武漢地鐵11號線車輛段總平面布置方案研究

陳 杰

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都610031)

11號線為武漢市東西向市域快線，連接蔡甸、四新城市副中心、武昌火車站、魯巷城市副中心，線路西起于柏林，東至左嶺，全長約67.5 km，全線分為東、中、西三段，其中東段為武昌火車站至左嶺，中段為武昌火車站至新漢陽火車站，西段為新漢陽火車站至柏林站。

長嶺山車輛段位于11號線線路東段，光谷七路站與鄭家路站之間，車輛基地處于武漢繞城高速公路、科技一路與科技二路合圍區(qū)域。該地塊現(xiàn)狀為山體、村莊和少量魚塘，地勢起伏較大，地面平均高程為40.2～104 m，車輛基地用地范圍有一條西氣東輸天然氣管線由北至南貫穿而過，用地東側(cè)為洪山區(qū)警務(wù)局用地，同時車輛基地與科技一路、科技二路相接，交通便利。

1 車輛段的任務(wù)范圍

車輛段作為地鐵車輛及其它系統(tǒng)正常運(yùn)營的保障基地，其功能應(yīng)體現(xiàn)為整個地鐵系統(tǒng)服務(wù)。根據(jù)車輛段在線網(wǎng)中的功能定位，結(jié)合充分資源共享的原則,本線車輛段任務(wù)如下：

(1)長嶺山車輛段。承擔(dān)11號線全線配屬列車的大架修任務(wù)，以及11號線部分車輛定修及以下修程的檢修任務(wù)。

(2)綜合維修中心。承擔(dān)11號全線軌道、橋梁、路基、隧道、車站建筑等建筑物、構(gòu)筑物的檢查、維修、保養(yǎng)工作；

(3)物資總庫。承擔(dān)11號線全線工程運(yùn)營所需的各種機(jī)電設(shè)備、機(jī)具、備品備件、配件、鋼軌、其他材料及勞保用品的存放和發(fā)放管理的工作。

2 車輛段設(shè)計

2.1 總平面布置原則

在充分分析車輛段的功能需求和充分利用所選段址的地形地貌和周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上，以確保修車質(zhì)量和作業(yè)安全，滿足工藝要求為前提，以努力提高作業(yè)效率，改善勞動條件，節(jié)省工程投資為目的，同時充分考慮段址地塊的綜合開發(fā)條件，確定主要原則如下：

(1)總平面布置應(yīng)滿足車輛段的功能和綜合開發(fā)的要求，統(tǒng)籌規(guī)劃。功能分區(qū)明確、聯(lián)絡(luò)方便、交通順暢、流程合理、布局緊湊、用地節(jié)省、服務(wù)設(shè)施完善、環(huán)境適宜、整齊美觀、經(jīng)濟(jì)適用。

(2)車輛段總平面布置應(yīng)以車輛段為主體，統(tǒng)籌考慮綜合維修中心、物資總庫及培訓(xùn)中心等各項設(shè)備、設(shè)施的工作性質(zhì)和功能要求，按照有利于生產(chǎn)、確保安全、方便管理、方便生活的基本原則合理布置，力求工藝順暢、作業(yè)方便。房屋設(shè)施適當(dāng)集中布置。

(3)總平面設(shè)計在保證車輛段功能要求和工藝流程順暢的前提下，充分考慮綜合物業(yè)開發(fā)的條件及有機(jī)結(jié)合方式。

(4)車輛段的站場股道、房屋建筑、設(shè)備與設(shè)施的布置，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、作業(yè)要求，結(jié)合地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣象條件，充分考慮消防、衛(wèi)生、通風(fēng)、采光、綠化、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃等方面的要求。

(5)綜合維修中心宜集中布置，以利于房屋、設(shè)備的資源共享。

(6)物資總庫的布置應(yīng)便于汽車運(yùn)輸，應(yīng)有相應(yīng)的設(shè)備和材料的裝卸、運(yùn)輸條件及場地，以便于設(shè)備、材料的運(yùn)輸和發(fā)放。

(7)根據(jù)城市快速軌道交通的特點，各線出入段線不宜少于兩條線，確保列車進(jìn)出互不干擾。

(8)車輛段內(nèi)應(yīng)有汽車運(yùn)輸及消防道路，并應(yīng)有不少于兩個與外界道路相連通的出入口。

(9)重視對地塊周邊既有河流、道路、綠化景觀等設(shè)施的影響，車輛段的總平面布置應(yīng)滿足城市規(guī)劃要求，避免侵占綠化帶及規(guī)劃道路等，盡量減少工程量和房屋拆遷量，節(jié)省投資。

2.2 車輛檢修修程及主要指標(biāo)

根據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》和《城市快速軌道交通項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)要求，結(jié)合武漢地鐵運(yùn)營檢修現(xiàn)狀，本次采用的車輛檢修修程及檢修指標(biāo)見表1。

表1 車輛檢修修程及指標(biāo)

2.3 總平面布置及方案比較

2.3.1 總平面布置方案要求

長嶺山車輛段總平面布置共設(shè)計兩個方案。根據(jù)本線預(yù)留8輛編組A型車條件的要求，同時考慮節(jié)省建成期投資，不造成使用浪費(fèi)，車輛段檢修主廠房及運(yùn)用庫土建按6輛編組A型車設(shè)計，預(yù)留8輛編組A型車條件。6輛編組實施預(yù)留8輛編組土建條件的的原則如下：

運(yùn)用庫前半部分(即列檢庫及雙周/三月檢庫)檢查地溝按8輛編組實施，后半部分(即列檢庫)整體道床按6輛編組實施，運(yùn)用庫尾預(yù)留出列檢庫整體道床長度擴(kuò)展為8輛編組所需空地。

檢修主廠房架修線、車體線、定/臨修線、靜調(diào)線及吹掃線長度均按滿足8輛編組條件設(shè)置，建成期各條線按6輛編組進(jìn)行工藝布置，車輛大/架修采用移車臺移位檢修方式，車體間及噴漆間占用定/臨修線、靜調(diào)線及吹掃線尾端2輛車長度進(jìn)行工藝布置，檢修主廠房庫尾端預(yù)留出擴(kuò)展為8輛編組A型車車體間所需空地。

2.3.2 總平面布置方案一

長嶺山車輛基地總平面布置方案一見圖1。

圖1 長嶺山車輛基地總平面布置(方案一)

車輛段出入段線采用八字線接軌方式，分別由光谷七路站、鄭家路站接軌，該配線方案為“2+1”接軌方式，在光谷七路站收發(fā)車，鄭家路站收車，功能完備，滿足運(yùn)營需求。

本方案運(yùn)用庫與檢修主廠房采用順向并列式布置，從北向南依次為檢修主廠房、運(yùn)用庫、鏇輪庫及試車機(jī)具間和試車線。

檢修主廠房由大/架修庫、定/臨修庫、靜調(diào)/吹掃庫、車體間/噴漆間及輔助檢修車間等組成。庫內(nèi)設(shè)大架修線3條，定修線2條、臨修線、靜調(diào)線、吹掃線各1條。檢修主廠房尾端預(yù)留遠(yuǎn)期擴(kuò)建條件。

試車機(jī)具間設(shè)于檢修主廠房尾端，緊鄰試車線布置，試車作業(yè)方便。

運(yùn)用庫由雙周三月檢庫、停車列檢庫、鏇輪間和運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓組成。其中設(shè)停車列檢線18條，按一線兩列位共36列位；設(shè)雙周三月檢線4條，按一線一列位布置共4列位；運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓設(shè)設(shè)備車間、跟隨所、檢修調(diào)度室、DCC控制室、班組用房等房屋；鏇輪庫緊鄰?fù)＼嚵袡z庫布置。

另外在鏇輪間南側(cè)預(yù)留遠(yuǎn)期停車列檢庫，設(shè)停車列檢線6條，一線兩列位共12列位。

洗車機(jī)庫采用咽喉區(qū)“八字式”布置，位于入段線東側(cè)，列車洗車作業(yè)流程順暢。調(diào)機(jī)工程車庫根據(jù)本方案的用地分開設(shè)置，均與出入段線直接相連。材料裝卸線和材料堆場(兼做新車裝卸場地)緊鄰調(diào)機(jī)庫布置，方便工程車材料裝卸并直接出入段，作業(yè)流程順暢。

緊鄰材料堆場設(shè)置材料棚，物資的轉(zhuǎn)運(yùn)及存放均方便，物資總庫設(shè)于檢修主廠房尾端，臨近車輛基地次出入口，方便物資以公路運(yùn)輸形式轉(zhuǎn)運(yùn)，污水處理站、危險品儲存間及蓄電池間亦設(shè)于檢修主廠房與運(yùn)用庫尾端，臨近車輛基地次出入口。

試車線設(shè)置在車輛段用地范圍的西側(cè)，與武漢繞城高速平行布置，長約1 270 m，基本滿6輛編組A型車80 km/h的試車要求，高速試車需正線進(jìn)行。

廠前區(qū)集中布置于出入段線咽喉區(qū)西側(cè)，由段內(nèi)出入段線與試車線合圍的區(qū)域內(nèi)。車輛段的辦公房屋、乘務(wù)員公寓及食堂合設(shè)成1棟綜合樓，考慮車輛基地位于規(guī)劃生態(tài)發(fā)展區(qū)內(nèi)，有限高要求，綜合樓層高按3層設(shè)計，綜合維修中心單獨設(shè)置1棟，在咽喉區(qū)和綜合樓之間空地設(shè)有牽引降壓混合變電所及給水所，綜合樓與主出入口間狹長空地區(qū)域設(shè)有室外運(yùn)動場及綠化景觀，主出入口處預(yù)留地鐵公安派出所及消防站用地。

車輛基地內(nèi)設(shè)有環(huán)行運(yùn)輸?shù)缆泛拖赖缆?，出入口設(shè)兩處。主出入口臨科技二路，直通廠前區(qū)，次出入口與科技一路連通，交通便利。

2.3.3 總平面布置方案二

長嶺山車輛基地總平面布置方案二見圖2。

圖2 長嶺山車輛基地總平面布置(方案二)

方案二同方案一接軌方案均為“2+1”八字線接軌方案，運(yùn)用庫和檢修主廠房同樣采用順向盡端并列式布置。

區(qū)別在于方案二檢修主廠房設(shè)置在段址西側(cè)；運(yùn)用庫及預(yù)留停車列檢庫設(shè)置于場地西側(cè)，臨試車線布置；材料裝卸線及調(diào)機(jī)工程車庫合設(shè)于檢修主廠房前端空地，新車裝卸場地單獨設(shè)置；鏇輪庫和試車機(jī)具間合設(shè)，緊鄰試車線布置，不影響運(yùn)用庫通道的使用。

洗車機(jī)庫同方案一采用咽喉區(qū)“八字”通過式布置。

相對于方案一，方案二廠前區(qū)臨近警務(wù)局，將軌行區(qū)與警務(wù)局隔開，減少了車輛基地與警務(wù)局的相互干擾，但存在如下缺點：試車線設(shè)置于運(yùn)用庫一側(cè)，增加了檢修主廠房車輛上試車線的折角作業(yè)；與方案一相比，運(yùn)用庫與出入段線連接偏磨較大。咽喉區(qū)軌行區(qū)布置不夠緊湊，占地面積較大。

2.3.4 總平面布置方案比選

2.3.4.1 兩個方案優(yōu)缺點比較。

兩個方案優(yōu)缺點比較見表2。

表2 長嶺山車輛基地總圖方案主要優(yōu)缺點比較

2.3.4.2 方案比選結(jié)果

通過以上對兩個方案的分析，各方案各有利弊，方案一工藝流程順暢，檢修主廠房同場前區(qū)位于車輛段同側(cè)，人員作業(yè)集中，有人區(qū)和無人區(qū)分區(qū)明顯；運(yùn)用庫與咽喉區(qū)相對位置順直，輪對磨耗??；咽喉區(qū)布置緊湊，但段內(nèi)軌行區(qū)與警務(wù)局用地相隔較近，一定程度上存在相互影響干擾的問題。

方案二總體布置同方案一，工藝流程順暢，但運(yùn)用庫與咽喉區(qū)相對位置偏心，輪對磨耗較方案一大，且檢修主廠房與試車線不在同一側(cè)，段內(nèi)檢修車調(diào)車需切割咽喉，需折角走行。咽喉區(qū)布置不夠緊湊，占地面積稍大。

綜合以上優(yōu)缺點分析，總平面布置方案一為推薦方案。

3 結(jié)論

通過對武漢地鐵11號線長嶺山車輛段總平面布置方案的研究，得出以下結(jié)論：

(1)若接軌站距離車輛段段址較近，則盡量使運(yùn)用庫位置靠近接軌站一側(cè)，使運(yùn)用庫線與出入段線連接順暢合理，且出入段線平緩順直。

(2)在車輛段總平面布置中，保證車輛運(yùn)用檢修工藝流程順暢的前提下，應(yīng)充分考慮段址周邊控制因素對方案的影響。

(3)大架修車輛段檢修任務(wù)量較大，試車線與檢修庫應(yīng)盡量布置在同一側(cè)，以減少檢修車輛在段內(nèi)走行時對運(yùn)營造成影響。

(4)車輛段內(nèi)各類生產(chǎn)生活房屋種類較多，應(yīng)充分考慮同功能性質(zhì)房屋盡量合建或設(shè)置在同一區(qū)域，以提高運(yùn)營生產(chǎn)效率并方便管理。

地鐵車輛段設(shè)計涉及專業(yè)多，接口雜，且受控因素也眾多，因此在總平面布置方案設(shè)計中應(yīng)充分研究方案對比分析，希望本文能為后續(xù)地鐵車輛段的設(shè)計和運(yùn)營提供參考。