北京動車段場站布局總體設(shè)計研究

伍 東

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司，天津 300142)

北京動車段場站布局總體設(shè)計研究

伍 東

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司，天津 300142)

結(jié)合北京動車段的設(shè)計實例，論述北京動車段的功能定位、作業(yè)流程，分析北京動車段段址選擇各方案的優(yōu)劣，同時結(jié)合設(shè)計方案的優(yōu)化過程，論證北京動車段的車場布局方案，對于北京動車段內(nèi)的各主要線路的選擇及設(shè)計進行歸納總結(jié)，揭示了鐵路動車段、所設(shè)計的核心及關(guān)鍵，提出了較為科學、合理的設(shè)計理念和設(shè)計思路。

鐵路動車段;場站布局;總體設(shè)計

1 北京動車段功能定位

1.1 北京動車段定位

北京動車段作為全路四大檢修基地之一，主要覆蓋范圍包括華北及東北地區(qū)，既可以滿足近、遠期北京樞紐內(nèi)京滬、京哈方向的本線、跨線動車組以及京津城際動車組較高級修程的檢修需求，還承擔著派駐天津、濟南動車組的三級修以上的檢修任務。北京動車檢修基地的近、遠期設(shè)計規(guī)模已考慮了京哈客運通道的部分檢修工作量。同時，哈大客運專線動車組的高級修程也由北京動車段完成。

1.2 北京動車段主要作業(yè)功能

北京動車段作為動車檢修基地，從功能角度劃分，北京動車段可分為三大板塊，即運用板塊、檢修板塊、大修板塊。其中，運用板塊包括存車場、檢查庫、外皮洗刷、臨修及不落輪鏇庫、輪對踏面診斷裝置等設(shè)施。檢修板塊包括三、四級檢修庫，轉(zhuǎn)向架檢修間等，大修板塊包括五級修檢修庫、試車線、靜調(diào)庫及配套檢修設(shè)施等。

1.3 北京動車段主要線路選定

根據(jù)北京動車段的主要作業(yè)功能，段內(nèi)需要設(shè)置出入段線、存車線、檢查庫線、檢修庫線、靜調(diào)庫線、輪對踏面診斷線、車輛外皮洗刷庫線、不落輪鏇輪線、臨修線、試車線、轉(zhuǎn)向架運輸線，另外根據(jù)功能需求相關(guān)配套設(shè)置牽出線、室外卸污線。

2 北京動車段動車組典型作業(yè)流程

2.1 檢查整備作業(yè)流程

動車檢修基地基本作業(yè)流程如下:入段→踏面診斷→外皮洗刷→檢查檢修庫作業(yè)(檢查、整備、檢修等)→停留待班發(fā)車→出段。

段內(nèi)作業(yè)流程根據(jù)入段后的不同需要，分為幾種情況，分述如下。

(1)在非高峰時段

①先入第Ⅰ存車場時，作業(yè)流程:動車組入段→踏面診斷→I場洗刷機→檢查庫一二級修→第I存車場待發(fā)→出段。

②先入第Ⅱ存車場時，作業(yè)流程:動車組入段→踏面診斷→第Ⅱ存車場→尾部牽出線→2號洗車機→牽出線→檢查庫一二級修→尾部回轉(zhuǎn)牽出線→第Ⅱ存車場待發(fā)→出段。

(2)高峰時段

高峰時段動車組集中到達時，檢查庫線已被先期到達的動車組占用，正在進行檢查作業(yè)，后期到達的動車組可先進入存車場停放等待，待檢查庫有空余臺位時入庫作業(yè)。需要進行外皮洗刷的動車組也可在非高峰時段進行外皮洗刷作業(yè)后入庫完成檢查、整備作業(yè)。

動車組作業(yè)流程為:

①先入第Ⅰ存車場時:動車組入段→踏面診斷→第Ⅰ存車場→Ⅱ場洗車機→尾部牽出線→檢查庫一二級修→第Ⅰ存車場待發(fā)→出段。

②先入Ⅱ場時:動車組入段→踏面診斷→第Ⅱ存車場→Ⅱ場洗車機→尾部牽出線→檢查庫一二級修→尾部牽出線→第Ⅱ存車場待發(fā)→出段。

③先完成洗車作業(yè)，待檢查庫有臺位時再入庫檢查整備。

動車組入段→踏面診斷→Ⅱ場洗車機→尾部牽出線→第Ⅱ存車場→尾部牽出線→檢查庫一二級修→第Ⅱ存車場待發(fā)→出段。

2.2 高級修作業(yè)流程

進行高級修程的動車組除進入檢修庫進行相關(guān)修程作業(yè)外，其他作業(yè)流程與上述基本相同。在此不再贅述。

3 北京動車段段址方案選擇

北京動車段作為全路四大動車檢修基地之一，銜接京滬高速鐵路、京津城際鐵路、京廣客運專線，覆蓋面廣，承擔的作業(yè)動車組數(shù)量多、種類多，工藝流程要求高，設(shè)計規(guī)模大，設(shè)計線路數(shù)量超過100條，占地面積達到120 hm2，且北京市土地資源十分緊張，選址工作異常困難。設(shè)計過程中，北京動車段在北京鐵路樞紐內(nèi)進行了大規(guī)模選址工作，經(jīng)過與北京市規(guī)劃部門多輪磋商，先后歷時2年，最終采用了符合城市規(guī)劃、動車組走行距離短、遠期發(fā)展條件和能力適應情況好的五環(huán)路北段址(沿豐雙線布置)方案(即目前實施的北京動車段段址)。

3.1 方案組成

經(jīng)與北京市規(guī)劃設(shè)計研究院共同研究，充分考慮城市規(guī)劃意見，在滿足鐵路技術(shù)條件的前提下，共研究了6個段址方案。方案組成見表1。

表1 動車段段址方案組成

3.2 方案比選

經(jīng)過線路定線，Ⅲ方案存在動車組走行線疏解困難、動車走行距離長等較大問題，Ⅵ方案與既有京山鐵路、黃良鐵路存在嚴重干擾，故舍棄上述兩個方案;研究過程中也考慮了在永定河與五環(huán)路之間設(shè)段的方案，但此方案受規(guī)劃的永定河堤邊道路及京良公路南側(cè)規(guī)劃建設(shè)用地的控制，沒有設(shè)段的條件，故僅對Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅳ方案、Ⅴ方案進行了分析比選。各方案優(yōu)缺點分析見表2。

表2 優(yōu)缺點分析

3.3 比選意見

結(jié)合上述分析，五環(huán)路北段址(沿豐雙線布置)方案動車組走行距離最短，工程投資最省、符合城市規(guī)劃等優(yōu)點，故推薦Ⅴ方案，也是最終的實施方案。

4 總平面布局形式的選擇

動車段布局選擇的核心內(nèi)容是提供科學、順暢、便捷、安全的動車組作業(yè)流程，滿足不同類型動車組的檢查、檢修的作業(yè)需要，盡可能符合城市規(guī)劃、充分利用土地資源、合理布局是實現(xiàn)設(shè)計核心目標的充分必要條件。

北京動車段銜接京滬高速鐵路、京津城際鐵路、京廣客運專線，根據(jù)各線旅客列車開行方案，綜合考慮北京樞紐內(nèi)動車設(shè)施的現(xiàn)狀及規(guī)劃，北京動車段規(guī)模核定段內(nèi)共設(shè)4個車場，設(shè)計線路超過百條，北京動車段設(shè)計規(guī)模及線路數(shù)量如下。

走行線正線:5條;

存車線:70條;

段內(nèi)走行線:存車場內(nèi)4條(京滬高速鐵路、京廣客專各2條)，中咽喉區(qū)4條，檢查庫范圍1條;

檢查庫線:12條(庫長468m);

檢修庫線:12條(庫長516m);

洗刷庫線:3條(Ⅰ場、Ⅱ場、Ⅳ場各1條);

踏面診斷線:2條(京滬高速鐵路與京津城際合用1條，京廣客運專線1條);

不落輪鏇輪線:2條;

尾部環(huán)線:2條;

室外卸污線:4條;

牽出線:1條;

試車線:1條;

臨修線:1條;

轉(zhuǎn)向架運輸線:1條。

4.1 方案組成

在北京動車段的研究過程中，針對北京動車段的布局，進行了多方案的研究，從樞紐總體布局來說，研究了兩大系列的方案，即集中北京動車段作業(yè)和北京動車段、豐臺動車段分散作業(yè)。經(jīng)過分析比較，分散作業(yè)方案存在許多重大缺陷，諸如動車段分設(shè)，設(shè)備共用條件差;高級修的動車組通路不順，需要利用北京南站折行或修建立交疏解;需要增加京滬或京廣1處疏解，疏解工程難度大;修建豐臺動車段需要同期改建石景山南站;豐臺站無法作為樞紐內(nèi)輔助客運站使用等明顯缺點，故研究過程中推薦采用北京動車段集中作業(yè)方案，對于分散作業(yè)方案未進一步研究

對于只設(shè)北京動車段集中作業(yè)，研究過程中的方案歸納起來，主要包括3個系列的布局方案:存車場縱列貫通式(Ⅰ方案)、存車場縱列部分貫通式(Ⅱ方案)、存車場橫列貫通式(Ⅲ方案)。

4.2 方案說明

(1)Ⅰ方案(存車場縱列貫通式)

北京動車段設(shè)在豐雙線南側(cè)、五環(huán)路以北、京山線東側(cè)、西黃線西側(cè)地帶。該段距北京南站9.1 km(計算至入段處)。

動車段存車場與輪對踏面診斷線、檢修場縱列布置，在入段處設(shè)踏面診斷線，在豐臺區(qū)設(shè)貫通式存車場，設(shè)存車線45股，段內(nèi)走行線在豐雙線與思親園之間穿過，在思親園西側(cè)，京滬線東側(cè)設(shè)檢修場，檢修場內(nèi)設(shè)貫通式檢查庫線6條，與高級修程橫列布置;高級修程設(shè)庫線6條，預留8條，預留大修庫線4條，西端尾部存車場設(shè)盡頭式存車線6股。在思親園西側(cè)，與檢查檢修庫斜向預留了存車場，設(shè)貫通式存車線25條，并通過尾部環(huán)線與檢查庫線、尾部存車場連通。如圖1所示。

圖1 存車場縱列貫通式布置

(2)Ⅱ方案(存車場縱列部分貫通式)

本方案與Ⅰ方案不同之處是把預留的存車場(25條存車線)改為盡頭式，取消了Ⅰ方案中的尾部環(huán)線，其余布置與Ⅰ方案一致。如圖2所示。

(3)Ⅲ方案(存車場橫列貫通式)

本方案中，存車場均布置于豐臺區(qū)思親園與郭公莊路之間，存車線均為貫通式布置，共設(shè)存車線45條，另預留25條;段內(nèi)走行線在豐雙線與思親園之間穿過，在思親園西側(cè)，京山線東側(cè)設(shè)檢修場，檢修場內(nèi)設(shè)貫通式日檢線6條，與高級修程橫列布置;高級修程設(shè)庫線6條，預留8條，預留大修庫線4條，西端尾部存車場設(shè)盡頭式存車線6股。在大修庫線南側(cè)設(shè)盡頭式檢查庫線4條。如圖3所示。

圖2 存車場縱列部分貫通式布置

圖3 存車場橫列貫通式布置

4.3 方案比較

各方案比較見表3。

表3 方案比較

4.4 優(yōu)缺點分析(表4)

表4 優(yōu)缺點分析

4.5 比選意見

結(jié)合以上分析，鑒于Ⅰ方案與城市干擾小，動車組作業(yè)流程最為順暢，工程實施難度小等明顯的優(yōu)點，故最后推薦采用京滬高速鐵路、京廣客運專線存車分場分線，檢修設(shè)施共用，存車檢修縱列的環(huán)形格局的Ⅰ方案。

根據(jù)以上的研究，在北京動車段的后續(xù)設(shè)計階段中，采用了Ⅰ方案的總體布局，除將西端尾部的盡頭式存車線優(yōu)化調(diào)整至貫通式存車場內(nèi)，其他均采用Ⅰ方案布置。

5 北京動車段車場及主要線路總體布局

根據(jù)北京動車段功能定位、引入線情況、動車組主要作業(yè)流程的需要，結(jié)合北京動車段所處地域、周邊地形條件，從而確定了北京動車段的車場和主要線路布局。

(1)出入段線

北京動車段設(shè)出入段線5條，其中京滬高速鐵路及京津城際共3條，京廣客運專線2條。另根據(jù)線路區(qū)間引入線的條件，確定京滬高速鐵路及京津城際出入段線布置在北側(cè)、京廣客運專線出入段線布置在南側(cè)。

(2)輪對踏面診斷線

北京動車段在入段處設(shè)置2條輪對踏面診斷線，其中京滬高速鐵路及京津城際合用1條，京廣客運專線1條，均為貫通式布置。

(3)存車線

由于地形限制，北京動車段總體布局被中部的思親園(生態(tài)花園式骨灰墓地)分隔成兩個區(qū)域，且受北京市規(guī)劃條件限制，存車線無法集中在一個車場設(shè)置，故設(shè)置存車場2個，東側(cè)為Ⅰ場(第一存車場)、西側(cè)為Ⅳ場(第二存車場)。

(4)車輛外皮洗刷庫線

根據(jù)能力檢算，北京動車段需要至少2條車輛外皮洗刷庫線，結(jié)合地形情況及車場布置條件，確定第1條車輛外皮洗刷庫線設(shè)置在第一存車場中部，貫通設(shè)置、第2條車輛外皮洗刷庫線設(shè)置在檢查庫南側(cè)，貫通設(shè)置。

(5)檢查庫線

鑒于動車組檢查整備作業(yè)周期短、頻率高的特點，設(shè)計中將檢查庫線設(shè)計為貫通式庫線，考慮地形條件，將檢查庫線平行設(shè)置于既有豐雙線南側(cè)、中部咽喉區(qū)西側(cè)，東咽喉區(qū)與第一存車場、第一車輛外皮洗刷庫線連通，西咽喉區(qū)與尾部環(huán)線連通。

(6)臨修線及不落輪鏇輪線

根據(jù)作業(yè)需要，設(shè)計中將臨修線及不落輪鏇輪線設(shè)置在檢查庫南側(cè)，與檢查庫橫列布置，均為貫通線。兩端分別與第一存車場、尾部環(huán)線連通。

(7)檢修庫線及靜調(diào)庫線

鑒于高級修程作業(yè)周期長、作業(yè)頻率低的特點，設(shè)計中將檢修庫線設(shè)計為盡頭式線路，并充分利用了檢查庫、第二存車場、尾部環(huán)線之間形成的夾心地，設(shè)置于三者之間。

由于靜調(diào)庫內(nèi)工藝流程與檢修工藝息息相關(guān)，故將此線線路設(shè)置于檢修庫內(nèi)南側(cè)，同時在庫外預留增設(shè)1條靜調(diào)庫線的條件。

(8)轉(zhuǎn)向架運輸線

根據(jù)工藝流程及作業(yè)需要，轉(zhuǎn)向架運輸線必須設(shè)置于檢修庫與轉(zhuǎn)向架檢修間之間，設(shè)計中此線路設(shè)計為整體道床，并按工藝要求設(shè)置轉(zhuǎn)盤。

(9)試車線

根據(jù)作業(yè)需要，試車線線路有效長度需要3.2 km，且需要滿足最高80 km/h運行速度的平面要求，另外，試車線作業(yè)時，不應嚴重干擾段內(nèi)相關(guān)線路的正常作業(yè)，降低線路能力和效率。在設(shè)計中根據(jù)以上原則，結(jié)合段內(nèi)地形條件，單獨設(shè)置了1條試車線，平行布置于既有豐雙線南側(cè)。

(10)其他線路

根據(jù)平面布置情況，結(jié)合地形條件，在服從滿足動車組檢查檢修的工藝流程的前提下，統(tǒng)籌考慮。

6 研究體會

(1)在大型場段布局中，工藝流程是場段布局考慮的首要因素，應優(yōu)先選擇作業(yè)流程順暢的場段布局，盡量減少折角及往返作業(yè)，合理地確定場段布局將直接影響到運營使用的服務質(zhì)量。

(2)設(shè)計中要運用先進手段，針對場段布局的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行系統(tǒng)的分析研究，對于提高車站的布局合理性、使用靈活性、科學經(jīng)濟性、服務高效性，有著重要的作用。

(3)在場段布局設(shè)計中，應對所執(zhí)行的各項規(guī)程規(guī)范進行深刻領(lǐng)會，不能生搬硬套，要全面分析問題實質(zhì)，合理應用規(guī)程規(guī)范，大膽創(chuàng)新，以滿足最大化的工藝需求為第一目標，兼顧投資節(jié)約化，選用適宜的設(shè)計標準，實現(xiàn)場段布局的科學性、先進性、合理性。

(4)在場段布局中，應因地制宜地合理選用場段站型，合理布置各種線路，結(jié)合地形，選用科學合理的設(shè)計標準，在滿足使用效果的前提下，減少工程投資、降低運營維護費用。

(5)在國鐵動車段、所的設(shè)計中，應不拘泥于現(xiàn)有的規(guī)程、規(guī)范，可充分借鑒地鐵、城鐵車輛段的設(shè)計經(jīng)驗，吸收其先進的設(shè)計理念和設(shè)計思路，有條件時可選用其合理的場段布局形式和線路布置格局，優(yōu)化設(shè)計。

［1］GB50091—2006，鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范［S］．

［2］GB50090—2006，鐵路線路設(shè)計規(guī)范［S］．

［3］駱燕，王利鋒．成都動車段總平面布置設(shè)計［J］．鐵道標準設(shè)計，2012(3)．

［4］李桂桂，馮太群．地鐵車輛段站場設(shè)計相關(guān)問題研究［J］．鐵道標準設(shè)計，2012(3)．

［5］蔡援朝．配備雙向洗車機的咽喉區(qū)通過式洗車線設(shè)計研究［J］．鐵道標準設(shè)計，2012(4)．

［6］王亞麗，黃小鋼．武廣客運專線武漢動車段運用場通過能力研究［J］．鐵道勘察，2010(2)．

［7］張沛艷．前海車輛段站場設(shè)計方案研究［J］．鐵道勘察，2008(4)．

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Research on Overall Design of Station and Yard Layout for Beijing EMU Depot

WU Dong

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation，Tianjin 300142，China)

Based on the design example of Beijing EMU depot，this paper discusses the functional orientation and operation process of the depot，and analyzes the advantages and disadvantages of each scheme for selecting the depot location．At the same time，in combination with the optimization process of design scheme，this paper expounds the layout scheme of the station and yard in Beijing EMU depot，summarizes the selection and design of themain lines in the depot，reveals the core and the keystone of how to design a railway EMU depot，and puts forward more scientific and reasonable design concept and design idea．

railway EMU depot;station and yard layout;overall design

U269

A

10．13238/j．issn．1004－2954．2014．03．032

1004－2954(2014)03－0135－06

2013－11－28

伍 東(1972—)，男，高級工程師。