李钰龙

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

随着我国工程技术和铁路技术的快速发展，铁路不仅在平原、丘陵地带建设，也开始在地质情况复杂的山区建设。为了优化线路走向，缩短线路长度，克服不良地质条件，在铁路线路中长、大隧道越来越显示其优越性，但同时也带来了防灾疏散方面的新问题。为此原铁道部于2012年7月27日颁布了《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》(TB10020—2012)[1]。

铁路隧道防灾救援疏散工程是一个系统工程，需要各专业相互配合才能完成。虽然《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》中对于信号专业没有特别要求，但是考虑到信号设备是指挥行车的重要设备，随着铁路技术的不断发展，今后很可能在隧道防灾救援方面对信号专业提出具体的要求，下面就隧道防灾救援疏散工程中的信号设计进行探讨和研究，对于以后相关的设计工作或具有参考意义。

1 隧道防灾救援辅助信号系统设计原则

根据《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》的指导思想，隧道发生事故和灾害后列车应在规定地点停车，以便及时开展救援或人员疏散工作，减少损失[1]。

(1)辅助信号应作为隧道防灾救援疏散工程的一部分；

(2)为不影响正常行车系统，辅助信号应为完全独立的一套系统；

(3)辅助信号常态室外为无显示状态[2]，室内为备用状态，室内、外设备均应有状态监测及故障报警；

(4)辅助信号应满足事故状态下指示列车在规定地点停车。

2 隧道防灾救援辅助信号系统构成

辅助信号由车站控制盘、接口设备、电源、监测报警设备、光电缆及室外信号机等部分组成。各部分大致功能如下。

控制盘：设有相关的按钮和显示，用于值班员根据疏散救援指挥中心调度命令进行按钮操作及显示相关信号点状态。控制盘上应设遮断信号表示灯及带铅封的遮断信号按钮和计数器[2]。

接口设备：包括与疏散救援指挥中心间的接口、与光电缆的接口及室内分线盘、综合柜等。

电源：给疏散救援辅助信号室内外设备供电。

监测报警设备：实时对疏散救援列车辅助信号机进行灯丝监测[2]，发现异常及时报警。

光电缆：光缆用于将疏散救援列车辅助信号的信息传至隧道另一端站控制盘。电缆用于控制隧道内外相关信号机点灯。

信号机：指示列车在固定地点停车，可采用LED信号机[2]。

3 相关信号设置

(1)当隧道内发生事故或灾害后，为避免隧道外后续列车继续进入隧道而造成次生灾害，列车应在隧道外方适当地点停车[7]。

《铁路技术管理规程》中规定“在有人看守的桥隧建筑物及可能危及行车安全的坍方落石地点，根据需要装设遮断信号机”[3]，《铁路信号设计规范》中规定“在有人看守的较大桥隧建筑物和可能危及行车安全的塌方落石地点，可根据需要装设遮断信号机和遮断预告信号机”[4]，根据规范要求应在长、大隧道外方“不得小于50 m”的地点装设遮断信号机，并且“不应设在停车后可能脱钩、牵引供电分相的处所，也不宜设在起动困难的地点”[2-4]。遮断信号机外方1 300～1 400 m处设置遮断预告信号机(考虑反向运行列车，隧道双端均设置)[5，6，11]。遮断信号机平时灭灯，不起信号作用，为避免与区间通过信号机混淆，遮断及其预告信号机采用方形背板，并在机柱上涂以黑白相间的颜色。当显示一个红灯时，要求列车必须在该信号机前方停车，不准越过该信号机，从而避免二次事故的发生。如图1所示。

图1 遮断信号机及遮断预告信号机布置

一般特长、大隧道的进、出口距离车站较近，遮断信号机邻近站内，遮断预告信号机有可能设置于车站咽喉区或站中心附近，此时可用与遮断信号机同方向的出站信号机代替遮断预告信号机，当遮断信号机显示红灯时，该车站有关的出站信号机应不能开放，已开放的应立即关闭。如图2所示。

图2 邻近车站的遮断信号机布置

(2)当隧道内发生事故或灾害后，隧道内未越过紧急救援站的列车应在紧急救援站内停车[8，9，10，12]。

《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》中第3.0.2条规定：长度20 km及以上的隧道或隧道群应设置紧急救援站，紧急救援站之间的距离不应大于20 km。紧急救援站应具备将人员快速疏散到安全区域并能自救或通过救援到达洞外的条件[1，8-10，12]。同时第6.4.2条规定：紧急救援站内应设置列车停车标线。停车标线位于紧急救援站沿列车前进方向的一端[1]。，根据规范要求应在设有紧急救援站的隧道内设置停车标线[1，5，12](考虑反向运行列车，紧急救援站双端均设置)。一般情况下列车在隧道内正常行车，停车标线不起信号作用。当发生事故时，调度员通过无线列调等通信设备通知司机在紧急救援站停车，此时停车标线具有停车指示作用，引导列车在紧急救援站内停车。停车标线应选择反光效果良好的材质制成。

停车标线属于静态标志，由站前设计专业设置。运营部门应在行规中依据相关规定补充说明，以免干扰正常行车秩序。

依据规范在救援站设置停车标线[7，12]，可满足事故列车按调度命令在救援定点处停车的需求，具有机构简单、维护量小的优点，但也存在隧道内显示距离较短、辨识困难的不足，无论是否发生火灾均有标志，不利于指导司机行车，鉴于此，可考虑设置信号机的方案。

目前我国普速铁路以地面设置信号机的方式，并赋以显示含义指示列车运行，但在隧道内设置紧急停车信号机并没有明确规定和要求。以下对紧急救援站设置信号机方案进行探讨研究。

①设置方式

在紧急救援站沿列车前进方向的一端设置紧急停车信号机，当发生事故或灾害时，列车在信号机前停车。考虑反向运行列车，紧急救援站双端均设置信号机。为保证显示良好，预告司机做好停车准备，在紧急停车信号机前设置预告信号机，设置距离根据列车制动距离确定。

②机构选择

根据《铁路技术管理规程》和《铁路信号设计规范》的规定，结合紧急停车信号机的作用，选择使用遮断信号机构。但标准的遮断信号机均为高柱，无法在隧道内安装。根据隧道内安装空间，救援站停车信号机及预告信号机拟采用半高柱或无柱壁挂方形背板机构，显示含义与遮断信号机相同。

③信号机控制及行车组织

信号机设置及显示采取独立控制方式，独立敷设电缆，不纳入信号系统，建议由相邻站进行操控。

④存在问题及说明

紧急停车信号机通过在隧道内敷设信号电缆实现对其控制，但发生火灾时，有可能烧毁隧道内的铁路设备或线缆，由此造成紧急停车信号机失效，因此在灾害情况下，隧道内遮断信号应与停车标线结合使用。

隧道防灾救援的重要性不言而喻，由于隧道内遮断信号机没有机柱，无法按照规定在机柱上涂以黑白相间的颜色，所以对于非标准设备的使用，还需铁路总公司或运营部门进行批准核备[3]。

紧急停车信号机属于隧道防灾救援系统中的一部分，信号机的使用应有专人管理，隧道防灾救援应急预案中应明确信号机使用原则及操作规程，细化行车方式，避免干扰正常行车秩序。

4 结语

我国铁路隧道防灾救援疏散工程设计刚刚起步，许多方面还需要不断完善，特别是隧道防灾救援辅助信号系统设计，关于此类的研究文献极少，工程设计的例子更少，而隧道紧急救援站设置停车信号机的方案也处于探讨阶段，没有明确的规范做支撑，也无类似工程实施的案例，本文对于类似工程将具有积极的借鉴意义。

[1] 中华人民共和国铁道部.TB10020—2012 铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2012．

[2] 中华人民共和国铁道部.铁运[2008]142号 铁路信号维护规则[S].北京：中国铁道出版社，2008．

[3] 中华人民共和国铁道部.铁道部令第29号 铁路技术管理规程[S].北京：中国铁道出版社，2006．

[4] 中华人民共和国铁道部.TB10007—2006 铁路信号设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2006．

[5] 王立暖，马志富，杨贵生.铁路隧道防灾救援技术研究[J].铁道标准设计，2007(S1):50-55．

[6] 孙海富.石太客运专线长大隧道防灾救援设计研究[J].铁道工程学报，2009，133(10):79-83．

[7] 陈建忠.公路隧道防灾救援对策研究[J].公路交通技术，2012(6)：124-127．

[8] 李凌志.特长铁路隧道防灾救援[J].筑路机械与施工机械化，2010(3)：8-11．

[9] 王立暖.铁路客运专线特长隧道防灾救援疏散技术研究[C]∥轨道交通建设与运营研讨会论文集.北京：世界轨道交通，2008:96-102．

[10] 史先伟.山区客运专线的防灾救援及安全疏散方案[J].铁道标准设计，2011(8):75-79．

[11] 肖培龙.道口遮断信号机与通过信号机间显示原则探讨[J].电气化铁道，2001(1)：18-19．

[12] 谢永涛，丁祥.香山特长隧道运营通风及防灾救援方案设计研究[J].铁道标准设计，2010(4):81-84．