武漢動車段檢查庫設(shè)計思考

韓永軍

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司,武漢 430063)

1 概述

武漢動車段座落于東湖之濱,占地面積達142 hm2,為目前世界最大規(guī)模的高速動車檢修基地,每年可承擔400列動車組的檢修,占全路動車組總量的40%。

該段設(shè)計有動車組檢查庫1座,長456 m、寬81 m,擁有10線20列位,可同時進行20列動車組的檢查整備作業(yè),是國內(nèi)規(guī)模最大、能力最強的動車組一二級檢修設(shè)施。檢查庫的設(shè)計秉承“高標準、高效率、高可靠性和現(xiàn)代化”的理念,采用大跨度輕型桁架結(jié)構(gòu),建筑造形莊重大氣,體現(xiàn)建筑氣勢和整體感,已成為武漢動車段的標志性建筑。庫內(nèi)采用屋架懸掛式鋼結(jié)構(gòu)平臺,有效擴展了作業(yè)空間和瞭望視野；檢查地溝采用軌道橋形式,方便了動車組走行部等車底檢查作業(yè),大大提高了作業(yè)效率；在庫內(nèi)設(shè)地下通行綜合管溝,使錯綜復雜的管線集成化、系統(tǒng)化；大量采用了智能化的管理模式和新設(shè)備、新工藝,著眼遠期發(fā)展,力爭百年不朽。

2 現(xiàn)代新穎的建筑外觀

10線檢查庫分成4+4+2的模式,即在結(jié)構(gòu)上采用3聯(lián)跨方式,將大體量的建筑合理分區(qū),又不失整體性,在統(tǒng)一開窗形式下將長立面分成5段,采用局部陽光天窗,藍白相間的外觀,分段局部外包鋼柱,造成一種強烈的虛實對比,使立面既整體又富有變化,如圖1所示。側(cè)窗以低窗為主,高窗為輔,與天窗側(cè)面的百葉窗形成良好的氣流組織系統(tǒng),有利于室內(nèi)換氣和夏季通風；屋頂采用條形高天窗,在室內(nèi)形成一條明亮的光帶,既在通風、照明上起到了很好的作用,又成為室內(nèi)空間的視覺中心。整個建筑造型簡潔明快、莊重大氣,講究起承轉(zhuǎn)合,體現(xiàn)積極進取和團結(jié)合作的人文精神。

圖1 檢查庫立面

邊跨長456 m、寬9 m,局部為二層,設(shè)置各種檢測車間及班組、輔助辦公室等,與主庫間隔7.2 m,形成一長條天井,在主要通道處設(shè)陽光板雨篷,這種以檢查庫為主、辦公區(qū)為輔的布局模式,既將辦公區(qū)與生產(chǎn)區(qū)合理分開,減少單獨新建辦公樓的投資和占地,同時有效改善了主庫和邊跨的通風、采光及辦公環(huán)境綠化,如圖2所示。這種布局模式正在逐步推廣應(yīng)用。

圖2 檢查庫與邊跨之間的天井

3 高效可靠的立體作業(yè)方式

10線檢查庫內(nèi)設(shè)置了計算機監(jiān)控的智能化立體作業(yè)平臺,可在1～2 h內(nèi)迅速、高效、互不干擾的在各個層面完成動車組的各項客運整備和技術(shù)檢查、檢修作業(yè),包括上水、上砂、排污、潤滑油脂補充、車廂內(nèi)部清潔、密閉式廁所系統(tǒng)地面接收及處理、車內(nèi)垃圾收集及轉(zhuǎn)運、關(guān)鍵部件狀態(tài)檢測、外觀檢查、內(nèi)部檢查、功能檢查、解體檢查及修理、列控裝置狀態(tài)檢查作業(yè)等。

底層作業(yè)面設(shè)置在軌面以下1.6 m處,用于走行部及車底部件的狀態(tài)檢查；下層作業(yè)面設(shè)置在軌面以下0.95 m處,為基本工作面,用于走行部及下部設(shè)施檢查、測試,作業(yè)人員和各種運輸車輛頻繁穿梭其間；中層作業(yè)面設(shè)置在軌面以上1.25 m處,為車內(nèi)及車體外側(cè)墻作業(yè)平臺；上層作業(yè)面設(shè)置在軌面以上3.8 m處,為車頂作業(yè)平臺,主要用于受電弓等車頂設(shè)備的檢查作業(yè)。

作業(yè)平臺的結(jié)構(gòu)和布置形式充分考慮工作人員對作業(yè)空間和作業(yè)效率的要求,在靠近立柱側(cè)的股道采用雙層懸挑式組合鋼結(jié)構(gòu)平臺,在中間股道采用地面固定式中層平臺和屋架懸掛式頂層平臺相結(jié)合的方式,庫內(nèi)主要通道處無障礙,通風采光好,視野寬廣,特別是司機瞭望信號時縱向不受支撐柱干擾,確保作業(yè)安全,如圖3所示。

圖3 庫內(nèi)立體作業(yè)平臺

檢查地溝采用大孔口鋼結(jié)構(gòu)軌道橋形式,即將軌道半架空支撐在間距為1.8 m的鋼結(jié)構(gòu)支柱上,大大拓展了底部作業(yè)空間,改善了工人的作業(yè)環(huán)境,同時極大提高了作業(yè)效率,如圖4所示。

圖4 庫內(nèi)軌道橋

安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)與立體作業(yè)平臺相輔相成,以PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為核心,主要由計算機顯示與控制單元、門禁控制單元、色燈信號引導單元、安全警報單元和視頻監(jiān)視單元等構(gòu)成,采用計算機控制、人機聯(lián)控等多種方式,確保動車組整個作業(yè)過程中的人身安全和設(shè)備安全。

檢修運用管理信息系統(tǒng)是實現(xiàn)生產(chǎn)管理規(guī)范化、作業(yè)流程標準化和作業(yè)高效化的有效技術(shù)手段,實現(xiàn)了動車組履歷管理、調(diào)度管理、安全質(zhì)量管理的基本功能,以及必要的系統(tǒng)管理功能,子系統(tǒng)之間信息處理流程連貫,實現(xiàn)了信息共享和數(shù)據(jù)集成。

4 多功能的地下通行綜合管溝

檢查庫內(nèi)管系錯綜復雜,主要有真空卸污管、地面電源電纜、給水管、排水管、消防管、壓縮空氣管、動力、照明電纜等20余種管線,武漢動車段檢查庫在每2股道之間設(shè)有一條地下通行綜合管溝,每條長449 m、寬1.5 m、高2.2 m,將各種管系有條不紊的布置在該管溝內(nèi),不僅使整個檢查庫顯得簡潔、整齊、美觀,而且使管路更易于維護和管理,實現(xiàn)地面動車組檢修、地下管線運營或維護互不干擾作業(yè)的新模式,此外綜合管溝還兼做送風通道,解決了炎熱夏天的庫內(nèi)通風問題,有效改善了底層作業(yè)面的工作環(huán)境,獲得了令人滿意的效果。

5 集成化的動車組運用檢查設(shè)施

武漢動車段檢查庫在設(shè)計之初就著眼長遠,堅持高標準、現(xiàn)代化,采用了大量的新工藝、新設(shè)備,如體現(xiàn)人體工學的立體作業(yè)平臺、大孔口軌道橋檢查地溝、庫內(nèi)真空卸污系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)、輪對在線探傷設(shè)備,以及動車組地面電源系統(tǒng),客車自動上水系統(tǒng),動力、照明系統(tǒng),風水電及庫內(nèi)暖通系統(tǒng),消防報警系統(tǒng)、自動編碼立體倉儲系統(tǒng)等。在設(shè)計過程中堅持系統(tǒng)集成理念,對工藝流程和設(shè)備配置進行優(yōu)化設(shè)計,減少設(shè)備的重復投資,提高設(shè)備的運用效率,并采用先進的智能化管理模式,通過提供信息系統(tǒng)的標準接口,自動采集檢查庫內(nèi)配備的十幾項關(guān)鍵設(shè)備的相關(guān)信息,遠程診斷、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中處理,實現(xiàn)對檢查庫內(nèi)自動化設(shè)備的在線監(jiān)測和運行狀態(tài)管理,提供設(shè)備故障實時報警和設(shè)備性能動態(tài)管理,對各類信息進行實時匯總分析,使各級管理人員及時掌握動車組生產(chǎn)、安全、運行情況,進行有效管理,科學決策。

6 結(jié)語

武漢動車段檢查庫設(shè)計體現(xiàn)了安全、高效和以人為本的理念,為動車組進行日常整備和性能測試提供了強有力的保障。

檢查庫建筑設(shè)計重視節(jié)能和環(huán)保,強調(diào)人文與和諧,其藍白相間的外觀、寬敞明亮的窗戶,以及主庫與邊跨既相互獨立又相互依存的布置方式,都取得了顯著的效果,并成為檢查庫設(shè)計的樣板工程。

全方位、多層次的立體作業(yè)方式及集成優(yōu)化的先進工藝和設(shè)備是檢查庫的核心設(shè)施,確保了動車組在規(guī)定時間內(nèi)快速高效地完成作業(yè),提高了動車組運用效率。

地下綜合管溝的設(shè)置既解決了繁雜管線的布局問題,又解決了夏季通風問題,是檢查庫不可缺少的組成部分。

[1] 中華人民共和國鐵道部.鐵路動車組運用維修作業(yè)標準[S]. 北京：中國鐵道出版社，2007.

[2] 中華人民共和國鐵道部.鐵運函[2006]428號 關(guān)于公布動車組運用所檢查庫及邊跨技術(shù)要求的通知[Z].北京：中華人民共和國鐵道部,2006.

[3] 中華人民共和國鐵道部.運裝管驗[2006]111號 關(guān)于印發(fā)動車段和動車組運用所檢查庫立體作業(yè)平臺、移動作業(yè)車及軌道橋評審意見的通知[Z].北京：中華人民共和國鐵道部,2006.

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