杭海城際鐵路鹽官車輛段架、大修規(guī)模及產(chǎn)能研究

田晟

摘 要：城市軌道交通運(yùn)營單位的車輛維修部門除進(jìn)行常規(guī)的日檢、雙周檢、三月檢和年檢之外，在列車運(yùn)營年限到達(dá) 5 年/10 年或運(yùn)行公里數(shù)達(dá)到 60/120 萬km 時(shí)，還需要對(duì)列車進(jìn)行全方位深度拆解維修（架、大修），以恢復(fù)列車整體性能，檢修列車深度故障，使之達(dá)到符合運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)狀態(tài)。借鑒國內(nèi)多個(gè)城市多家地鐵的架、大修維修模式和檢修工藝流程，結(jié)合自身線路設(shè)計(jì)的車輛配屬數(shù)，對(duì)杭海城際鐵路工程項(xiàng)目的鹽官車輛段架、大修基地進(jìn)行規(guī)模研究和產(chǎn)能分析，并根據(jù)車輛段內(nèi)架、大修設(shè)備設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行維修能力核算，綜合證明目前的設(shè)計(jì)是否符合該條線路運(yùn)營后的架、大修維修需求，是否具備線網(wǎng)資源共享的條件，以在設(shè)計(jì)之初對(duì)海寧地區(qū)后續(xù)地鐵的架、大修維修需求做好充分考量和充足準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;架、大修;規(guī)模;工藝流程;架、大修能力計(jì)算

中圖分類號(hào)：U279.4

1 研究背景

杭海城際鐵路是中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)的《浙江省都市圈城際鐵路近期建設(shè)規(guī)劃》中的一條在建線路，是中華人民共和國財(cái)政部第一批PPP示范項(xiàng)目之一，由浙江省軌道交通運(yùn)營管理集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)運(yùn)營。線路全長48.18 km，設(shè)有13座車站，由杭州余杭高鐵站至海寧碧云路站（近期暫緩開通）。線路初期配屬列車17 列/68輛，車輛編組采用3動(dòng)1拖B型車。

車輛架、大修由于維修程度深，維修級(jí)別高，需要專門的設(shè)備設(shè)施和場地，而且車輛架、大修基地屬于線網(wǎng)公用。目前杭海城際鐵路尚處于建設(shè)階段，因此選配架、大修設(shè)備設(shè)施，優(yōu)化工藝布局，核算年維修能力，并結(jié)合線網(wǎng)車輛配屬數(shù)和維修需求，綜合評(píng)估車輛段架、大修基地維修能力是否滿足需求是十分有必要的;海寧地區(qū)后續(xù)線網(wǎng)規(guī)劃的架、大修維修需求需要計(jì)算分析和數(shù)據(jù)支持，在這一背景下，該條線路初期、中期、遠(yuǎn)期的車輛段架、大修生產(chǎn)能力，以及考慮后續(xù)線網(wǎng)規(guī)劃前提下的車輛段架、大修的生產(chǎn)能力則是主要的研究目標(biāo)。

2 車輛架、大修的工藝流程及作業(yè)內(nèi)容

2.1 架、大修工藝流程

車輛架、大修作業(yè)需要對(duì)車輛進(jìn)行全面的清洗、解體、檢測、修復(fù)、油漆、試驗(yàn)、組裝、調(diào)試等工作，具體各項(xiàng)子部件的檢修方法及維修深度是由車輛制造廠商給出的維修手冊決定。其工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為車輛的車體和轉(zhuǎn)向架兩大部件的分解維修工作，同時(shí)需要對(duì)車輛上其他設(shè)備、部件進(jìn)行更細(xì)小范圍的拆解、清洗、檢測、修復(fù)試驗(yàn)和組裝，最終完成整車組裝。

車輛架、大修工藝流程如圖1所示。

2.2 架、大修主要作業(yè)內(nèi)容

架修是對(duì)車輛的重要部件，特別是轉(zhuǎn)向架及輪對(duì)、電機(jī)、電器、空調(diào)機(jī)組、車鉤緩沖器、制動(dòng)系統(tǒng)等進(jìn)行分解、清洗、檢查、探傷、修理、試驗(yàn)、更換報(bào)廢零部件，對(duì)電子部件進(jìn)行清洗及試驗(yàn)，對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電作業(yè)。

大修是對(duì)車輛各部件和系統(tǒng)包括車體在內(nèi)進(jìn)行全面的分解、檢查及修復(fù)，結(jié)合技術(shù)改造對(duì)部分系統(tǒng)部件進(jìn)行更換或者升級(jí)，對(duì)車輛進(jìn)行全面調(diào)試。

車輛架、大修工序流程如圖2所示，主要作業(yè)內(nèi)容如表1所示。

3 鹽官車輛段架、大修庫規(guī)模

鹽官車輛段聯(lián)合檢修庫即架、大修庫和定修線（不含輔跨辦公樓層）建筑面積為17255.26m2，共有五大分區(qū)，分別為吹掃庫、靜調(diào)庫、定修線、架臨修線和架、大修生產(chǎn)區(qū)。

（1）吹掃庫。主要承擔(dān)架、大修車輛的全車清潔、吹掃工作，是列車入庫維修的第一步。

（2）靜調(diào)庫。主要承擔(dān)架、大修車輛在維修完成后的靜態(tài)調(diào)試工作，以整車為試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，測試所有例行功能以及技術(shù)改造后的試驗(yàn)功能，作為列車架、大修后的靜態(tài)功能檢查環(huán)節(jié)，為列車進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能試驗(yàn)做準(zhǔn)備，是列車維修出庫的倒數(shù)第二步。

（3）定修線。GB 50157-2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中將定修、架修、大修定義為預(yù)防性維修策略中的定期檢修規(guī)程，故地鐵車輛的檢修設(shè)施中，可以將車輛定、臨修設(shè)施與架、大修設(shè)施集中置于大型的聯(lián)合檢修車庫內(nèi)，避免了設(shè)備的重復(fù)設(shè)置，便于工作中的聯(lián)系和管理，最大可能實(shí)現(xiàn)資源共享和簡約利用，同時(shí)使總平面圖不僅整齊方正，還可以節(jié)約用地面積。一般來說，有些地鐵公司架、大修基地設(shè)有大架修線用于從車體上拆卸受電弓、空調(diào)，而鹽官車輛段未設(shè)計(jì)大架修線，故可用定修線代替大架修線功能，在架、大修列車架車之前進(jìn)行受電弓、空調(diào)與車體分離，保證后續(xù)車輛架、大修維修工藝的流暢性。

（4）架臨修線。分別在臨修線和架車線設(shè)置移動(dòng)式架車機(jī)和固定式地下架車機(jī)各1臺(tái)，主要承擔(dān)架、大修車輛入庫維修時(shí)車體與轉(zhuǎn)向架的分解工作，及維修完成后車體與轉(zhuǎn)向架的組裝工作，是車輛進(jìn)行架、大修的關(guān)鍵步驟。目前，鹽官車輛段架車線和臨修線各設(shè)置1列位，其他地鐵存在多列位臨修線的規(guī)模設(shè)置，在資源合理緊湊化利用的情況下，臨修線也可作為車體總裝線使用。

（5）架、大修生產(chǎn)區(qū)。目前，鹽官車輛段架、大修生產(chǎn)區(qū)主要設(shè)置的功能分區(qū)有轉(zhuǎn)向架檢修區(qū)、輪軸檢修區(qū)、車體檢修間、空調(diào)檢修間、鉤緩檢修間、受電弓檢修間、制動(dòng)檢修間、門窗檢修間、空壓機(jī)檢修間、減震器檢修間、電機(jī)電器檢修間、機(jī)械檢修間和電子檢修間。各個(gè)檢修區(qū)域負(fù)責(zé)對(duì)列車解體后的各系統(tǒng)部件進(jìn)行深度、全面的檢查、維修和試驗(yàn)，是架、大修規(guī)程中的基本中間環(huán)節(jié)。架、大修生產(chǎn)區(qū)平面圖如圖3所示。由圖可以看出，鹽官車輛段架、大修庫的運(yùn)用是以車輛的固定架車機(jī)線為主體進(jìn)行設(shè)計(jì)的，車體、轉(zhuǎn)向架、各系統(tǒng)部件車間圍繞其布置，以達(dá)到作業(yè)順暢的目的。各機(jī)電、電子檢修車間分別環(huán)繞轉(zhuǎn)向架檢修工區(qū)和車體檢修工區(qū)布置，從工藝設(shè)計(jì)上方便了各項(xiàng)作業(yè)的協(xié)調(diào)開展，優(yōu)化了設(shè)施資源，是提高維修效率的原則體現(xiàn)。同時(shí)，為滿足架、大修工藝流程依次布置，以及各項(xiàng)架、大修專用設(shè)備的合理調(diào)用，架、大修庫（不含定修線）設(shè)置了基本輔助設(shè)備，用于電、氣、給排水、物料回收、機(jī)械檢修等各項(xiàng)作業(yè)，具體如表2所示。

從規(guī)模設(shè)置上來說，若勞動(dòng)力需求充足，工藝設(shè)備完整，維修資源齊全、充分可用的情況下，車體檢修間單根股道長為26 m，共設(shè)置5根股道，總長為130m，電客車長度為80.840 m，即鹽官車輛段架、大修庫一次性可承擔(dān)1.6（130÷80.840 = 1.6）列，由于架、大修作業(yè)以整車為單位，即一次可承擔(dān)1列位架、大修任務(wù)?？紤]遠(yuǎn)期配屬車輛數(shù)上升，臨修線也可作為總裝線使用，因此在飽和狀態(tài)下一次可承擔(dān)2列位架、大修任務(wù)。查閱行業(yè)相關(guān)資料，由于杭海城際鐵路的速度為120 km/h，連通杭州與海寧兩地，屬于跨區(qū)市域軌道交通，根據(jù)T/CRS C0101-2017《市域鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》可以得知，車輛架、大修庫規(guī)模應(yīng)根據(jù)列車對(duì)數(shù)、列車編組、配屬車輛數(shù)量、檢修周期及檢修時(shí)間計(jì)算確定，車體檢修間的尺寸應(yīng)根據(jù)維修任務(wù)量、檢修工藝和檢修時(shí)間計(jì)算確定。

因此，根據(jù)現(xiàn)有的架、大修庫規(guī)模，本文將對(duì)鹽官車輛段的架、大修產(chǎn)能進(jìn)行定量分析。

4 鹽官車輛段架、大修產(chǎn)能計(jì)算

4.1 理論能力計(jì)算

根據(jù)架、大修的工藝流程，在不考慮勞動(dòng)力需求的情況下，城市軌道交通車輛基地架、大修的能力與架、大修總裝線的數(shù)量有關(guān)。上文提到，鹽官車輛段架、大修總裝線在線路正常生產(chǎn)期可承擔(dān)的架、大修列位為1 列位，在架、大修滿負(fù)荷生產(chǎn)期為2列位。

鹽官車輛段架、大修能力計(jì)算主要的依據(jù)如下。

（1） GB 50157-2013標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的車輛架、大修定期檢修周期如表3所示。

（2）《杭州至海寧城際鐵路工程初步設(shè)計(jì)說明書》中根據(jù)本線車輛配屬及檢修制度計(jì)算全線的檢修工作量，確定的設(shè)計(jì)規(guī)模如表4所示，規(guī)劃的配屬車輛如表 5所示。

（3）DG/TJ 08-109-2017《城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的車輛架、大修需要的時(shí)間如表6和表7所示。

表6和表7中需要注意以下幾點(diǎn)：① “停修時(shí)間”和“庫停時(shí)間”為每日一班值所需天數(shù)，若采用其他工作班制時(shí)，“停修時(shí)間”和“庫停時(shí)間”應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整;②若車輛部件需送別線檢修或委外檢修時(shí)，相應(yīng)停修時(shí)間應(yīng)考慮回送需要的時(shí)間;③檢修周期根據(jù)車輛檢修里程、運(yùn)行時(shí)間先到者先辦理的原則。

如果采用GB 50157-2013的數(shù)據(jù)計(jì)算：每年的工作日按251天取值，鹽官車輛段架、大修1條總裝線可以總裝（近期）251÷35 = 7.2 列大修車，251÷20 = 12.55 列架修車;總裝（遠(yuǎn)期）251÷32 = 7.8 列大修車，251÷18 = 13.9 列架修車。這里考慮以常態(tài)化架、大修開始為基本點(diǎn)，每5年車輛要進(jìn)行1次架修或者大修，根據(jù)表4檢修工作量計(jì)算可以得出：（近期）大修與架修檢修工作量比為0.4 ： 0.23 = 1.7 ： 1，即修程合理時(shí)大修與架修的車輛列位比是1.7 ： 1，實(shí)際生產(chǎn)以取整為主，所以可以認(rèn)為是1 ： 1，即鹽官車輛段架、大修1條總裝線1年可以總裝架、大修車各4 列（即251÷（35+20）= 4列），共8 列;（遠(yuǎn)期）大修與架修檢修工作量比0.65 ： 0.37=1.7 ： 1，即修程合理時(shí)大修與架修的車輛列位比也是1.7 ： 1，因此可得1條總裝線1年可以總裝架、大修車各5 列（251÷（32+18）= 5列），共10 列。

如果采用DG/TJ 08-109-2017的數(shù)據(jù)，本文將杭海城際鐵路車輛套用小型車模型進(jìn)行計(jì)算，由于規(guī)范中沒有具體指明檢修時(shí)間是否是庫停時(shí)間，因此參考行業(yè)相關(guān)資料按庫停時(shí)間計(jì)算，每年的工作日按251 天取值，則鹽官車輛段架、大修1條總裝線可以總裝251÷30 = 8.3列大修車，251÷16 = 15.6 列架修車。從表7小型車檢修制度中可以看出，將遠(yuǎn)期與近期的檢修能力都統(tǒng)籌到一個(gè)取值，若每5 年車輛要進(jìn)行1次架修或者大修，，可以計(jì)算得出：大修與架修檢修工作量比為15.6 ： 8.3 = 1.8 ： 1，即修程合理時(shí)大修與架修的車輛列位比是1.8 ： 1，實(shí)際生產(chǎn)以取整為主，則認(rèn)為還是1 ： 1，即鹽官車輛段架、大修1條總裝線1年可以總裝架、大修車各5列（即251÷（30+16）= 5列），共10列。

從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，DG/TJ 08-109-2017的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)趨向于采用GB 50157-2013中的遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，這是因?yàn)橥ǔＭ慌蔚牧熊嚱桓稌r(shí)間需2年左右，隨著公里數(shù)的增加，列車是逐漸進(jìn)入架、大修修程的。為了使車輛均衡進(jìn)入修程，可以通過合理調(diào)度人為地調(diào)節(jié)列車走行公里。

4.2 實(shí)際能力計(jì)算

目前杭海城際鐵路工程項(xiàng)目線路共有1條線，總長48.18 km（含后期碧云路站開通），對(duì)這一條線路的每公里配屬列車數(shù)進(jìn)行歸納，如表8所示。

從表8可以得出，以遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)考慮每百公里配屬列車數(shù)應(yīng)為87列。

理想的狀態(tài)是5年為一個(gè)周期完成所有配屬列車的架、大修，也就是說每年中都會(huì)有部分車輛進(jìn)行架修，部分車輛進(jìn)行大修，而一個(gè)5年中會(huì)對(duì)所有配屬的列車至少進(jìn)行1次架修或者大修，每年約修理總配屬車輛數(shù)的20%。

如果根據(jù)GB 50157-2013的計(jì)算結(jié)果，按1條總裝線考慮，鹽官車輛段架、大修庫每5年可以修理40列（即1條×8列×5年 = 40列）車，大于表5中近期、中期的配屬列車數(shù)，也就是說杭海城際鐵路工程這一條線從近期至中期5年內(nèi)可以完成所有配屬車輛的架、大修。而對(duì)于遠(yuǎn)期來說，鹽官車輛段架、大修每5年可以修理50列（即1條×10列×5年 = 50列）車，這也大于表5中遠(yuǎn)期的配屬列車數(shù)42列，滿足杭海城際鐵路工程遠(yuǎn)期5年內(nèi)完成所有配屬車輛架、大修的要求。

如果根據(jù)DG/TJ 08-109-2017的計(jì)算結(jié)果，按1條總裝線考慮，鹽官車輛段架、大修庫每5年可以修理50 列（即1條×10列×5年 = 50列）車，因此杭海城際鐵路工程這一條線從近期至遠(yuǎn)期5年內(nèi)可以完成所有配屬車輛的架、大修。

從以上計(jì)算可以看出，鹽官車輛段架、大修工藝產(chǎn)能符合該條線路的生產(chǎn)需求。

經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算可以得知：如果按2條總裝線考慮，鹽官車輛段架、大修庫每5年可以修理100列（即2條×10列×5年=100列）車，大于海寧的軌道交通每百公里87列的列車配屬數(shù)，即理想狀態(tài)下鹽官車輛段架、大修庫可以承擔(dān)3條合計(jì)約100 km長線路的車輛的架、大修任務(wù)，如果海寧的軌道交通后續(xù)還有線路，鹽官車輛段架、大修基地具備遠(yuǎn)期資源共享的條件，為城市軌道交通線網(wǎng)化及社會(huì)化資源解決提供了支持。對(duì)于小型車而言，具有2條架、大修總裝線的車輛段，如果承擔(dān)100 km線路的架、大修，其能力偏大，但考慮到架、大修的檢修不平衡系數(shù)為1.1，有一定的富裕量也是合理的。

從以上計(jì)算可以看出，車輛段的架、大修產(chǎn)能主要取決于架、大修維修線的數(shù)量和架、大修停修時(shí)間，此計(jì)算是遠(yuǎn)期的修理能力，由于城市軌道交通車輛隨著客流的增加逐步購置，修理量是逐漸增加的。實(shí)際結(jié)合杭海城際鐵路工程項(xiàng)目自身特性來說，建成開通到近期的前10年只需要1條架、大修總裝線即可，近期到遠(yuǎn)期的15年如果只有這一條運(yùn)營線路也只需要1條架、大修總裝線即可，只有在遠(yuǎn)期海寧擁有3條運(yùn)營線路、總里程達(dá)到100 km時(shí)，才需要將臨修線作為架、大修總裝線以滿足產(chǎn)能需求。

5 結(jié)語

本文是根據(jù)鹽官車輛段架、大修設(shè)計(jì)一般情況進(jìn)行研究的，建議在之后海寧地區(qū)的其他線路設(shè)計(jì)規(guī)劃中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際，根據(jù)地域差別，作業(yè)習(xí)慣及運(yùn)營部門要求等因素綜合考慮，使架、大修設(shè)計(jì)既滿足功能要求，又高效實(shí)用。

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收稿日期 2020-05-27

責(zé)任編輯 黨選麗