城市軌道交通車輛段運用庫優(yōu)化設計

蔡援朝

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

城市軌道交通車輛段運用庫優(yōu)化設計

蔡援朝

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

為了提高城市軌道交通車輛段內運用庫的檢修作業(yè)效率與質量,對運用庫的檢查地溝形式、檢查地溝長度、運用庫庫長、雙層作業(yè)平臺形式、線間距、停車列檢庫遠期預留方式以及其他細節(jié)設計等方面,結合現(xiàn)場實際情況和建設運營單位的需求,提出了設計優(yōu)化采用的措施及方法。

城市軌道交通;運用庫;設計;優(yōu)化

1 概述

在城市軌道交通系統(tǒng)中,車輛段是地鐵車輛的維修保養(yǎng)基地,作為列車停放、維護、檢修的重要場所[1],是不可缺少的環(huán)節(jié)。車輛段由運用庫及檢修庫等主要生產房屋、調機及工程車庫等輔助生產房屋、壓縮空氣站及牽引變電所等動力房屋以及綜合辦公樓等生活管理房屋組成。

運用庫一般由雙周三月檢庫和停車列檢庫組成,主要承擔所屬線路部分列車的乘務、停放、列車技術檢查和洗刷清掃等日常維修和保養(yǎng)任務;承擔所屬線路部分列車的雙周三月檢任務。運用庫是地鐵車輛段設施中建筑面積最大,使用頻率最高的單體建筑[2],其主要特點是建筑面積大,庫內股道多,并一般需要考慮近遠期相結合[3]。因此運用庫的設計優(yōu)劣將直接影響到檢修作業(yè)的效率與質量,進而影響到車輛的日常維修維護及行車安全。

2 運用庫內檢修工藝流程

2.1 雙周三月檢

雙周三月檢庫采用整列入庫、不解編的定位作業(yè)方式;一般設接觸網(wǎng)(軌)或者采用滑觸線方式供電;庫內股道采用架空結構和雙層作業(yè)平臺(3層作業(yè)面),作業(yè)平臺設置安全防護設施。雙周三月檢其主要檢修工藝流程為:列車入庫→必要的測試→全面技術檢查→更換磨耗件、油潤→試驗交驗→列車出庫。

2.2 停車列檢

停車列檢庫采用整列入庫、不解編的定位作業(yè)方式,設接觸網(wǎng)(軌)方式供電,庫內約一半股道設置檢修地溝。列檢其主要檢修工藝流程為:列車入段→列車外部清洗→停車庫→退勤前技術交接→車輛內部清掃、消毒及走行部和主要部件檢查→出乘前技術交接和功能檢查→列車出段。

3 運用庫優(yōu)化設計

3.1 停車列檢庫檢查地溝形式優(yōu)化設計

3.1.1 檢查地溝現(xiàn)狀及存在問題

《地鐵設計規(guī)范》(GB50157—2003)規(guī)定列檢列位應設檢查坑,坑深宜為1.2～1.5 m,坑內應有良好的排水設施。采用壁式檢查地溝形式,檢修人員只能在車輛側面通過站蹲結合的方式來完成車下設備檢修作業(yè),這樣不但加大了檢修人員的勞動強度、降低檢修效率,而且易產生漏檢的情況;其次檢修人員上、下檢查坑必須通過檢查坑兩端的臺階,因此檢修人員的空走距離較長,影響了檢修人員的作業(yè)效率;第三,壁式檢查坑內通風及照明條件差,檢修人員的作業(yè)舒適性差,如圖1(a)所示。鑒于以上3點原因,有必要對停車列檢庫內檢查地溝形式進行優(yōu)化。

3.1.2 檢查地溝形式優(yōu)化設計

列檢庫采用架空寬地溝形式,檢修人員在此寬地溝內以直立的姿態(tài)下就能對車下設備,尤其是走行部件進行觀察及檢修,同時在此地溝內行走的過程中就能方便地完成列檢作業(yè),降低了檢修人員的勞動強度,提高了檢修效率;并極大地改善軌道內側深地溝內通風照明條件,另外每條列檢線上在對應于車輛貫通道處的兩柱間增設上、下地溝的臺階,可以大大減少檢修人員作業(yè)時空走距離,提高列檢作業(yè)的效率,作業(yè)的便利性也得到了增強[4];同時可以相對減少車輛段的土方的填方量。優(yōu)化后的檢查地溝形式如圖1(b)所示。

圖1 優(yōu)化檢查地溝形式示意

3.2 運用庫檢查地溝長度優(yōu)化設計

《地鐵設計規(guī)范》(GB50157—2003)規(guī)定檢查地溝最小長度為列車長度+5 m。但在列檢庫采用架空式寬地溝形式下,地鐵列車將不可避免地停放在寬地溝斜坡上,如圖2(a)所示?？紤]到列檢作業(yè)時對轉向架等關鍵零部件的作業(yè)方便,因此有必要將地溝進行適當延長10m,使列車不占用寬地溝的斜坡,同時使司機登車平臺也避開寬地溝的斜坡,如圖2(b)所示。

圖2 檢查地溝長度優(yōu)化示意(單位:mm)

3.3 運用庫庫長的優(yōu)化設計

《地鐵設計規(guī)范》(GB50157—2003)中規(guī)定月檢庫最小庫長為列車長度+27 m,列檢庫最小庫長為列車長度+13.5 m。在城軌車輛段設計中,運用庫一般采用停車列檢庫與雙周三月檢庫組合形式,且一般為1線2列位或3列位布置,由于運用庫整體建筑面積較大,考慮消防要求,庫內需設置中間消防通道,考慮到消防通道的順直和地溝長度的增加,因此運用庫長度需要適當增加。

3.4 雙周三月檢庫雙層作業(yè)平臺形式優(yōu)化設計

雙周三月檢庫內一般設置有雙層作業(yè)平臺,平臺采用鋼筋混凝土或鋼結構形式,均在地溝中間設立柱進行支撐,這種設置形式將導致叉車或其他作業(yè)車輛進出線間受到立柱阻礙,作業(yè)不便,如圖3(a)所示。因此有必要對雙層作業(yè)平臺進行優(yōu)化,考慮充分利用屋架結構承載,整個作業(yè)平臺采用鋼結構形式,在屋架進行懸吊,這樣可以取消作業(yè)平臺的立柱支撐,使整個線間通道通暢,叉車進出通道作業(yè)方便,且整個庫房顯得通透、簡潔、美觀。如圖3(b)所示。

圖3 3層作業(yè)平臺形式優(yōu)化

3.5 停車列檢庫線間距的優(yōu)化設計

城軌車輛段停車列檢庫的主要特征之一就是庫內股道較多,其線間距的確定直接影響到停車列檢庫的規(guī)模,《地鐵設計規(guī)范》(GB50157-2003)中規(guī)定停車列檢庫線間距最小采用4.8 m,為了減少規(guī)模節(jié)省投資,因此線間距一般設計為4.8 m。由于兩線間設置有信號機、司機登車平臺、洗手池等設備和構筑物,在實際運營過程中,叉車沒有條件到線間進行列檢作業(yè)?？紤]到實際運營的需要,提高檢修工作效率,因此有必要對停車列檢庫線間距進行優(yōu)化,停車列檢庫線間距可采用6m和4.2 m交叉布置的方式,這樣不僅可以滿足叉車進入到線間作業(yè)的需要,還能最大限度地減少停車列檢庫規(guī)模,節(jié)省投資。

3.6 運用庫預留優(yōu)化設計

《地鐵設計規(guī)范》(GB50157—2003)中規(guī)定運用庫的規(guī)模應按近期需要確定,并考慮遠期發(fā)展的需要。因此運用庫一般在遠期需進行改造,目前設計一般考慮在近期運用庫側面進行預留遠期擴建的條件,這種預留的方法可以節(jié)省近期建設投資,但遠期施工時,對咽喉區(qū)影響較大,需要短時間中斷運營,重新從咽喉區(qū)接岔。咽喉區(qū)接觸網(wǎng)預留區(qū)域需重新架設接觸網(wǎng)立柱及接線,會干擾既有接觸網(wǎng)正常使用,也需要中斷運營。側面預留房屋柱網(wǎng)布置需考慮預留,后期房屋同既有房屋的連接需考慮相應措施,處理不好會影響運用庫整體效果。由于車輛段擴能改造過程中不會停止運營,因此建議遠期運用庫在既有運用庫尾部進行預留,近期將所有停車列檢線前一列位股道及房屋一次建成,遠期從列檢線股道尾部重新接軌及補建房屋,這種預留方式在遠期接軌、架設接觸網(wǎng)、補建房屋等工作不會對咽喉區(qū)產生干擾,對運營影響小,同時遠期擴建后可以保證運用庫的整體效果。

3.7 其他優(yōu)化設計

3.7.1 庫內綜合管線優(yōu)化

隨著地鐵系統(tǒng)功能的發(fā)展和技術的完善,設備管線的種類和數(shù)量越來越多,而基于工程造價的考慮,設計會盡量降低運用庫層高,不可避免地帶來了在狹窄的空間安裝復雜多樣管線的矛盾。因此在運用庫內可以考慮采用機場、大型廠房等領域應用的綜合支吊架系統(tǒng),該系統(tǒng)將運用庫內的風管、水管、電纜橋架等各種管線進行合理綜合,不僅可以有效地解決集中安裝空間緊張的問題,同時還具備施工效率高、造型整齊美觀、管線維護簡單、后期擴容方便的優(yōu)點[5]。該系統(tǒng)在南京、北京、上海以及廣州各地地鐵車輛段均有應用,取得了良好的效果。

3.7.2 LED顯示屏的設置

LED顯示屏具備亮度高、工作電壓低、功耗小、造價低、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點[6],在地鐵系統(tǒng)中,特別是在地鐵車站內得到大量應用,而在地鐵車輛段中LED顯示屏應用較少。運用庫的建筑面積較大,每股道的接觸網(wǎng)(軌)入庫,因此每股道上方可以設置LED顯示屏或者警示燈,各股道帶電狀況一目了然,以保障作業(yè)安全。并可在運用庫消防通道的顯要位置設置大屏幕的LED顯示屏,顯示或播放運用庫各股道狀態(tài)、運作程序或者會議通知、工作安排、單位重要信息等。

3.7.3 檢修平臺的細節(jié)優(yōu)化

三周雙月檢庫內設有雙層檢修平臺,其中中間檢修平臺邊緣距離股道中心線距離根據(jù)不同的車型為1600(1 500)mm,距離軌頂面高程為1 100mm左右。由于在月檢作業(yè)中車輛的蓄電池需要進行檢修,因此在設計中需要考慮蓄電池箱的拆卸空間,即在中間作業(yè)平臺對應車輛蓄電池箱的位置開口,方便拆卸。另外在中間及頂層檢修平臺的防護欄底部應設置擋板,這樣可以避免平臺上工具可能滾落造成下層檢修人員受傷和待檢車輛受損。

3.7.4 司機上下車爬梯的設置

停車列檢庫不設置作業(yè)平臺,因此為了方便司機上下車方便,在股道中間司機室門位置設置有司機登車平臺。平臺寬度一般不小于600 mm?；谕顿Y的考慮,停車列檢庫的線間距一般為4.8m,因此設置了司機上下平臺后,叉車進出線間作業(yè)困難,因此可以考慮采用垂直爬梯的形式。這種結構形式基本不占用線間的空間,也較為簡潔牢固,節(jié)省投資,同時也可以滿足叉車進出股道間作業(yè)的需要。

4 結語

從城市軌道交通車輛段內運用庫的檢查地溝形式、檢查地溝長度、運用庫庫長、雙層作業(yè)平臺形式、線間距、停車列檢庫遠期預留方式以及其他細節(jié)設計等方面,結合現(xiàn)場實際情況和建設運營單位的需求,提出了設計優(yōu)化采用的措施及方法,改善了三周雙月檢及列檢作業(yè)的工作環(huán)境,提高了檢修效率,減輕了勞動強度,明顯增強了檢修作業(yè)的合理性與便利性,充分體現(xiàn)了以人為本的設計理念。

[1] 高莉萍.北京地鐵八通線土橋車輛段停車列檢庫工藝設計[J].都市快軌交通,2005(4):97 -100.

[2] 施仲衡,等.地鐵設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2003.

[3] 沈景炎.城市軌道交通工程項目建設標準[S].北京:中國計劃出版社,2008.

[4] 肖 俊.淺談夏南車輛段列檢庫檢查坑優(yōu)化設計[J].鐵道勘測與設計,2009(2):17 -19.

[5] 張宇明.地鐵停車列檢庫管線綜合吊架設計與應用[J].科技資訊,2009(15):4 -5.

[6] 洪 震.LED顯示屏產業(yè)發(fā)展綜述[J].信息技術與標準化, 2010(10).

Optim ization Design of Vehicle Storehouse in Depots of Urban Rail Transit

Cai Yuanchao
(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan 430063)

Considering practical situation and requirements of operation of vehicle storehouse in depots of urban rail transit,this paper discusses the type and length of inspection trench,length of storehouse,type of two-storey platform,line spacing and the long-term reserved storehouse for the design of vehicle parking and inspection storehouse,and proposesmeasures and methods of the optimization design.

Urban rail transit;Vehicle storehouse;Design;Optimization

U239.5;U279.1

A

1004 -2954(2011)08 -0131 -03

2011-03-31;

2011 -06-10

蔡援朝(1954—),男,高級工程師,1978年畢業(yè)于長沙鐵道學院,工學學士。