城市轨道交通FTGS轨道电路棒安装工法CREC0158.docx
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城市轨道交通FTGS轨道电路棒安装工法CREC0158
城市轨道交通FTGS轨道电路棒安装工法
1前言
随着城市轨道交通的快速发展，我国最早的部分地铁因年代长久及信号系统设备的老化，地铁信号系统的更新改造已势在必行。
本工法针对采用西门子FTGS-917轨道电路的既有地铁改造进行研究开发。
通过分析广州地铁运营维修单位对FTGS轨道电路棒的日常维护记录，并结合西门子公司提供的安装标准要求，在确保既有线安全运营的前提下，采用FTGS轨道电路棒安装工法，保证FTGS轨道电路棒更换后轨道电路电气参数满足运营要求，达到节省人力、提高施工效率、保障施工质量的效果。
地铁信号改造施工中更换FTGS轨道电路棒是一项重要的工作，工程量大、施工时间短，所以如何高效、高质量的完成轨道棒的更换工作成为了地铁信号改造施工中的一项难题，针对此情况，现根据《西门子FTGS轨道电路棒安装指导手册》特编制本工法对更换FTGS轨道电路棒施工提供规范化、标准化的技术指导。
2工法特点
2.0.1既有设备老化拆除困难且作业时间有限，提前进行S棒电缆的预配，弯曲部位提前进行防护处理，可节省作业时间，提高施工效率。
2.0.2工序间采用流水作业与同步作业相结合的方式，可节省施工作业时间，避免工序衔接造成的返工。
2.0.3安装工机具采用带刻度扭力扳手进行作业，避免普通扳手安装过程中力矩不足导致安装的质量问题。
3适用范围
本工法适用于城市轨道交通营业线改造针对西门子FTGS-917型轨道电路棒的安装施工。
4工艺原理
城市轨道交通FTGS轨道电路棒在既有线更换安装施工，关键在于保证轨道电路的电气参数良好，不影响既有线路的运行。
因此本工法的核心是FTGS轨道棒的防护及安装，采用橡胶软管对FTGS轨道电路棒进行防护，采用具有刻度的扭力扳手进行安装可以对安装的牢固程度进行检测，确保轨道电路电气参数良好，保证既有线路的正常运行。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
城市轨道交通FTGS轨道棒安装施工工艺流程见图5.1所示。
图5.1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1施工准备
1、相关图纸及安装手册准备到位后，组织技术人员对现场情况进行调查，对调查的情况进行分析确保无前置条件限制后准备施工机具、设备及材料进行改造施工。
2、作业前，需针对施工作业时间、内容，人员、设备状况制定合理施工作业方案（含应急措施），避免出现超预想、超方案的情况发生，严控作业风险。
3、作业前需检查工器具和材料数量齐全，工器具性能良好，材料质量符合要求。
4、作业前须做好作业区段及相邻区段的电气参数记录，包括接收I板的I5/II8间的电压、放大滤波板3/4端、12V电源单元电压测试、5V电源单元电压测试、U11/14、U9/10、U15/20。
测试要求：
相邻区段空闲，测试必须使用轨道电路专用表及高精度万用表。
5、作业前必须穿戴好劳保用品。
6、作业人员须按照施工负责人的指挥安排，安全有序地将材料及备件搬运至作业地点。
5.2.2测量既有轨道电气参数
在作业前先对既有FTGS轨道电路电气参数进行测量，测量的电气参数符合标准后，切断室内轨道电路的电源，如图5.2.2。
切断室内轨道电路电源之前需要确认是否断电，应双人作业，一人测量一人确认。
拔防雷元件时要一手按压住分线架，另一手姆指与食指配合拔出。
图5.2.2作业前需断开室内防雷
5.2.3拆除既有连接线、轨道棒
1、检查S棒整体外观，确定需重点关注的地方和需更换的部件。
2、对固定S棒胀钉及铜套进行拆除。
3、拆除所有的S棒卡扣，S棒螺丝及S棒防护胶皮，集中进行回收移交如图5.2.3：
4、注意事项
1）注意在拆除S棒螺丝和卡扣后将S棒电缆搬离钢轨，保持S棒外形完好。
2）拆下的S棒螺丝和卡扣要放置在一个事先准备好的放置废旧物品的盒子内，防止与其它物料混淆。
3）抹布在清洁过电缆外皮后，应放置在废弃品盒子内，不应再重复使用。
图5.2.3拆除S棒固定螺丝及卡扣
5.2.4新轨道棒、轨旁盒安装
1、胀钉安装
用专用液压拉拔工具将胀钉套装在钢轨上，如图5.2.4-1。
图5.2.4-1胀钉安装
2、FTGS轨道电路棒安装
1）FTGS轨道电路棒及接续线安装如下图所示进行敷设，轨道电路棒采用Φ25橡胶软管防护、接续线采用Φ50橡胶软管防护。
Ø隔离接头采用S形接续线时的铺设示意图,如图5.2.4-2所示。
图5.2.4-2隔离接头采用S形接续线
Ø隔离接头采用绝缘接头和终端接续线时的铺设示意图，如图5.2.4-3。
图5.2.4-3隔离接头采用绝缘接头和终端接续线
Ø隔离接头采用短路接续线时的铺设示意图，如图5.2.4-4。
图5.2.4-4隔离接头采用短路接续线
2）接续线与连接线之间的连接
接续线和连接线采用中间接头和螺栓连接。
用电缆连接螺栓连接，如图5.2.4-5，5.2.4-6所示。
图5.2.4-5中间接头
图5.2.4-6S棒中间点螺丝
紧固轨旁盒及S棒中间连接点螺丝时，需将扭力扳手扭力设置为20N。
3）接续线与连接线的固定
Ø当电缆沿轨道铺设时，用弹性轨底夹将电缆卡在轨腰处，如图5.2.4-7。
图5.2.4-7线缆固定
Ø当电缆弯折时，用托板轨底夹和扎带把电缆固定，如图5.2.4-8。
图5.2.4-8线缆固定方式
接续线和连接线铺设好之后用铁皮码均匀的固定在道床上，再与轨道箱上的电缆连接螺栓匹配连接，每根接续线和连接线在铺设好之后，应立刻在线的两个终端作好标记以便在以后连接时快速、准确。
3、轨旁盒安装
1）地面式安装
地面式安装方式，轨旁盒安装在加工好的支架上。
盒子支架用4个膨胀螺丝固定在地面上，轨旁盒用连接螺丝连接在支架上，如图5.2.4-9。
图5.2.4-9地面式安装
2）侧壁式安装
侧壁式安装，轨旁盒直接用膨胀螺丝固定在隧道壁上，如图5.2.4-10.
图5.2.4-10侧壁式安装
Ø地面站安装方式
地面站为碎石道床，在碎石道床边制作硬化面，然后轨旁箱盒安装在硬化面上，如图5.2.4-11。
图5.2.4-11地面站安装
5.2.5连接配线
1、电缆线线把重新整理，配线整齐美观，不与盒壁相碰，线头锈蚀的需重新开头；
2、调谐、转换单元各端子螺丝紧固，如图5.2.6所示；
3、轨旁盒底座密封圈凹位清理积尘及异物，调整密封圈，保持密封；
4、用摇表检查电缆的综合绝缘和对地绝缘是否良好，摇绝缘前需甩开方向转换单元的1、2号端子的线缆；
5、轨旁盒内要放置防潮剂；
6、轨旁盒内添加区段标示和电缆编号。
5.2.6检查安装情况、确认轨道电路正常
安装固定好S棒后，接上室内防雷单元，核对电气参数和进行分路试验。
测试的方法：
手抓住手锤（2磅手锤）柄的末端，以45゜自然落下的力度敲打下S棒周边（分别是S棒螺丝上部钢轨，钢轨内侧S棒螺丝外部和钢轨外侧S棒螺丝的两边），同时室内用万用表测量接收1板的I5/II8电压有无波动。
5.2.7既有连接线、轨道棒回收移交
施工负责人全面检查设备良好后，在现场向设备使用部门交付设备，再对施工区域的出清检查，确认施工现场三清后，方可离开销点。
5.3劳动组织
FTGS-917型轨道电路棒更换工作需要安排相应技能等级人员，以确保轨道电路更换质量人员配置如表5.3。
序号
项目
分工
人数
说明
1
设备位置定测、现场标记
标记S棒中心及胀钉打眼位置、箱盒安装位置
3
与运营、系统集成商一同进行定测
2
测量记录既有轨道电路电气参数
测量记录室内外板卡轨道电路参数
4
与运营配合人员一同进行测量并记录
3
轨道电路断电拆除既有S棒及箱盒
室内断开轨道电路电源，室外拆除既有轨道电路棒及箱盒
8
与运营配合人员核对落实后进行操作，避免对其他既有设备造成影响
4
新轨道电路S棒及箱盒安装
安装S棒、箱盒、连接线、配线
8
进行室外轨道电路棒更换、连接线、箱盒安装及配线
5
新轨道电路安装检查调整
检查室外各部位安装无误，室内送电后进行调整轨道电路电气参数在规定范围内
4
与运营配合人员一同对安装质量及电气参数进行确认记录，保证更换后轨道电路运行正常
表5.3人员配置表
6材料与设备
每个作业小组配置足够的工机具及材料，具体数量型号如表6.1。
序号
名称
数量
备注
1
扭力扳手
1把
需配有Ф19及Ф13的扭力扳手开口各1个。
2
Ф13弯头套筒
1把
3
Ф19弯头套筒
4把
4
Ф13的棘轮扳手。
1把
5
Ф12的梅花扳手
1把
6
防护胶管
若干
7
不锈钢S棒螺丝（A2-70型螺丝）
10颗
8
S棒中间连接点不锈钢长螺杆
2颗
9
手锤
1把
10
S棒与轨旁盒接线
1根
11
角磨机
1台
12
FTGS专用轨道电路测试表
2个
或FLKUE87系列数字万用表2个
13
FTGS轨道电路分路线
2条
14
摇表
1个
15
线卡
若干
16
S棒卡扣
若干
17
轨旁盒端子短接线
若干
18
挫刀套装
2套
19
内六角套装
1套
20
钟表螺丝刀套装
1套
表6.1材料设备表
7质量控制
7.0.1施工前，对技术人员和操作人员进行技术交底，彻底弄清整个工程系统项目的相互关系，使每个职工明确施工规范、工艺标准、及设计要求，以确保施工工艺及作业方法正确实施，工程质量满足设计要求。
7.0.3在施工过程中严格按照设计文件、各种规范、施工操作程序、施工方法及工艺进行施工。
正确处理质量、效益、工期三者关系，严格质量控制，加强质量管理，不仅要创一流的施工速度，更要创一流的工程质量。
7.0.3健全和完善工程质量监督体系，强化工程质量监督抽查力度，质检人员行使工程质量奖罚权，质量问题一票否决权。
7.0.4自觉接受建设单位和监理单位的监督检查，随时配合监理工程师对工程隐蔽项目等进行检查签认。
不合格不得回填，未达标工序不得进入下道工序。
7.0.5做好既有设备的防护工作，不得踩踏、挪动既有设备，不经允许坚决杜绝触碰既有的设备。
7.0.6作业过程严格执行“自控、互控、他控”制度。
7.0.7对作业过程拆装过的设备部件及影响行车的关键部件须严格卡控，保证施工质量。
7.0.8使用仪表进行测量前必须检查仪表的功能是否正常，选择合适的档位和量程。
8安全措施
8.1作业风险及防范措施
1、施工作业风险一：
拆除既有的接续线、连接线时导致轨道电路红光带。
施工预防措施：
提前与运营沟通，通知各个部门，防止出现红光带之后各部门不知情，影响正常的请销点作业。
2、施工作业风险二：
接续线、连接线安装不牢固、虚接导致轨道电路红光带。
施工预防措施：
安装完成后由专人进行检查胀钉与线缆的连接是否紧固，严禁虚接，并由运营配合人员确认。
3、施工作业风险三：
施工过程中的不当操作导致线缆破损。
施工预防措施：
在施工前对施工人员进行技术交底，使施工人员明确作业流程，与操作方式。
提前准备好应急救援电缆，施工过程中若发生电缆断裂现象，报告运营配合人员，在配合人员的安排组织下立即更换，更换完成后做好相关设备的室内外一致性测试确认，防止错误接线导致室内外表示不一致。
8.2安全施工措施
1、施工前，首先对作业人员精神状态、证件、劳保穿戴情况等进行检查，其次对使用的机械、设备和工具及与工作有关的周围环境进行检查。
如有不安全现象，必须消除或采取安全措施后，方得进行工作。
2、为保证设备和人身安全，认真执行“三控、三不动、三不离”的安全制度，穿绝缘鞋，佩戴安全帽，杜绝违章蛮干，严禁无计划或超范围施工。
3、施工人员应与运营配合人员保持联系，必须在确认对既有线运营无影响的情况下方可进行施工，严禁无指挥私自动既有设备。
4、施工人员必须熟知安全技术操作规程，熟悉施工要求和作业环境。
认真执行安全交底签字确认制度，安全交底必须有针对性，确保所有作业人员明确安全交底内容。
施工人员对没有安全交底的生产任务，有权拒绝，有权抵制违章指令。
特殊工种作业人员必须持证上岗。
5、带电作业时，应确认设备接地良好，严格执行相关规章制度。
6、严禁导致电源发生短路、开路的操作。
7、必须彻底试验，确认设备正常方可结束作业。
8、重物搬抬下站台时，应做好防护工作，搬抬人员应“同起同落”，避免造成人身伤害。
9、轨道电路整治前，应先断开室内电源，避免造成人员伤害。
10、禁止上下抛递工具，材料。
并保管好使用的工器具，防止从高空跌落伤人。
9环保、节能措施
9.0.1切实贯彻环保法规，严格执行国家及地方政府颁布的有关环境保护和水土保持的法规、方针、政策和法令，结合设计文件和工程实际，及时提报有关环保设计，按批准的文件组织实施。
9.0.2合理布局施工区域及生活场所，施工及生活污水排放三级沉淀。
施工营地和施工现场的生活垃圾，要经常清理打扫，分类集中处理；施工和生活中的废弃物经当地环保部门同意后，运至指定地点。
对于施工中废弃的零碎配件、边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生。
9.0.3加强项目部的卫生防疫。
对生产、管理人员定期进行健康检查，对生活区域定期进行消毒。
9.0.4施工过程中产生的废包装材料、废旧设备零部件等每天施工完毕立即进行清理。
9.0.5保护好施工范围内的植被和绿化设施，当因施工破坏原植被时施工完后按原来的标准重新绿化。
9.0.6当施工机械在施工期间意外抛锚必须进行现场修理时，必须先在修理过程中有可能被污染的区域铺好油毡，防止污染桥面、线路及公路。
9.0.7在搬运和安装过程中注意不要碰伤和损坏轨道棒，在过道和行人通过的地方，应对轨道棒进行防护。
9.0.8拆除作业完成后将既有线缆、胀钉、铜套等材料及配件全部进行回收，避免造成道床污染等。
9.0.9施工现场工具材料必须摆放整齐，保证现场施工场地整洁、干净、工完料清。
10效益分析
10.1经济效益
本工法实施后，显著提高了FTGS轨道电路棒安装效率和安装质量，节省了人工成本和配线调试成本，以广州地铁一号线正线信号系统更新改造工程为例，未应用本工法前：
1）FTGS轨道电路棒安装：
人工：
300元/工日×4工日×87套=104400元；
2）材料：
586元×87套=50982元；
3）配线调试：
人工：
1600元/工日×3工日×87套=417600元；
推广本工法后：
1）FTGS轨道电路棒安装：
人工：
300元/工日×3工日×87套=78300元；
2）材料：
786元×87套=68382元；
3）配线调试：
人工：
1600元/工日×1工日×87套=139200元；
其中节省人工成本2.61万元，节省配线调试成本27.84万元，一共节省28.71万元。
10.2社会效益
城市地铁的年代长久及信号设备的老化，地铁的更新改造已势在必行，掌握地铁改造的施工重点及培养大批的既有线施工技术人员将是企业巨大的隐形财富，为企业在地铁既有线信号更新改造市场积累经验。
地铁的更新改造也将是未来建筑市场的一大重要领域，因此掌握地铁更新改造施工方法及培养技术人才是企业未来发展所必须进行的一大重要战略计划。
11工程实例
广州地铁一号线正线信号系统更新改造工程对全线部分FTGS轨道电路棒采用本工法进行更换，目前更换后FTGS轨道电路运营良好，电气及机械参数正常无故障，更换后的FTGS轨道电路棒如图11.1所示。
在广州地铁一号线信号系统更新改造工程后续FTGS轨道电路棒的更换中将继续推广本工法的应用。
本工法的应用极大的提高了FTGS轨道电路棒的更换作业效率及更换后设备的稳定性能。
图11.1更换后的FTGS轨道电路棒
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