《铁路信号设计规范》(TB10007—2017)信号机类型应用场景分析

收稿日期:20171106;修回日期:20171120作者简介:谢宝军(1987—),男,工程师,2010年毕业于兰州交通大学铁路信号专业,工学学士,E鄄mail:[e-mail]。第62卷摇第9期2018年9月铁道标准设计RAILWAY摇STANDARD摇DESIGNVol.62摇No.9Sep.2018文章编号:10042954(2018)09016707《铁路信号设计规范》(TB10007—2017)信号机类型应用场景分析谢宝军(中铁二院工程集团有限责任公司,成都摇610031)摘摇要:针对《铁路信号设计规范》(TB10007-2017)附录D中,平时设计不易理解及掌握的新增信号机类型进行分析,以便能正确指导设计。结合普速和客用专线铁路技术标准,分别从信号显示意义、安装限界、衔接站技术要求、制动距离及救援疏散通道等方面进行研究,得出不同信号机类型的应用场景,同时提出进站信号机适用范围、衔接区间较短的高速车站出站信号机类型、动车所进站及出站信号机设置及发码问题等,并提出具体的建议,所得结论对信号设计和统一普速和高速标准化具有一定的参考价值。关键词:铁路信号;信号机类型;信号显示;限界;运营维护;应用场景;建议中图分类号:U284郾1摇摇文献标识码:A摇摇DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.201711060001AnalysisofSignalTypesApplicationinCodeforDesignofRailwaySignaling(TB10007-2017)XIEBao鄄jun(ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo.,Ltd.,Chengdu,610031,China)Abstract:Aimingatcorrectlyguidingthedesign,thearticleanalysestheadditionalnewtypesofsignalsinAppendixDofCodeforDesignofRailwaySignaling(TB10007-2017),whicharedifficulttounderstandandmasterintheordinarydesign.Thearticlestudiestheaspectsofsignalindication,installationclearance,technicalrequirementsofjunctionstation,brakingdistanceandrescue,evacuationexitbothintechnicalstandardsofnormal鄄speedrailwayandhigh鄄speedrailway,andobtainstheapplicationscenariosofdifferenttypesofsignals.Inaddition,thearticleproposesthelayoutofhomesignalsinhigh鄄speedstationswithshortjunctionsection,thelayoutofhomesignalandstartingsignal,andcodingproblemsindepot,andthenoffersspecificsuggestions.Theconclusionsareinstructivetosignaldesignandunificationofnormal鄄speedrailwayandhigh鄄speedrailwaystandards.Keywords:Railwaysignal;Typesofsignals;Signalindication;Clearance;Operationandmaintenance;Applicationscenarios;Suggestions1摇概述国家铁路局发布《铁路信号设计规范》(TB10007—2017)[1](以下简称“《设规》冶)行业标准,自2017年5月1日起实施,原《铁路信号设计规范》(TB10007—2006)废止。新《设规》较原《设规》主要增加了高速铁路进站、出站信号机、动车段(所)(以下简称“动车所冶)信号机及修订了普速铁路非自动闭塞区段出站信号机、尽头线式调车信号机和道口信号等内容,附录D列出了相应的信号机类型,并对相关条款作了原则性的规定。在平时工程设计中,笔者发现部分设计者对新增信号机类型理解和体会存在差异,如时速160km及以下普速铁路桥隧地段及动车所桥上进站信号机,均采用附录D中的单排五灯位机构,摒弃原双排七灯位机构,盲目提高普速铁路信号设计标准;如常态点灯时新增单排四灯位与双排五灯位出站信号机适用场景易混淆;再如动车所设置三灯位出站信号机时,普遍存在动车走行线出站信号机显示与接近区段发码不一致等问题。因修订的其他信号机类型较容易理解,本文将不再赘述,重点对新增进站、出站信号机类型的适用场景进行探讨分析,旨在相互学习和交流。根据《铁路技术管理规程》(高速部分)(TG/01—2014)[2]对高速的规定,本文所述高速包含了仅运行动车组的高速铁路及装配C2级列控车载设备的城际铁路(二者建筑限界不同),普速为不同速度等级的客货共线铁路。2摇进站信号机附录D进站信号机新增了矮型单排五灯位机构(以下简称a机构),它是伴随我国高速铁路的建设应运而生的,如图1所示。图1摇矮型单排五灯位进站信号机示意摇《设规》明确了a适用于桥梁和隧道地段[1],但未规定应用于常态点灯还是常态灭灯区段。《高速铁路设计规范》(TB10621—2014)(以下简称“《高规》冶)规定DSX-A7(双排七灯位)适用于桥梁地段,a适用于隧道地段[3]。《城际铁路设计规范》(TB10623—2014)(以下简称“《城规》冶)规定a适用于隧道地段,桥梁地段采用矮型[4],但未规定灯光配置。以下从信号显示意义和安装限界两方面分析DSX-A7和a的适用场景,对于统一设计标准提供参考。2郾1摇信号显示意义为便于司机确认信号,《技规》(普速部分)第70条规定信号机首先采用高柱,隧道内可采用矮柱[5]。《技规》(高速部分)第66条规定,区间设置通过信号机的线路,桥梁和隧道地段可采用矮柱,特殊情况设置矮柱时必须经铁路局批准[2]。普速铁路中配置LKJ的列车均以地面信号显示为行车凭证,站内正线列车速度较高,高柱进站信号机显示距离远,且有速度含义,每个显示代表不同等级的速度值及进路的“直弯冶,而出站信号机不反映发车进路道岔侧向速度,无速度含义,仅表示前方闭塞分区空闲数量。起初研制DSX—A7主要原因是,电气化铁路原高柱信号机不满足5m线间距安装和与接触网安全距离要求。如果改为矮柱机构,对司机必须能表示速度意义,以此区别于附录D中机构相似的双排六灯位出站信号机,因此DSX—A7靠线路侧3灯位下方的短柱隐含高柱意义[6]。a机构与附录D序列6中的单排四灯位出站信号机仅差一个灯位,对于复杂的枢纽车站接车进路,如果依次设有进站、接车进路及出站信号机,进站和接车进路信号机采用a机构,出站信号机采用单排四灯位机构时,对于以地面信号机显示为行车凭证的线路,速度含义和前方区间闭塞空闲情况显示是不明确的,一定距离下司机易混淆,司机可能看到的信号显示与线路直弯股开向不一致,造成司机紧张而使列车减速或停车,一定程度上影响运输效率及行车安全,因此对于以信号显示为行车凭证的线路不推荐a。如果以后普速铁路发展趋势为地面信号为辅,车载信号为主,那么这个问题有待重新商榷。对于以车载信号为行车凭证的线路,信号机点灯情况使用概率很小,可无速度意义含义,对显示距离的要求也不高,因此可推荐a机构。2郾2摇安装限界主要包括线间距要求和桥隧救援疏散通道要求。(1)线间距图2摇矮型单排五灯位机构尺寸(单位:mm)a机构尺寸如图2所示。由图2可知,a机构距离轨面高度为1436mm,根据《技规》(普速铁路部分)附图1客货共线基本建筑限界及桥隧建筑物限界[5],客货共线铁路信号设备轮廓尺寸如图3所示,则线间距至少为5郾2m才能满足a的安装要求。部分普速铁路车站和大型枢纽站运输需求大,站场复杂,相同线别(下行或上行)的多条线路通过桥隧并行引入的情况很多,也就是说进站信号机有可能设于线间。如果桥隧地段设置a机构,则正线线间距必须为5郾3m,如果设置DSX—A7,则线间距5m完全可满足要求。根据《铁路车站及枢纽设计规范》(GB50091—2006)中车站线间距离的要求,装有高柱信号机的线间距离为一般5郾3m(考虑两线均有超限货物列车),其他正线间和正线与相邻线路间距为5郾0m[7]。因此对于这种复杂枢纽车站的特定场景,进站信号机不建议采用a机构,而应按照研制DSX—A7的缘由和普遍公认的设计861铁道标准设计第62卷标准,设置DSX—A7。图3摇客货共线铁路信号设备轮廓尺寸(单位:mm)摇摇摇对于较标准的两正线多股道车站,虽然进站信号机设在线路外侧后,不存在线间距不足的问题,但是从信号设计方面来说,不便于统一高速和普速标准。《技规》作为我国铁路的基本大法,各部门都应严格遵守。《技规》(普速部分)第70条和《技规》(高速部分)第66条条文说明解释了为便于司机和行车人员确认信号,要求在同一车站和同一车场采用同一类型的信号机[5,2],并且新《设规》第3郾3郾6条较原《设规》第2郾2郾9条删除了机构可不相同的规定,强调信号显示一致。因此,除了衔接站特殊情况之外,不同等级的铁路车站信号机类型应尽量一致,高速和普速信号设计标准应有清晰的边界。根据《技规》(高速铁路部分)附图1客运专线建筑物限界[2],图4为客运专线铁路信号设备轮廓尺寸[8],同样线间距至少为5郾2m可满足a机构的安装,而城际铁路需至少4郾8m(308mm+2伊2200mm)的线间距。高速铁路线间距4郾6、4郾8m和5郾0m,城际铁路线间距为4郾0m和4郾2m,鉴于一般站形较标准的高速车站进站信号机都设于线路外方,不存在侵限问题,因此a适用于线间不设信号机的情况,但对于多线并行引入高速车站情况,必须考虑设置a时线间距的问题。动车走行线也存在以上问题,因动车走行线为双线自动闭塞,动车所和衔接动车走行线的高速车站进站信号机设于线间。如果桥梁上进站信号机采用a机构,则线间距至少5郾3m,但《高规》规定动车走行线线间距为5m,如果信号设计者一味追求“合规冶而不认真分析其他原因,则对站场规模和投资是很大的浪费,而设置DSX—A7可避免以上问题,且在多年来运营维护中应用良好。(2)救援疏散通道桥隧地段作业通道及救援疏散通道都是利用电缆槽盖板和水沟。通过调研在建城际铁路成蒲线及其他不同等级的铁路,箱梁桥上信号设备均固定于防护墙外侧的电缆槽上空。进站信号机为DSX—A7时,其钢支柱和机构几乎占了两个槽道的空间,机构外侧边缘距离护栏或声屏障基础内侧约为53cm,大于人体宽度0郾5m。出站信号机为单排三灯位,钢支架和机构只占单个槽的空间,机构外侧边缘距离护栏或声屏障基础内侧约为93cm,后者较前者占用空间小,但前者对于人员通行影响不大。如果遇到接触网支柱与信号机、远程LEU机柜同位的情况,二者“吃掉冶了大部分通道,将会严961第9期谢宝军—《铁路信号设计规范》(TB10007—2017)信号机类型应用场景分析图4摇客运专线铁路信号设备轮廓尺寸(单位:mm)摇重影响人员通行及作业。T梁因列车速度等级和声屏障等附属设施设置的不同,采用的方案也因之而异。如时速200km客货共线铁路,无声屏障、采用角钢支架人行道,电缆槽采用外挂SMC方式;设声屏障、采用现浇混凝土板人行道桥,电缆槽采用内挂SMC方式;时速160km及以下客货共线铁路,电缆槽采用外挂形式或设于人行道下面等情况较多。考虑信号机与点灯变压器箱盒之间电缆弯曲半径和信号机与机械绝缘节不满足前1m后1m等一系列问题,信号机和点灯变压器箱盒一起通过支架同排固定到人行道栏杆立柱或安装到挡砟墙上。a机构宽度约308mm,DSX—A7宽度约为6