地鐵車輛段用地集約化設(shè)計探討

李 繼

(中冶賽迪集團(tuán)有限公司，重慶 400013)

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地鐵車輛段用地集約化設(shè)計探討

李 繼

(中冶賽迪集團(tuán)有限公司，重慶 400013)

為節(jié)約城市軌道交通建設(shè)用地，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析國內(nèi)外部分城市車輛段用地指標(biāo)，從節(jié)約土地資源角度研究車輛段工藝設(shè)計方案，為地鐵車輛段設(shè)計特別是用地非常緊張情況下的車輛段工藝設(shè)計提供參考。

地鐵；車輛段；工藝設(shè)計；用地指標(biāo)；集約化

在城市軌道交通系統(tǒng)中，車輛基地作為列車停放、整備、維護(hù)、檢修的重要場所，是必不可少的部分。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一條地鐵線路一般設(shè)置1個車輛段和1個停車場，超長線路需設(shè)置2個停車場甚至2個車輛段，而每個車輛段(停車場)的建設(shè)均需要占用大量的土地資源，且相當(dāng)一部分車輛段(停車場)位于城市核心區(qū)。因此，在現(xiàn)如今城市土地資源日益稀缺的背景下，在充分滿足功能需要的前提下優(yōu)化車輛段設(shè)計方案以節(jié)約土地資源顯得尤為必要。

按照《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)的規(guī)定，地鐵車輛段根據(jù)功能可分為檢修車輛段(簡稱車輛段)和運(yùn)用停車場(簡稱停車場)。車輛段根據(jù)其檢修作業(yè)范圍可分為大、架修段和定修段。大、架修段承擔(dān)車輛的大修和架修及其以下修程作業(yè)；定修段承擔(dān)車輛的定修及其以下修程作業(yè)。停車場主要承擔(dān)列檢和停車作業(yè)，必要時可承擔(dān)雙周/三月檢及臨修作業(yè)。獨(dú)立設(shè)置的停車場應(yīng)隸屬于相關(guān)車輛段[1]。

1 國內(nèi)外部分城市車輛段用地指標(biāo)對比

截至目前我國已經(jīng)建成的車輛段或停車場達(dá)幾十座，通過調(diào)研及相關(guān)資料搜集整理發(fā)現(xiàn)：與日本等發(fā)達(dá)國家相比，我國地鐵車輛段的占地面積普遍偏大，帶來了土地資源的浪費(fèi)。日本部分城市車輛段與國內(nèi)部分城市車輛段用地情況相關(guān)數(shù)據(jù)詳見表1、表2[2-4]。

表1 日本部分城市地鐵車輛段用地指標(biāo)

通過表2可以看出，國內(nèi)部分城市車輛段用地指標(biāo)基本上≥900 m2/輛，大多在1 000 m2/輛左右，這與《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)第八章第七十一條相關(guān)規(guī)定基本吻合；但與日本城市車輛段≤500 m2/輛的指標(biāo)相比來看，國內(nèi)城市車輛段占地面積優(yōu)化空間較大。

表2 國內(nèi)部分城市地鐵車輛段用地指標(biāo)

經(jīng)調(diào)查分析，形成以上事實(shí)的主要原因在于日本在城市軌道交通建設(shè)運(yùn)營方面起步更早，相對我國積累了更為豐富的地鐵運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和車輛制造及維修經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)營效率和車輛的可靠性更高，車輛維修工作量相對更小。同時，受國情限制，日本在城市車輛段的建設(shè)過程中非常注重用地集約化設(shè)計，積極采取多種理念減少車輛段占地面積，例如：多段共址設(shè)計；降低備用車輛比例；優(yōu)化車輛段工藝設(shè)計方案等。本文從優(yōu)化車輛段工藝角度提出幾種用地集約化設(shè)計方案。

2 優(yōu)化設(shè)計方案

根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)，車輛段運(yùn)用整備設(shè)施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要配備停車列檢庫(棚)、雙周/三月檢庫和列車清洗洗刷設(shè)施。根據(jù)具體工程實(shí)踐過程中的一些經(jīng)驗(yàn)，從建設(shè)用地集約化車輛段的角度出發(fā)，在車輛段工藝設(shè)計方面提出幾種優(yōu)化設(shè)計方案。

(1)縮減停車列檢庫寬度

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)規(guī)定，停車列檢庫中列檢列位數(shù)設(shè)計不應(yīng)大于停車列檢庫總列位數(shù)的50%，列檢列位應(yīng)設(shè)檢查坑。按此規(guī)定，停車列檢庫庫線至多有一半列位設(shè)檢查坑，至少一半列位不設(shè)檢查坑。目前通常的設(shè)計做法是列檢列位取總列位數(shù)的50%，且停車列檢列位有前后分隔和兩側(cè)分隔兩種方式，詳見圖1。

圖1 停車列檢庫列檢列位分隔對比

根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)中關(guān)于停車場各種車庫有關(guān)部位最小尺寸的規(guī)定，停車庫相關(guān)尺寸均小于列檢庫尺寸，詳見表3。

通過表3可以看出，方案1的列位分隔方式對節(jié)省運(yùn)用庫占地面積更為有利：以停車列檢列位數(shù)為32列的4跨16線運(yùn)用庫為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約1 000 m2，在用地面積有限的情況下方案1更具優(yōu)勢。若參照目前國外相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)將停車列檢列位線間距設(shè)置為4.0 m以下，則效果更為明顯。

表3 各車庫有關(guān)部位最小尺寸 m

注：數(shù)據(jù)為部分摘錄數(shù)據(jù)，括號數(shù)據(jù)為接觸軌供電車輛數(shù)據(jù)。

(2)縮減停車列檢庫長度

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)規(guī)定，列檢檢查坑的長度不小于L+4 m，其中L為列車長度；采用柱式檢查坑時可根據(jù)需要增加斜坡長度。但是，針對坡道終端的位置未做規(guī)定。在設(shè)計過程中，有偏保守的做法為將檢修坡道端與列車端設(shè)置為一致甚至遠(yuǎn)離列車端，這主要是考慮檢修人員能夠在寬型檢修坑底部更有效的檢查車體包括車輛前端的所有部位。但考慮實(shí)際列檢作業(yè)的主要內(nèi)容為針對列車轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵零部件進(jìn)行檢查，故在設(shè)計過程中只需將列車轉(zhuǎn)向架端不設(shè)置在檢修坡道范圍內(nèi)即可，如此便可有效減小停車列檢庫長度，詳見圖2。

(3)充分利用停車列檢庫輔助車間面積

停車場根據(jù)生產(chǎn)及管理的需要，需配備相應(yīng)的輔助生產(chǎn)、生活設(shè)施，常見的設(shè)計方式即為沿著停車列檢庫一側(cè)設(shè)置通長輔助車間。按照2層估算，輔助車間部分的建筑面積應(yīng)在5 000 m2以上。考慮目前停車場均設(shè)置有綜合樓且已承擔(dān)相當(dāng)部分的生活設(shè)施房間，再考慮變電所、洗車庫、工程車庫、檢修庫等輔助車間的數(shù)量，停車列檢庫的輔助車間面積已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際需求，帶來工程投資較大浪費(fèi)?；谝陨锨闆r，本文提出帶上蓋物業(yè)開發(fā)的停車列檢庫輔助車間面積充分利用的一種方案。

目前，常見的核心筒落地上蓋開發(fā)設(shè)計方式是將核心筒設(shè)置在停車列檢庫中部線路之間，單獨(dú)占用約8 m寬的一跨來設(shè)置核心筒。但是，考慮上蓋物業(yè)樓間距的因素，核心筒之間往往都會有較大的空間無法利用，詳見圖3。

圖3 停車列檢庫上蓋核心筒庫中落地現(xiàn)狀

因此，將核心筒的設(shè)置位置與停車列檢庫輔助車間的設(shè)置結(jié)合起來，充分利用富余的停車列檢庫輔跨空間布置核心筒，是一種有效減少車輛段用地面積的方式，如圖4所示(涂色區(qū)域即為核心筒范圍)。

通過圖4可以看出，方案1的核心筒設(shè)置方式對節(jié)省停車列檢庫占地面積更為有利：以一線兩列位停車列檢庫為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約2400 m2。在相同占地面積的情況下，方案1亦能布置更多停車列位。

(4)縮短試車線長度

根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2013)的規(guī)定，試車線有效長度應(yīng)根據(jù)車輛性能和技術(shù)參數(shù)及試車綜合作業(yè)要求確定。由上看出，規(guī)范中針對列車試驗(yàn)速度未作規(guī)定，在條文說明中也沒有具體解釋，而試車速度是決定試車線長度的最關(guān)鍵因素。

目前，為考慮減少試車作業(yè)對正線運(yùn)營的影響，國內(nèi)大部分已建車輛段將試車線按照最高運(yùn)行速度80 km/h甚至是100 km/h設(shè)置于紅線以內(nèi)，試車線長度大多在1 300 m左右，部分達(dá)到1 700 m甚至更長，如表4所示。

而一般車輛段的用地長度不超過1 000 m，這樣試車線就有300～700 m甚至更長需要要到車輛段用地以外，對周邊用地產(chǎn)生物理分隔，增大了車輛段占地面積的同時與周邊地塊之間產(chǎn)生矛盾，同時對車輛段的選址也帶來了更多的困難。

表4 國內(nèi)部分城市車輛段試車線長度 m

根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)第六十八條第七項(xiàng)規(guī)定“允許將試車線按兩部分設(shè)計，段內(nèi)設(shè)試車線僅用于中速(50 km/h)的常規(guī)試驗(yàn)，同時在正線上指定地段完成高速運(yùn)行性能和有關(guān)信號試驗(yàn)”可見，通過降低車輛段試車線最高運(yùn)行速度，利用正線進(jìn)行高速試車，減小試車線長度進(jìn)而減少車輛段占地面積是可行的。以目前重慶地區(qū)推廣使用的7輛編組As車為例，試車線最高運(yùn)行速度為100 km/h和50 km/h時，試車線長度分別需要約1 700 m和700 m，二者之間相差約1 000 m，差值較大。同時，部分車輛段在設(shè)計過程中將試車線采用暗埋隧道形式伸出紅線以外，亦不失為一種減少車輛段的占地面積的有效方式。

(5)廠房組合布置

地鐵車輛段(停車場)通常設(shè)置有綜合樓、檢修庫、停車列檢庫、月檢庫、洗車庫、工程車庫、變電所、材料庫等建筑，通過將廠房組合布置在一起，能起到有效減少占地面積的效果。

如圖5所示，通過調(diào)整洗車庫與停車列檢庫之間的相互位置，以一線兩列位停車列檢庫為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約1 000 m2。盡管方案1中運(yùn)用庫中部通道與洗車線作業(yè)之間會產(chǎn)生一定影響，但在用地非常緊張?zhí)貏e是建設(shè)條件非常惡劣的山地城市情況下，該方案仍不失為一種選擇方案：例如重慶軌道4號線唐家沱車輛段，通過上述方案調(diào)整為整個工程減少了數(shù)萬方土石方工程量，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。

圖5 停車列檢庫與洗車庫廠房組合示意

在具體的設(shè)計過程中，廠房組合的形式非常多：檢修庫、停車列檢庫、月檢庫、洗車庫、工程車庫、變電所、材料庫等建筑均可通過不同形式相互之間予以組合。例如，雙周/三月檢庫既可與停車列檢庫合建成運(yùn)用庫又可與定修庫等檢修廠房合建成聯(lián)合檢修庫。另有部分車輛段將生產(chǎn)辦公輔助用房設(shè)置在上蓋綜合開發(fā)區(qū)域，減少車輛段占地面積的同時也改善了段內(nèi)工作人員的辦公條件，一舉多得。

廣州地鐵4號線新造車輛段，將停車庫和檢修庫以外的其他建筑合并為一棟綜合樓，既大大壓縮了車輛段占地面積，又可實(shí)現(xiàn)水、電、氣、線纜等資源共享，降低能耗。重慶輕軌3號線童家院子車輛段，將聯(lián)合檢修庫的輔助車間局部修高用來布置部分輔助生產(chǎn)辦公設(shè)施，亦取得了很好的效果。見圖6。

圖6 重慶童家院子車輛段聯(lián)合檢修庫現(xiàn)狀

在目前大部分城市地鐵車輛段考慮上蓋物業(yè)開發(fā)的大趨勢下，將廠房通過組合布置在一起，既能起到增大上蓋開發(fā)面積的效果，同時又能為落地開發(fā)預(yù)留出更多的用地。

3 結(jié)語

在地鐵車輛段設(shè)計規(guī)模一定的前提下，通過壓縮運(yùn)用庫的長度和寬度、充分利用車輛段運(yùn)用庫輔助車間面積、縮短試車線長度、加強(qiáng)廠房平面及豎向組合等方式優(yōu)化車輛段工藝設(shè)計，能有效減少車輛段占地面積。在用地非常緊張的情況下，對車輛段的設(shè)計工作有較強(qiáng)的參考意義。特別是在國家針對軌道交通開發(fā)大力倡導(dǎo)PPP模式，鼓勵采用“軌道+物業(yè)”的綜合開發(fā)的背景下，通過有效方式滿足車輛段功能的前提下節(jié)約用地，也能帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。本文從工程設(shè)計經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，以節(jié)約地鐵車輛段土地資源為研究出發(fā)點(diǎn)，希望能夠拋磚引玉，為建設(shè)節(jié)約型車輛段提供參考。

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An Approach to Land Intensification Design of Metro Depot

LI Ji

(Cisdi Group Co.， Ltd.， Chongqing 400013， China)

In order to save construction land for urban rail transit construction， this paper analyzes metro depot land indexes of some cities at home and abroad with reference to engineering practices and studies process design of metro-depot facilities from the point of land saving， which may serve as

for the process design of metro depots where land resources are extremely limited．

Metro; Depot; Process design; Land index; Intensification

2016-03-03；

2016-05-18

李 繼(1986—)，男，工程師，2008年畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)交通工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail：363356817@qq.com。

1004-2954(2016)11-0158-04

U279

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.11.035