都市圈軌道交通大型綜合檢測與養(yǎng)護維修機械檢修模式的研究

倪士浩

(中鐵上海設計院集團有限公司，200070，上?！胃呒壒こ處?

都市圈軌道交通線網(wǎng)涵蓋干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通，是以鋼輪-鋼軌制式為主干的軌道交通線網(wǎng)。其線路的養(yǎng)護維修，使用以大型綜合檢測與養(yǎng)護維修機械(以下簡為“大機”)為主的養(yǎng)路方式，逐漸取代以人工巡檢和利用小型養(yǎng)護維修設備的傳統(tǒng)線路養(yǎng)路方式。大機檢修基地作為都市圈軌道交通系統(tǒng)重要維護保障生產(chǎn)力的固定基礎設施，其資源配置與網(wǎng)絡布局是否合理，關系到都市圈軌道交通線網(wǎng)的整體規(guī)劃、統(tǒng)籌布局、集約生產(chǎn)和資源的高效共享，可避免重復建設，節(jié)省工程投資和運營成本。本文主要討論都市圈軌道交通大機檢修模式的確定，以及檢修基地的規(guī)劃布局。

1 我國都市圈軌道交通線網(wǎng)的服務特性

都市圈由核心圈層(中心城區(qū))、通勤圈層(近郊區(qū))和商務圈層(遠郊區(qū))3個空間圈層構成[1]。圈層之間存在內(nèi)部軌道交通聯(lián)系，其主要表現(xiàn)形式為通勤交通聯(lián)系，且公交化特色明顯。其中，核心圈層與通勤圈層之間為強通勤聯(lián)系，而商務圈層與核心圈層之間的通勤聯(lián)系要相對弱一些[2]。

目前，國內(nèi)干線鐵路(高速鐵路和普速鐵路)、城際鐵路和市域(郊)鐵路是基于鐵路系統(tǒng)模式，采用交流供電制式，線路可互聯(lián)互通，列車可過線運行；而市域快速軌道交通和城市軌道交通是基于城市軌道交通系統(tǒng)模式，采用直流供電制式，列車各線運行，居民通過換乘到達目的地。都市圈軌道交通線網(wǎng)的服務特性見表1。

由表1可知，由于都市圈軌道交通線網(wǎng)涵蓋干線鐵路線網(wǎng)和城際鐵路線網(wǎng)，它們的服務特性超越了都市圈范圍，故其服務空間和服務對象與都市圈內(nèi)的軌道交通顯著不同。因此，都市圈軌道交通線網(wǎng)應以市域快速軌道交通、市域(郊)鐵路線網(wǎng)和城市軌道交通線網(wǎng)為主干展開。

2 都市圈軌道交通線網(wǎng)主要大機裝備類型及配置

在工程設計中，通常從城市軌道交通線網(wǎng)功能和效率等方面考慮制定大機的配置標準。一般而言，每條線路都配備有內(nèi)燃工程車、蓄電池工程車和軌道檢查車；每條接觸網(wǎng)授電線路配備有接觸網(wǎng)檢測車或接觸網(wǎng)與軌道檢測合一的綜合檢測車；每2～3條線路都會配備1臺鋼軌打磨車或鋼軌銑磨車。國內(nèi)一些城市如上海、北京、廣州等地的地鐵運營公司要求配備如鋼軌探傷車、橋梁檢測車、隧道清洗車、隧道檢測及維修車和隧道吸污車等大型檢測養(yǎng)路維保裝備。大型檢測養(yǎng)護維保裝備配置的增強將有效提高城市軌道交通線網(wǎng)維護與應急搶修作業(yè)的專業(yè)化水平，為城市軌道交通的網(wǎng)絡化運營提供更進一步的有效保障。根據(jù)設計經(jīng)驗和資料統(tǒng)計，結(jié)合都市圈軌道交通線網(wǎng)的服務特征，列出都市圈軌道交通線路大型檢測養(yǎng)護維保裝備的類型和配置要求，見表2。

3 都市圈軌道交通大機檢修的修程修制研究

3.1 檢修制度

我國市域(郊)鐵路大機檢修采用以日常檢查保養(yǎng)為基礎，計劃性修理和狀態(tài)檢測修理相結(jié)合的檢修制度。而城市軌道交通大機裝備的停放、日常整備、定期保養(yǎng)作業(yè)在各條線路的調(diào)機及工程車庫完成。進入檢修周期，定修承擔一級修(半年修)和二級修(年修)，主要負責車輛檢查和易損、易耗件的更換；大修負責車輛各部件與車體的解體、安裝及調(diào)試，而部件檢修則一般委托供貨商或當?shù)卮髾C檢修廠完成[3]。

因此，都市圈軌道交通大機檢修實行預防性計劃修與狀態(tài)修相結(jié)合的檢修制度。大機檢修修程應統(tǒng)一為日檢、雙周檢、三月檢、故障臨修、定修(半年修、年修)、大修。

3.2 檢修周期

針對日常檢查、定期保養(yǎng)、狀態(tài)檢測(或日檢、雙周檢、三月檢)和故障臨修等任務，采用就近檢查、保養(yǎng)、檢測及修理，并應在各條線路的工程車庫進行。每日作業(yè)后保養(yǎng)時間不少于2 h，單次作業(yè)時間較長時應按每3 h左右1次間隔進行，對設備進行1次不少于20 min的潤滑保養(yǎng)。大機定修(半年修、年修)采用輪修方式，全年均衡檢修。大機大修為全面檢修，設備主要總成和零部件(如柴油機、變速箱、液力變速器、輪對、傳動軸等)實行換件修。換下來的總成和部件由檢修基地集中修復，必要時返送大機制造廠修理。整車廠修則送至大機檢修基地或返送大機制造廠進行。檢修基地按照機組定員的15%配備專業(yè)檢修人員，并合理配置檢修檢測設備。

參照鐵路大機各系統(tǒng)、裝置與部件的檢修內(nèi)容和檢修周期，以及地鐵內(nèi)燃調(diào)機的檢修制度，設定都市圈軌道交通大機檢修的周期，見表3。

3.3 檢修作業(yè)臺位計算

檢修作業(yè)臺位可按式(1)計算：

A=kNt/t0

(1)

式中：

A——大機檢修臺位數(shù)，位；

N——大機檢修臺數(shù)，臺；

t——大機檢修停留時間，d；

k——大機檢修不平衡系數(shù),取1.1；

t0——全年大機檢修作業(yè)天數(shù),d。

4 大機檢修資源共享利用分析

4.1 鐵路大機檢修資源共享情況

目前，國內(nèi)鐵路大機檢修基地較多，而檢修基地是根據(jù)全國鐵路線網(wǎng)進行布局的，相距都市圈軌道交通系統(tǒng)普遍較遠。以中國鐵路上海局集團有限公司為例，其既有大機檢修基地為“6+1”格局。即在用基地6處：京滬鐵路的鳳陽基地、高里和黃渡基地，淮南鐵路的九龍崗基地，皖贛鐵路的寧國基地，滬昆鐵路的蔣堂基地。在建基地1處：隴海鐵路的沙塘基地。其中，大修檢修基地為上海大型養(yǎng)路機械運用檢修段(即何家灣路基地)，負責全局大型養(yǎng)路機械的大修和部分定修工作(僅年修)；九龍崗基地和黃渡基地負責大型養(yǎng)路機械狀態(tài)修和日常定期檢修。但其檢修資源隸屬中國鐵路集團有限公司，鐵路大機檢修基地資產(chǎn)規(guī)模權屬不同，檢修資源運用不易協(xié)調(diào)，且都市圈屬地化布局并不顯著，故資源共享利用存在困難。

4.2 城市軌道交通大機檢修作業(yè)條件

目前，國內(nèi)城市軌道交通各條線路的車輛基地設有調(diào)機及工程車庫，其僅能承擔調(diào)機及大型檢測維護裝備的停放及整備作業(yè)，均不具備定修和大修的作業(yè)條件。大機檢修需要補強設施或擇址新建定修庫、大修庫。而市域(郊)鐵路尚在起步階段，從已建成運營的溫州市域鐵路S1線和成都軌道交通18號線等信息反饋情況來看，車輛基地內(nèi)既有工程車庫不能很好地滿足大機檢修作業(yè)條件。

4.3 其他檢修資源利用分析

大機裝備完全不同于地鐵列車，利用車輛檢修設施或手段為大機裝備檢修服務是不專業(yè)的,實屬無奈之舉。在車輛產(chǎn)業(yè)鏈完整或工程車售后服務良好的都市圈內(nèi)，可共享社會資源，而資源的利用程度由合同約定，但存在一定風險。

5 對都市圈軌道交通大機檢修基地布局的思考

1) 都市圈軌道交通是市域(郊)鐵路和城市軌道交通共存的體系，兩者之間通過涉鐵聯(lián)絡線互相聯(lián)通，大機具備跨線網(wǎng)走行條件。雖然市域(郊)鐵路與干線鐵路、城際鐵路的線路可實現(xiàn)互聯(lián)互通，但市域(郊)鐵路與鐵路之間存在路權關系，在運營過程中要實現(xiàn)路權開放和資源共享相對困難。因此，在都市圈內(nèi)新建大機檢修基地是必要的。

2) 隨著軌道交通多線網(wǎng)融合步伐的加快和網(wǎng)絡建設的不斷發(fā)展，線網(wǎng)內(nèi)大機裝備的規(guī)模亦將日趨增大。鑒于軌道交通大型綜合檢測與養(yǎng)護維修機械裝備較為昂貴，為切實落實“用好、管好”機械裝備，發(fā)揮機械裝備對運營安全應有貢獻的總體要求[3]，需要在都市圈軌道交通線網(wǎng)內(nèi)設置專門的大機定修和大修場所，以滿足大機的車輛檢測，以及作業(yè)系統(tǒng)的定修和大修要求。2025年上海軌道交通線網(wǎng)車輛通道及大架修基地資源共享方案示意見圖1。

3) 在都市圈軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程設計階段，應結(jié)合城市規(guī)劃有針對性地開展不同類型大機主要部件的檢修內(nèi)容與檢修周期的分析，以及大機的修程修制研究。從最大化利用和共享既有線網(wǎng)資源角度出發(fā)，統(tǒng)籌考慮大機檢修基地選址與布局，為后期開展大機檢修基地工程設計預留空間。

4) 在軌道交通線網(wǎng)的適當位置(一般在通勤圈與商務圈之間或通勤圈附近,便于多條干線接軌的交匯處)選址作為新建都市圈大機定修、大修的檢修基地。在軌道交通既有線網(wǎng)內(nèi)，應強化既有工程車庫的大機日常維保功能與設備配置，選定合適的車輛基地(一般為大架修段或條件相對較好的停車場)補強大機定修設施。大修檢修基地宜在線網(wǎng)內(nèi)選址增建。增建大機檢修基地時，應設置靜態(tài)試驗標定線、探傷車試驗線和大機動態(tài)試驗線。檢修基地宜采用輪修模式以充分發(fā)揮每個檢修臺位的檢修能力。

6 結(jié)語

為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)都市圈大機運用和維保資源，合理實現(xiàn)維修資源高效共享，在后續(xù)的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程設計中，應考慮增建或新建都市圈軌道交通大機檢修基地。在既有都市圈內(nèi)應統(tǒng)計各線網(wǎng)的線路大機基礎數(shù)據(jù)，按線路狀態(tài)制定大機設備的更新、補強、增購計劃和大機狀態(tài)數(shù)據(jù)，一并納入到數(shù)據(jù)庫中，利用大數(shù)據(jù)技術對其整理歸納分析，為都市圈軌道交通大機檢修基地建設提供支撐和依據(jù)。