有軌電車車輛基地廠房組合設(shè)計(jì)探討

李強(qiáng)

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031）

1 引言

近年來，有軌電車建設(shè)在各地得到了蓬勃發(fā)展，目前我國還沒有有軌電車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，有軌電車車輛段設(shè)計(jì)在很多方面尚處于探索階段。有軌電車車輛基地工藝設(shè)計(jì)，首要考慮的因素是在保證功能的前提下盡量降低工程造價(jià)。有軌電車與地鐵車輛在車輛結(jié)構(gòu)、運(yùn)用檢修工藝等方面均有很大的區(qū)別，廠房組合設(shè)計(jì)如簡單套用地鐵車輛段廠房組合設(shè)計(jì)模式，勢必造成用地及土建工程的浪費(fèi)，如何充分考慮有軌電車運(yùn)用檢修特點(diǎn)，對車輛段廠房組合進(jìn)行合理布置，做到工藝流程順暢、占地緊湊、功能分區(qū)合理，是車輛段廠房組合設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的問題。

2 有軌電車檢修修程

2.1 有軌電車及地鐵車輛檢修修程比較

根據(jù)CJJ/T 295—2019《城市有軌電車工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1]，有軌電車車輛檢修修程見表1。

表1 有軌電車車輛檢修修程

根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]地鐵車輛檢修修程見表2。

表2 地鐵車輛檢修修程

2.2 有軌電車檢修修程分析

根據(jù)對有軌電車和地鐵車輛檢修修程的比較，有軌電車車輛年走行里程較少，大修、架修、定修等定期檢修里程為地鐵車輛的約70%，檢修時(shí)間間隔則基本相同，所以檢修列位與地鐵車輛段基本相同[3]。

各地有軌電車檢修修程對定修及以上修程要求基本相同，主要差別在于列檢作業(yè)周期有些差異，考慮到有軌電車速度低、軸重小、年走行里程短等特點(diǎn)，車輛日常維修總的趨勢是減少日常維修對車輛走行部的檢查，對停車列檢庫設(shè)置的影響是相應(yīng)減少日常維護(hù)庫內(nèi)檢查坑的設(shè)置。

3 有軌電車車輛基地廠房組合方案

隨著國內(nèi)有軌電車建設(shè)的蓬勃發(fā)展，近年來各城市建設(shè)規(guī)劃的線路也越來越多，根據(jù)有軌電車車輛特點(diǎn)，目前國內(nèi)有軌電車廠房組合主要有盡端式布置、貫通式布置2 種型式。

3.1 盡端式廠房組合方案

盡端式布置是地鐵車輛段最常采用的總平面布置型式，車輛基地總平面布置以聯(lián)合廠房為中心進(jìn)行布置，優(yōu)點(diǎn)是全段僅有一個(gè)咽喉區(qū)，占地緊湊，目前國內(nèi)有軌電車車輛段很大一部分也采用了這種總圖布置型式，相應(yīng)的廠房組合也采用盡端式布置[4]。本次以滇南有軌電車蒙自北停車場廠房組合設(shè)計(jì)為例說明其布置特點(diǎn)，廠房組合方案如圖1 所示。

圖1 蒙自北停車場廠房組合圖

3.1.1 廠房組合概況

蒙自北停車場為滇南有軌電車首期開通段設(shè)置的有軌電車車輛基地，承擔(dān)本線首通段車輛運(yùn)用、檢修任務(wù)，設(shè)計(jì)規(guī)模為停車12 列位、周檢/三月檢8 列位、定修1 列位、臨修1 列位、鏇輪1 列位，占地面積8.4 hm2?？偲矫娌贾貌捎帽M端式段型，以聯(lián)合車庫為核心進(jìn)行總圖布置。

蒙自北停車場聯(lián)合車庫由停車棚、周月檢庫、定臨修鏇輪庫、輔助車間組成，考慮到有軌電車長度較短，停車棚每股道設(shè)3 列位，其他檢修庫每股道設(shè)2 列位。

停車棚設(shè)4 股道，每股道停放3 輛車，停車能力為12 列位，在入庫端第1 個(gè)列位設(shè)置充電軌，庫內(nèi)未設(shè)檢查坑及車頂作業(yè)平臺(tái)。停車棚內(nèi)主要以車輛停放為主，同時(shí)考慮日常清掃、充電、人工上砂作業(yè)，不具備車輛走行部及頂部檢查功能。周月檢庫設(shè)4 股道，每股道停放2 輛車，總列位為8 列位，每列位均設(shè)置檢查坑、車頂平臺(tái)、充電軌，可進(jìn)行車輛全部的檢查作業(yè)內(nèi)容。

定修臨修鏇輪庫設(shè)2 股道，庫內(nèi)設(shè)起重機(jī)，其中1 股道為鏇輪列位，設(shè)置不落輪鏇床；另外1 股道入庫端設(shè)定修列位，庫后端設(shè)臨修列位，配置檢查坑及車頂作業(yè)平臺(tái)、移動(dòng)式架車機(jī)、起重機(jī)，可進(jìn)行車輛所有檢查作業(yè)及轉(zhuǎn)向架、受電弓、空調(diào)等車輛大部件的更換作業(yè)。

3.1.2 盡端式廠房組合的工藝特點(diǎn)

有軌電車車輛較短，庫內(nèi)每股道宜盡可能多地設(shè)置停車列位，以節(jié)省庫房面積，但盡端式車庫只能單方向出入庫，受到車輛調(diào)配作業(yè)的限制，每股道停車列位不宜超過4 個(gè)列位，檢查及檢修列位不宜超過2 個(gè)，以免影響車輛出入庫作業(yè)[5]。

本方案特點(diǎn)是停車列位獨(dú)立設(shè)置，庫內(nèi)不進(jìn)行車輛檢查作業(yè)，列檢僅進(jìn)行清掃、上砂、充電等日常作業(yè)，不再進(jìn)行車輛走行部及車頂設(shè)備的檢查，考慮到有軌電車車輛結(jié)構(gòu)較地鐵車輛簡單，簡化列檢作業(yè)檢查內(nèi)容，將車輛走行部及車頂設(shè)備檢查集中到周檢及以上修程進(jìn)行，周檢三月檢庫和定修臨修鏇輪庫配置了檢查坑、車頂平臺(tái)等檢修設(shè)置，可進(jìn)行車輛各級修程作業(yè)。廠房組合型式可減少土建工程投資，也符合有軌電車檢修發(fā)展趨勢。

由于充電軌設(shè)在停車棚入庫端，車輛需入庫在第1 個(gè)停車列位充電后移位到后端停車列位，充電時(shí)對其他車輛出入庫有影響，此為盡端式車庫型式的不足之處。

3.2 貫通式廠房組合方案

聯(lián)合車庫采用貫通式布置，車輛段總平面布置以聯(lián)合車庫為核心，車輛在段內(nèi)走行不需要轉(zhuǎn)向，全部采用循環(huán)走行，車輛各修程作業(yè)出入庫互不干擾，工藝流程順暢，此段型是有軌電車總平面布置的發(fā)展趨勢[6]?，F(xiàn)以文山有軌電車密納車輛段為例說明貫通式廠房布置特點(diǎn)如圖2 所示。

圖2 密納車輛段廠房組合圖

3.2.1 廠房組合概況

密納車輛段廠房組合將段內(nèi)運(yùn)用檢修庫房整合集中設(shè)置，由停車列檢庫、三月檢庫、定臨修庫、運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓組成。停車列檢庫內(nèi)設(shè)6 股道，每股道停放6 列車，三月檢庫設(shè)1 股道，每股道設(shè)2 個(gè)三月檢列位，定臨修庫設(shè)1 股道，設(shè)定修及臨修列位各1 列位。

文山有軌電車為4 模塊超級電容100%低地板有軌電車，車輛長度約36 m，考慮到車輛長度較短，為減少運(yùn)用庫占地，停車列檢庫采用1 線6 列位布置；有軌電車走行部較地鐵車輛構(gòu)造簡單，且每日走行里程較小，走行部檢查工作量相對較小，如按照地鐵車輛段設(shè)計(jì)規(guī)定50%停車列位設(shè)置檢查坑，由于檢查坑工程投資較大，如遇軟土地基，則地基處理費(fèi)用成倍增加，所以，在保證運(yùn)營條件的前提下，應(yīng)盡量減少檢查坑設(shè)置數(shù)量，根據(jù)有軌電車檢修特點(diǎn)，檢查坑數(shù)量以1/7～1/10 停車列位為宜，即7～10 d 進(jìn)行1 次車輛走行部的檢查作業(yè)，所以，停車列檢庫將其中1 股道設(shè)置檢查坑，可保證每6 d 進(jìn)行1 次車輛走行部檢查作業(yè)。

3.2.2 貫通式廠房組合的工藝特點(diǎn)

有軌電車從左邊入庫，進(jìn)行停車檢查作業(yè)后，從右邊出庫循環(huán)運(yùn)行，庫內(nèi)每股道宜盡可能多的設(shè)置停車列位，優(yōu)點(diǎn)是庫內(nèi)停車、檢查作業(yè)順暢，車輛出入庫作業(yè)互不干擾，檢查作業(yè)可在庫內(nèi)檢查作業(yè)股道進(jìn)行。針對要求車輛走行部及車頂設(shè)備檢查頻率較高的適應(yīng)性也很好，車輛可以完成檢查作業(yè)后在段內(nèi)循環(huán)走行再入庫完成移位作業(yè)。

貫通式車庫的缺點(diǎn)是由于車輛采用循環(huán)運(yùn)行方式，由運(yùn)用檢修庫和走行線圍合而成的地塊占地較大，為充分利用段內(nèi)用地條件，可考慮在此地塊內(nèi)布置變電所、雜品庫、污水處理站等輔助設(shè)備倉儲(chǔ)用房。

3.3 盡端式和循環(huán)貫通式廠房組合方案比較

盡端式總圖停車列檢庫一般為一線3～4 列位布置，帶檢查坑的列檢列位如也設(shè)在停車庫內(nèi)，則每股道列檢列位過多，不利于調(diào)車作業(yè)，所以，帶檢查坑的列檢列位只能與周月檢庫合并設(shè)置，日常列檢作業(yè)在停車列位進(jìn)行，需要對車輛走行部及車頂設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)，才到周月檢庫進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)是停車列檢庫庫長較短，缺點(diǎn)是對于車輛日常檢查作業(yè)限制因素較多。

貫通式總圖停車庫為貫通式布置，通常庫內(nèi)有1 股道全部設(shè)檢查坑及車頂平臺(tái)，車輛列檢作業(yè)可在停車庫內(nèi)進(jìn)行，由于車輛列檢后可在段內(nèi)循環(huán)走行，調(diào)車作業(yè)較為靈活。對于車輛走行部和車頂設(shè)備檢查頻率適應(yīng)性好。缺點(diǎn)是帶檢查坑的列檢列位設(shè)在停車列檢棚內(nèi)，造成停車列檢棚長度較長。

有軌電車車輛段廠房組合型式與總圖布置密切相關(guān)，根據(jù)對2 種廠房組合型式的分析比較，貫通式廠房布置工藝流程順暢，對各種運(yùn)營工況適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)有軌電車車輛檢修趨勢，建議有條件時(shí)優(yōu)先采用貫通式廠房組合方案。

4 有軌電車車輛基地廠房組合相關(guān)問題

4.1 盡端式車庫和貫通式車庫的適用條件

有軌電車車輛基地廠房組合型式對總平面布置的影響很大，應(yīng)根據(jù)段址條件、車輛運(yùn)用檢修特點(diǎn)綜合選用。

對于用地呈狹長形的段址，可利用線路較長的特點(diǎn)，將洗車、上砂作業(yè)設(shè)在前端，在后端設(shè)盡端式車庫，由于車輛運(yùn)營檢修走行需折角作業(yè)，如段內(nèi)有條件可在運(yùn)用檢修庫后面設(shè)置1 條燈泡型回轉(zhuǎn)線，有利于車輛在段內(nèi)的調(diào)車作業(yè)。對于段址用地較方正的段址，應(yīng)優(yōu)先采用貫通式車庫，可實(shí)現(xiàn)車輛在段內(nèi)洗車、上砂、停車、檢修等流程的循環(huán)作業(yè)，工藝流程最為順暢，且車輛基地長度較短，且減少了車輛基地對城市界面的切割，對于車輛走行線與運(yùn)用檢修庫圍合地塊，可設(shè)置變電所、物資總庫等設(shè)備倉儲(chǔ)用房，以盡量利用段內(nèi)土地，房屋設(shè)置緊湊合理。

4.2 停車列檢庫庫線尺寸問題

有軌電車停車列檢庫尺寸與地鐵車輛段有很大不同，地鐵車輛段設(shè)計(jì)規(guī)范要求停車列檢列位盡端式車庫不超過2 列位，貫通式車庫不超過3 列位。而有軌電車普遍長度較短，如套用地鐵車輛段做法，將造成停車列檢庫長度過短，而寬度很大，不利于總圖布置[7]。

根據(jù)對國內(nèi)各廠家有軌電車長度的分析，5 模塊車輛≤37 m，7 模塊車輛≤46 m，約等于2 輛B 型車編組長度。原則上停車列檢庫每股道宜盡可能多的停放車輛；但由于在庫內(nèi)需進(jìn)行車輛充電作業(yè)，車輛充電后需要進(jìn)行移位，同時(shí)考慮到車輛出入庫作業(yè)的便利性，庫內(nèi)每股道停放車輛數(shù)量應(yīng)合理配置。根據(jù)上海和成都有軌電車設(shè)計(jì)規(guī)范，停車列檢庫每股道停放列車數(shù)量，盡端式車庫宜為4 輛，貫通式車庫宜為6 輛，可據(jù)此確定停車列檢庫的長度尺寸[8]。

4.3 庫內(nèi)檢查坑及充電軌的設(shè)置問題

有軌電車走行部大部分采用獨(dú)立輪形式，轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與地鐵車輛相比較為簡單。為保證車輛作業(yè)安全，地鐵車輛要求每2 d 進(jìn)行1 次車輛走行部檢查作業(yè)。目前國內(nèi)有軌電車相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范對停車列檢庫庫內(nèi)檢查坑設(shè)置數(shù)量沒有統(tǒng)一的要求，但總的趨勢是盡量延長車輛走行部的檢查周期，根據(jù)對國內(nèi)已運(yùn)營有軌電車車輛段的分析，有軌電車走行部檢查作業(yè)以不超過1 周時(shí)間為宜，在廠房組合設(shè)計(jì)中，可按停車列檢列位的1/10～1/7 考慮設(shè)置檢查坑。

根據(jù)前述對段內(nèi)列車充電作業(yè)的分析，如每列位均設(shè)置充電軌，工程投資較大，且同時(shí)充電用電負(fù)荷較大，對段內(nèi)其他作業(yè)影響很大，所以為提高充電設(shè)備的利用率，減少工程投資，不宜每列位均設(shè)置充電軌。盡端式車庫一般每股道停放3～4 列位，宜在每股道入庫端列位設(shè)置充電軌，貫通式車庫每股道停放4～6 列位，宜在庫兩端出入庫端列位設(shè)置充電軌。此方案缺點(diǎn)需要車輛在庫內(nèi)充電后進(jìn)行移位作業(yè)，可通過對整備檢修計(jì)劃合理協(xié)調(diào)解決。

5 結(jié)語

目前，國內(nèi)有軌電車建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展階段，長期運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)較少，對有軌電車車輛段設(shè)計(jì)需要不斷探索與完善。本文通過對有軌電車車輛段盡端式廠房組合和貫通式廠房組合2 種廠房組合型式的分析，提出了有軌電車車輛段廠房組合設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并對廠房設(shè)計(jì)中停車列檢庫尺寸、列檢列位設(shè)置、充電軌設(shè)置等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了分析。希望能對今后有軌電車車輛段設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。