地鐵車輛段/停車場運(yùn)用庫設(shè)計及實施中的若干問題探討

葉學(xué)艷 奚正波 沈鯉庭

(杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營分公司,310017,杭州∥第一作者,工程師)

地鐵車輛段/停車場運(yùn)用庫設(shè)計及實施中的若干問題探討

葉學(xué)艷 奚正波 沈鯉庭

(杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營分公司,310017,杭州∥第一作者,工程師)

結(jié)合杭州地鐵車輛段/停車場運(yùn)用庫建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題實例,從使用維護(hù)、節(jié)能管理等運(yùn)營角度對運(yùn)用庫列檢列位數(shù)量比例及其布局型式、檢查坑長度、防排水、動力照明等若干問題進(jìn)行探討,并提出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計與實施建議,為地鐵新線運(yùn)用庫建設(shè)提供參考。

地鐵; 車輛段/停車場; 運(yùn)用庫; 優(yōu)化設(shè)計

Author′s address Operation Branch,Hangzhou Metro Group Co.,Ltd.,310017,Hangzhou,China

地鐵車輛段/停車場運(yùn)用庫由雙周/三月檢庫與停車列檢庫合建組成[1],是進(jìn)行地鐵車輛停放、技術(shù)檢查、一般性故障處理、整備、清潔等日常維護(hù)保養(yǎng)工作的場所。在運(yùn)用庫設(shè)計及實施過程中,列檢列位數(shù)量比例及其布局型式、檢查坑長度、防排水、動力照明等問題如果處理不當(dāng),將影響檢修作業(yè)的效率、質(zhì)量,甚至影響相關(guān)設(shè)施設(shè)備的使用壽命,因此需從設(shè)計及實施環(huán)節(jié)予以足夠重視。本文結(jié)合實例從運(yùn)營使用維護(hù)、節(jié)能管理等角度,為更合理地設(shè)計及實施地鐵新線運(yùn)用庫提供參考。

1 列檢列位數(shù)量比例及其布局型式

1.1 列檢列位數(shù)量比例

GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:“停車列檢庫設(shè)計的總列位數(shù),應(yīng)按本段(場)配屬列車數(shù)扣除在修車列數(shù)和雙周/三月檢列位數(shù)計算確定;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%。”列檢列位設(shè)檢查坑,停車列位一般不設(shè)檢查坑。新建地鐵車輛段(場)運(yùn)用庫列檢列位數(shù)與總列位數(shù)的設(shè)計比例一般取上限值50%。

1.2 列檢庫布局型式

列檢庫常見布局有盡端式及貫通式2種。

1.2.1 盡端式庫型

若為兩列位停車列檢線,應(yīng)采用“前半部分(靠出入線方向,A段)設(shè)列檢列位、后半部分(靠庫盡端,B段)設(shè)停車列位”的布局型式,如圖1a)所示。A段列車列檢完成后,移位調(diào)車至B段停車即可,基本上不需要轉(zhuǎn)線調(diào)車。

圖1 盡端式庫型布局示意圖

應(yīng)避免采用一半A、B段均為列檢列位,另一半A、B段均為停車列位的布局型式(如圖1b)所示)。采用該型式會加大庫內(nèi)轉(zhuǎn)線調(diào)車工作量,嚴(yán)重影響檢修作業(yè)效率。調(diào)查發(fā)現(xiàn),個別城市已建成的車輛段/停車場停車列檢庫采用了圖1b)布局,從而導(dǎo)致其列檢作業(yè)效率較低。故設(shè)計時應(yīng)予以避免。

1.2.2 貫通式庫型

若為三列位停車列檢線,應(yīng)在B段設(shè)停車列位;因受“列檢列位數(shù)比例不應(yīng)大于50%”的限制,故A段(或C段)全部設(shè)列檢列位,相應(yīng)的C段(或A段)只能部分設(shè)列檢列位、部分設(shè)停車列位(如圖2a)所示)。運(yùn)營單位應(yīng)嚴(yán)格編排收車計劃,避免發(fā)生多次移位調(diào)車或轉(zhuǎn)線調(diào)車作業(yè)。事實上,貫通式三列位停車列檢庫列檢列位數(shù)比例若取2/3,則列檢庫布局型式如圖2b)所示。這樣收車計劃及列檢作業(yè)將更為靈活。

圖2 貫通式停車列檢庫的列檢列位、停車列位布局型式示意圖

1.3 停車列檢庫運(yùn)作分析

以兩列位的列檢列位數(shù)比例為50%的停車列檢庫為例,新線開通初期,行車密度較低,段配屬車較少,故列檢列位數(shù)相對富裕。而線路運(yùn)營至近、遠(yuǎn)期,配屬車逐步達(dá)到段(場)設(shè)計容量,行車密度高,運(yùn)用列車比例大。此時,前批次回庫列車完成日檢后,需及時從列檢列位移位調(diào)車至本股道停車列位,為后批次回庫列車列檢騰位。因此,大部分股道將產(chǎn)生(1列次/股道)的移位調(diào)車工作量。如遇節(jié)假日、重大活動等特殊時期,晚高峰持續(xù)時間長,末班車延晚,晚間平峰行車密度也相對大。在日檢班組力量一定的情況下,部分列車回庫時需先在停車列位停放,以滿足后續(xù)批量列車高密度收車回庫的需要;待同股道列檢列位列車完成列檢后,再移位調(diào)車至列檢列位開展列檢;最后,再整體調(diào)車回位。此時部分股道將產(chǎn)生4列次/股道的移位調(diào)車工作量。因此,在有限的檢修窗口時間內(nèi),需周密安排調(diào)車和列檢計劃。

針對上述情況,部分城市在新線車輛段/停車場建設(shè)時,在概算范圍內(nèi)犧牲一定的經(jīng)濟(jì)性,往往也會突破規(guī)范值提升停車列檢庫列檢列位數(shù)設(shè)計比例(見表1),為運(yùn)營創(chuàng)造更大的靈活性。

表1 部分城市車輛段(場)運(yùn)用庫列檢列位數(shù)比例值(>50%的情況)

綜上可見:

(1) 列檢列位數(shù)設(shè)計比例取值應(yīng)根據(jù)停車列檢庫布局型式、運(yùn)作(收發(fā)車、列檢等)方式、建設(shè)投資等因素進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證,50%的比例值雖能滿足功能需求,但會發(fā)生較大量的移位調(diào)車。若條件允許,特別是新建地鐵城市的運(yùn)營經(jīng)驗相對欠缺,車輛檢修尚處摸索階段,列檢周期相對保守,建議參照其他城市做法,考慮運(yùn)營需求,適當(dāng)提升前期新線運(yùn)用庫列檢列位數(shù)設(shè)計比例,特別是貫通式三列位停車列檢庫(比例值建議取2/3),以便為運(yùn)營創(chuàng)造更大的靈活度。

(2) 運(yùn)營單位應(yīng)根據(jù)不同階段(特別是近、遠(yuǎn)期規(guī)劃或節(jié)假日及重大活動日)的列車運(yùn)行圖,結(jié)合列檢力量,周密安排每日的列車收發(fā)計劃,提高列檢效率和質(zhì)量,盡可能減少移位調(diào)車工作量;同時應(yīng)逐步創(chuàng)新車輛檢修模式[2],條件成熟時考慮實施雙(隔)日檢,可降低對列檢檢查坑的需求,節(jié)省建設(shè)投資。

2 列檢檢查坑長度

根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定:列檢檢查坑坑深宜為1.3～1.5 m;檢查坑兩端應(yīng)設(shè)階梯踏步;檢查坑長度不應(yīng)小于計算值Lj,Lj=L+Lw(其中,L為列車長度;Lw包括停車誤差1 m和檢查坑兩端階梯踏步各1.5 m,總長4 m;本式按壁式檢查坑考慮)。檢查坑的結(jié)構(gòu)型式及其適用性參見文獻(xiàn)[3]。柱式檢查坑應(yīng)根據(jù)上式,考慮其結(jié)構(gòu)型式、端側(cè)處理型式及運(yùn)營使用維護(hù)等因素,因地制宜進(jìn)行長度設(shè)計。柱式檢查坑設(shè)計應(yīng)重視以下兩個要素:

(1) 檢查坑端側(cè)型式。可兩端側(cè)均采用斜坡型式(見圖3);或一端側(cè)采用斜坡型式,另一端側(cè)采用階梯踏步型式(見圖4)。為方便維護(hù)保養(yǎng)或庫內(nèi)保潔工器具的搬運(yùn),不應(yīng)兩端側(cè)均采用階梯踏步型式。若端側(cè)均采用斜坡型式,則宜適當(dāng)增加檢查坑長度,使得列檢人員在檢查列車端側(cè)的走行部能基本處于斜坡底部[3-4],以方便作業(yè)。

(2) 檢查坑內(nèi)端部階梯踏步。杭州地鐵2號線采用B型車,列車長119.70 m;已建成的蜀山車輛段運(yùn)用庫列檢檢查坑采用柱式結(jié)構(gòu),設(shè)計長度為123.00 m,階梯踏步長度為1.75 m,檢查坑兩端最后一級踏步之間的距離僅為119.50 m。這導(dǎo)致檢查坑端部階梯踏步縱向位置侵入列車端部(鉤頭),列檢時易造成人員碰頭,給運(yùn)營維護(hù)帶來不便。因此,設(shè)計時應(yīng)注重坑內(nèi)端部階梯踏步縱向長度設(shè)計控制,建議鉤頭與末級階梯踏步之間至少保持1 m距離,以防止人員碰頭。

圖3 檢查坑端側(cè)采用斜坡型式

圖4 檢查坑端側(cè)采用階梯踏步型式

3 運(yùn)用庫防排水問題

3.1 列檢檢查坑排水

根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,列檢檢查坑內(nèi)應(yīng)有良好的排水設(shè)施。在杭州地鐵1號線車輛段運(yùn)用庫設(shè)計及實施過程中,由于對檢查坑排水設(shè)計及實施缺乏足夠的重視,導(dǎo)致產(chǎn)生以下問題:

(1) 在坑內(nèi)分散設(shè)置下水點(如圖5所示),卻未在坑內(nèi)設(shè)置排水溝。這導(dǎo)致部分檢查坑內(nèi)排水不暢而產(chǎn)生積水,影響了檢修作業(yè)。

圖5 杭州地鐵1號線列檢檢查坑內(nèi)下水點設(shè)計

(2) 未對列車空調(diào)冷凝水排放采取有效的設(shè)計處理。特別是在夏季,檢查坑股道兩側(cè)積水及濕滑現(xiàn)象嚴(yán)重,影響了檢修作業(yè)和員工勞動安全。

針對這兩處問題,運(yùn)營單位通過在股道兩側(cè)布設(shè)移動集水箱(見圖6)進(jìn)行補(bǔ)救,實施人工干預(yù)排水,不僅影響檢修作業(yè)而且增加運(yùn)營成本。

圖6 杭州地鐵1號線列車空調(diào)冷凝水移動集水箱

因此,在新線車輛段(場)運(yùn)用庫設(shè)計時,應(yīng)做以下有針對性的優(yōu)化設(shè)計:

(1) 應(yīng)在檢查坑內(nèi)設(shè)置排水溝,溝內(nèi)分散設(shè)置多處下水點,并在庫外設(shè)置集水井,廢水匯集后抽排至廢水管,避免倒灌。在杭州地鐵后續(xù)段(場)設(shè)計時,已做了有針對性的優(yōu)化設(shè)計。

(2) 應(yīng)在列檢列位股道兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的集水井,將列車空調(diào)冷凝水收集后引流至檢查坑內(nèi)排水溝排放,同時施工過程應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,防止排水不暢導(dǎo)致淤滯。

3.2 運(yùn)用庫屋面防排水

運(yùn)用庫屬于長大型廠房,其庫房屋面防排水設(shè)計及施工應(yīng)引起高度重視。若處理不當(dāng),將導(dǎo)致大量的工程整改,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。運(yùn)用庫屋面防排水應(yīng)從設(shè)計、選材、施工及監(jiān)管等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。

(1) 設(shè)計:應(yīng)根據(jù)屋面構(gòu)造型式和變形特征,按照最新的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行專項防水設(shè)計,合理設(shè)計保護(hù)層、防水層、隔離層、基層;采用相適應(yīng)的排水方式(如虹吸式等)和施工工藝(如空鋪、點粘、條粘及機(jī)械固定法等)。

(2) 選材:防水卷材應(yīng)具備外露性能,應(yīng)滿足屋面工程防水材料標(biāo)準(zhǔn)的基本技術(shù)指標(biāo),應(yīng)合格地通過人工加速老化和抗風(fēng)揭能力試驗等測試項目。

(3) 施工:各細(xì)部接合節(jié)點(板縫節(jié)點、天溝、變形縫、采光窗、女兒墻等)處理應(yīng)有專項方案,監(jiān)理方、業(yè)主方應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)管。

4 運(yùn)用庫動力照明問題

運(yùn)用庫內(nèi)動力照明設(shè)計應(yīng)充分考慮節(jié)能管理和運(yùn)營使用的便利性,根據(jù)杭州地鐵已投用的車輛段(場)運(yùn)用庫動力照明設(shè)計存在的問題,總結(jié)出新線運(yùn)用庫設(shè)計實施過程中應(yīng)注意的以下幾方面。

(1) 燈具選用:頂棚燈宜選用長壽命的LED (發(fā)光二極管)燈或金鹵燈;檢查坑照明燈宜選用防水型固態(tài)節(jié)能LED安全照明燈,以節(jié)能并減少發(fā)熱量,改善夏季列檢作業(yè)環(huán)境。作業(yè)平臺照明宜選用LED燈。壁式檢查坑的燈具應(yīng)采用壁體嵌入式安裝。

(2) 智能照明控制系統(tǒng):①按作業(yè)區(qū)域和功能的不同,在入庫道路兩側(cè)設(shè)置智能控制面板,按工作時間根據(jù)室外光線照度,手動或自動控制照明燈具的開閉。②在消防控制室或車輛段控制中心設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)區(qū)域監(jiān)控主機(jī)或觸摸屏,控制面板設(shè)置在消防通道(停車列檢位A、B段之間)等方便運(yùn)營操作的位置,可實現(xiàn)全庫照明控制和操作需求。③可通過總線模式及運(yùn)營需求編制后臺程序,實現(xiàn)單列位單獨(dú)控制和運(yùn)用庫分區(qū)控制。

(3) 插座的設(shè)置:考慮到不同類型維修工器具的用電需求,檢查坑內(nèi)應(yīng)設(shè)380 V和220 V電源插座,其中一半采用大功率帶保護(hù)歐標(biāo)插座、另一半采用大功率帶保護(hù)國標(biāo)插座,并間隔設(shè)置。

(4) 庫頂照明設(shè)置:考慮庫內(nèi)照明的維修便利,庫頂照明不應(yīng)設(shè)置在接觸網(wǎng)正上方,應(yīng)設(shè)于兩股道間,且應(yīng)遠(yuǎn)離接觸網(wǎng)隔離開關(guān)。

5 結(jié)語

應(yīng)不斷總結(jié)既有地鐵車輛段(場)運(yùn)用庫建設(shè)的經(jīng)驗和教訓(xùn),持續(xù)優(yōu)化設(shè)計及施工工藝,提升建設(shè)品質(zhì),滿足運(yùn)營需求。

列檢列位數(shù)設(shè)計比例取值應(yīng)根據(jù)停車列檢庫布局型式、運(yùn)作方式、建設(shè)投資等因素進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證,50%的上限比例值雖能滿足功能需求,但會發(fā)生較大量的移位調(diào)車;新建地鐵城市前期線路建設(shè)時,若條件允許,建議考慮運(yùn)營需求,適當(dāng)提升列檢列位數(shù)設(shè)計比例,為運(yùn)營創(chuàng)造更大的靈活度。

運(yùn)用庫檢查坑長度應(yīng)按規(guī)范要求,綜合考慮其結(jié)構(gòu)型式、端側(cè)處理型式及運(yùn)營維護(hù)等因素,因地制宜進(jìn)行設(shè)計,避免出現(xiàn)端頭或端側(cè)干涉等問題。

應(yīng)高度重視車輛段(場)運(yùn)用庫檢查坑及庫棚防排水設(shè)計及施工,從設(shè)計、選材、施工、監(jiān)管等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān),消除隱患,避免出現(xiàn)不必要的工程整改。

應(yīng)從方便運(yùn)營使用及管理、降低運(yùn)營能耗等角度出發(fā),從燈具選型、照明控制和布局等方面合理設(shè)計運(yùn)用庫動力照明系統(tǒng)。

[1] 北京城建設(shè)計研究總院有限責(zé)任公司.地鐵設(shè)計規(guī)范:GB 50157—2013[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[2] 溫清.關(guān)于地鐵車輛檢修制度[J].城市軌道交通研究,2004(4):58.

[3] 楊莉.地鐵車輛段停車列檢庫工藝設(shè)計探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2006(4):83.

[4] 蔡援朝.城市軌道交通車輛段運(yùn)用庫優(yōu)化設(shè)計[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2011(8):131.

Problems on Design and Construction of Train Parking Space at Metro Depot/Stabling Yard

YE Xueyan, XI Zhengbo, SHEN Liting

According to the problems on the construction process of Hangzhou metro depot/stabling yard, and from the angles of maintenance,energy conservation and operation management,the proportion of train parking and inspection positions,the layout pattern, length of train inspection trench,drainage and power lighting of train parking space are investigated.Optimal design and construction measures on train parking space are proposed to provide references for the construction of train parking space of new lines.

metro; depot/stabling yard; train parking space; optimal design

U 279.1

10.16037/j.1007-869x.2016.12.020

2015-03-30)