。高铁领域，电缆防护都使用水泥槽道[5]。

    3.4 电缆端头的制作

    制作电缆端头，首先要对每根芯线予以编号，做好标注和记录。其次要将电缆固定牢靠，不可随外力作用而发生横向或轴向晃动摇摆。再次要做好接地，接地的对象包括电缆的屏蔽层、金属护套与铠装层。地线通过箱盒等轨旁设备，最终接至贯通地线。最后要对端头做好灌胶密封，防止空气、水蒸气等外界物质进入电缆，对电缆造成慢性损伤。

    4 轨道电路的安装

    4.1 绝缘设施

    绝缘设施用于对相邻轨道电路进行电气隔离。按照运行原理分类，有机械绝缘和电气绝缘两类。两类绝缘设施的原理、构造及安装方法各不相同。

    4.1.1 机械绝缘

    机械绝缘多用于站内轨道电路。安装时，先拧下螺栓，拆卸钢轨接头夹板。再在轨缝中插入绝缘轨端片，然后把接头夹板复归原位，同时下衬槽形绝缘，以隔离钢轨与接头夹板。最后拧上螺栓，螺栓除加装平垫圈和弹簧垫圈外，还要加装绝缘管和绝缘垫圈，避免螺栓在电气上导通轨缝两侧。

    4.1.2 电气绝缘

    电气绝缘是针对无缝钢轨设计，采用电磁谐振原理，用于區间无绝缘轨道电路的绝缘设备。电气绝缘相较机械绝缘体积大、造价高、结构复杂。安装时，在调谐区两侧及中部分别安装防护盒。将防护盒基础埋入预先挖好的坑中，稳固防护盒，夯实地面，并确保防护盒基础垂直于地面。在两侧的防护盒内分别安装调谐匹配单元，在中部的防护盒中安装空心线圈和防雷单元。

    4.2 配线

    轨道电路所需的配线，分为钢轨接续线、钢轨引接线、道岔跳线和设备内导线4个模块。四者的敷设方法与采用的连接工艺各不相同。钢轨接续线跨接在除绝缘节处的轨缝两边，用以消除轨缝造成的钢轨导电性能不连续。钢轨接续线两端与钢轨外侧轨腰处焊接，不可焊接在钢轨内侧。两焊点距离轨缝等距。道岔跳线从功能到安装方法，都与钢轨接续线有比较大的相似之处。道岔跳线用来连接道岔区段轨道电路中钢轨与道岔的不连续部分，以保证轨道电路回路的完整性。道岔跳线比较长，需要沿途固定。其两端用塞钉与钢轨连接。钢轨引接线是连接送受电端与轨条的导线。其一端与变压器箱中的端子板用螺栓紧固，另一端与钢轨的轨腰处用塞钉连接。钢轨引接线采用卡钉固定的方式沿途敷设，途中地面若无合适固定点，也可沿轨枕侧面敷设，必要时还可额外加装小枕木。送受电端设备内的导线，一般进行预制。放入变压器箱内时，重点把控导线在设备内部的空间布置，做到整齐美观。

    4.3 送受电端

    送受电端的安装，首先要根据设备在施工图上的方位，结合现场实际情况确定变压器箱的位置。其次要为变压器箱预制基础，把变压器箱用螺栓固定在基础之上。按照施工图标注的信息，核对变压器型号，并将其固定好。对箱体做好接地，接地线连接到贯通地线。如果是电气化牵引区段，同时还要在变压器箱旁配合安装扼流变压器。

    4.4 补偿电容

    施工时应根据施工图上标注的每个轨道电路对应的电容器容量与数量，等间距安装。先用尺子为每个补偿电容进行测量定位，然后为每个补偿电容选取合适的轨枕敷设。补偿电容最好敷设在电容枕中。若附近无电容枕，也可固定在轨枕的一侧。最终将补偿电容两端与钢轨以塞钉方式连接[6]。

    5 结语

    综上所述，铁路室外信号设备的安装并不是一类简单的工程，其中涉及的技术手段非常丰富。在施工实践中，把握好关键设备安装中的关键环节，对于保证整体工程质量而言起着提纲挈领的作用。在工作中既要保持头脑清晰、条理分明、流程准确，又要注重打磨不同情境下的实践动手能力，还要重视积累经验与教训，总结提炼做过的项目案例。只有这样才能实质性地提升施工技术水平，随时随地抓住主要矛盾。

    【参考文献】

    【1】林瑜筠.铁路信号基础（第二版）[M].北京：中国铁道出版社，2014.

    【2】杨泽华.铁道信号施工与配合施工的关键环节卡控[J].中国新通信，2018，20（7）：159.

    【3】王婷.铁道信号工程施工常见问题及对策[J].技术与市场，2016，23（5）：110+112.

    【4】汪培平，李秀丽.浅析既有铁路改造中信号室外施工质量通病与防治[J].铁道通信信号，2017，53（3）：43-45.

    【5】张清峰.关于铁路信号施工技术的应用[J].技术与市场，2012，19（2）：49.

    【6】阮振铎.铁路信号设计与施工（第二版）[M].北京：中国铁道出版社，2016.