武漢動(dòng)車段檢查庫設(shè)計(jì)思考

韓永軍

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

1 概述

武漢動(dòng)車段座落于東湖之濱,占地面積達(dá)142 hm2,為目前世界最大規(guī)模的高速動(dòng)車檢修基地,每年可承擔(dān)400列動(dòng)車組的檢修,占全路動(dòng)車組總量的40%。

該段設(shè)計(jì)有動(dòng)車組檢查庫1座,長(zhǎng)456 m、寬81 m,擁有10線20列位,可同時(shí)進(jìn)行20列動(dòng)車組的檢查整備作業(yè),是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、能力最強(qiáng)的動(dòng)車組一二級(jí)檢修設(shè)施。檢查庫的設(shè)計(jì)秉承“高標(biāo)準(zhǔn)、高效率、高可靠性和現(xiàn)代化”的理念,采用大跨度輕型桁架結(jié)構(gòu),建筑造形莊重大氣,體現(xiàn)建筑氣勢(shì)和整體感,已成為武漢動(dòng)車段的標(biāo)志性建筑。庫內(nèi)采用屋架懸掛式鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái),有效擴(kuò)展了作業(yè)空間和瞭望視野；檢查地溝采用軌道橋形式,方便了動(dòng)車組走行部等車底檢查作業(yè),大大提高了作業(yè)效率；在庫內(nèi)設(shè)地下通行綜合管溝,使錯(cuò)綜復(fù)雜的管線集成化、系統(tǒng)化；大量采用了智能化的管理模式和新設(shè)備、新工藝,著眼遠(yuǎn)期發(fā)展,力爭(zhēng)百年不朽。

2 現(xiàn)代新穎的建筑外觀

10線檢查庫分成4+4+2的模式,即在結(jié)構(gòu)上采用3聯(lián)跨方式,將大體量的建筑合理分區(qū),又不失整體性,在統(tǒng)一開窗形式下將長(zhǎng)立面分成5段,采用局部陽光天窗,藍(lán)白相間的外觀,分段局部外包鋼柱,造成一種強(qiáng)烈的虛實(shí)對(duì)比,使立面既整體又富有變化,如圖1所示。側(cè)窗以低窗為主,高窗為輔,與天窗側(cè)面的百葉窗形成良好的氣流組織系統(tǒng),有利于室內(nèi)換氣和夏季通風(fēng)；屋頂采用條形高天窗,在室內(nèi)形成一條明亮的光帶,既在通風(fēng)、照明上起到了很好的作用,又成為室內(nèi)空間的視覺中心。整個(gè)建筑造型簡(jiǎn)潔明快、莊重大氣,講究起承轉(zhuǎn)合,體現(xiàn)積極進(jìn)取和團(tuán)結(jié)合作的人文精神。

圖1 檢查庫立面

邊跨長(zhǎng)456 m、寬9 m,局部為二層,設(shè)置各種檢測(cè)車間及班組、輔助辦公室等,與主庫間隔7.2 m,形成一長(zhǎng)條天井,在主要通道處設(shè)陽光板雨篷,這種以檢查庫為主、辦公區(qū)為輔的布局模式,既將辦公區(qū)與生產(chǎn)區(qū)合理分開,減少單獨(dú)新建辦公樓的投資和占地,同時(shí)有效改善了主庫和邊跨的通風(fēng)、采光及辦公環(huán)境綠化,如圖2所示。這種布局模式正在逐步推廣應(yīng)用。

圖2 檢查庫與邊跨之間的天井

3 高效可靠的立體作業(yè)方式

10線檢查庫內(nèi)設(shè)置了計(jì)算機(jī)監(jiān)控的智能化立體作業(yè)平臺(tái),可在1～2 h內(nèi)迅速、高效、互不干擾的在各個(gè)層面完成動(dòng)車組的各項(xiàng)客運(yùn)整備和技術(shù)檢查、檢修作業(yè),包括上水、上砂、排污、潤(rùn)滑油脂補(bǔ)充、車廂內(nèi)部清潔、密閉式廁所系統(tǒng)地面接收及處理、車內(nèi)垃圾收集及轉(zhuǎn)運(yùn)、關(guān)鍵部件狀態(tài)檢測(cè)、外觀檢查、內(nèi)部檢查、功能檢查、解體檢查及修理、列控裝置狀態(tài)檢查作業(yè)等。

底層作業(yè)面設(shè)置在軌面以下1.6 m處,用于走行部及車底部件的狀態(tài)檢查；下層作業(yè)面設(shè)置在軌面以下0.95 m處,為基本工作面,用于走行部及下部設(shè)施檢查、測(cè)試,作業(yè)人員和各種運(yùn)輸車輛頻繁穿梭其間；中層作業(yè)面設(shè)置在軌面以上1.25 m處,為車內(nèi)及車體外側(cè)墻作業(yè)平臺(tái)；上層作業(yè)面設(shè)置在軌面以上3.8 m處,為車頂作業(yè)平臺(tái),主要用于受電弓等車頂設(shè)備的檢查作業(yè)。

作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和布置形式充分考慮工作人員對(duì)作業(yè)空間和作業(yè)效率的要求,在靠近立柱側(cè)的股道采用雙層懸挑式組合鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái),在中間股道采用地面固定式中層平臺(tái)和屋架懸掛式頂層平臺(tái)相結(jié)合的方式,庫內(nèi)主要通道處無障礙,通風(fēng)采光好,視野寬廣,特別是司機(jī)瞭望信號(hào)時(shí)縱向不受支撐柱干擾,確保作業(yè)安全,如圖3所示。

圖3 庫內(nèi)立體作業(yè)平臺(tái)

檢查地溝采用大孔口鋼結(jié)構(gòu)軌道橋形式,即將軌道半架空支撐在間距為1.8 m的鋼結(jié)構(gòu)支柱上,大大拓展了底部作業(yè)空間,改善了工人的作業(yè)環(huán)境,同時(shí)極大提高了作業(yè)效率,如圖4所示。

圖4 庫內(nèi)軌道橋

安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)與立體作業(yè)平臺(tái)相輔相成,以PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為核心,主要由計(jì)算機(jī)顯示與控制單元、門禁控制單元、色燈信號(hào)引導(dǎo)單元、安全警報(bào)單元和視頻監(jiān)視單元等構(gòu)成,采用計(jì)算機(jī)控制、人機(jī)聯(lián)控等多種方式,確保動(dòng)車組整個(gè)作業(yè)過程中的人身安全和設(shè)備安全。

檢修運(yùn)用管理信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理規(guī)范化、作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化和作業(yè)高效化的有效技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車組履歷管理、調(diào)度管理、安全質(zhì)量管理的基本功能,以及必要的系統(tǒng)管理功能,子系統(tǒng)之間信息處理流程連貫,實(shí)現(xiàn)了信息共享和數(shù)據(jù)集成。

4 多功能的地下通行綜合管溝

檢查庫內(nèi)管系錯(cuò)綜復(fù)雜,主要有真空卸污管、地面電源電纜、給水管、排水管、消防管、壓縮空氣管、動(dòng)力、照明電纜等20余種管線,武漢動(dòng)車段檢查庫在每2股道之間設(shè)有一條地下通行綜合管溝,每條長(zhǎng)449 m、寬1.5 m、高2.2 m,將各種管系有條不紊的布置在該管溝內(nèi),不僅使整個(gè)檢查庫顯得簡(jiǎn)潔、整齊、美觀,而且使管路更易于維護(hù)和管理,實(shí)現(xiàn)地面動(dòng)車組檢修、地下管線運(yùn)營(yíng)或維護(hù)互不干擾作業(yè)的新模式,此外綜合管溝還兼做送風(fēng)通道,解決了炎熱夏天的庫內(nèi)通風(fēng)問題,有效改善了底層作業(yè)面的工作環(huán)境,獲得了令人滿意的效果。

5 集成化的動(dòng)車組運(yùn)用檢查設(shè)施

武漢動(dòng)車段檢查庫在設(shè)計(jì)之初就著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代化,采用了大量的新工藝、新設(shè)備,如體現(xiàn)人體工學(xué)的立體作業(yè)平臺(tái)、大孔口軌道橋檢查地溝、庫內(nèi)真空卸污系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)、輪對(duì)在線探傷設(shè)備,以及動(dòng)車組地面電源系統(tǒng),客車自動(dòng)上水系統(tǒng),動(dòng)力、照明系統(tǒng),風(fēng)水電及庫內(nèi)暖通系統(tǒng),消防報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)編碼立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)等。在設(shè)計(jì)過程中堅(jiān)持系統(tǒng)集成理念,對(duì)工藝流程和設(shè)備配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),減少設(shè)備的重復(fù)投資,提高設(shè)備的運(yùn)用效率,并采用先進(jìn)的智能化管理模式,通過提供信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口,自動(dòng)采集檢查庫內(nèi)配備的十幾項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備的相關(guān)信息,遠(yuǎn)程診斷、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢查庫內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)和運(yùn)行狀態(tài)管理,提供設(shè)備故障實(shí)時(shí)報(bào)警和設(shè)備性能動(dòng)態(tài)管理,對(duì)各類信息進(jìn)行實(shí)時(shí)匯總分析,使各級(jí)管理人員及時(shí)掌握動(dòng)車組生產(chǎn)、安全、運(yùn)行情況,進(jìn)行有效管理,科學(xué)決策。

6 結(jié)語

武漢動(dòng)車段檢查庫設(shè)計(jì)體現(xiàn)了安全、高效和以人為本的理念,為動(dòng)車組進(jìn)行日常整備和性能測(cè)試提供了強(qiáng)有力的保障。

檢查庫建筑設(shè)計(jì)重視節(jié)能和環(huán)保,強(qiáng)調(diào)人文與和諧,其藍(lán)白相間的外觀、寬敞明亮的窗戶,以及主庫與邊跨既相互獨(dú)立又相互依存的布置方式,都取得了顯著的效果,并成為檢查庫設(shè)計(jì)的樣板工程。

全方位、多層次的立體作業(yè)方式及集成優(yōu)化的先進(jìn)工藝和設(shè)備是檢查庫的核心設(shè)施,確保了動(dòng)車組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)快速高效地完成作業(yè),提高了動(dòng)車組運(yùn)用效率。

地下綜合管溝的設(shè)置既解決了繁雜管線的布局問題,又解決了夏季通風(fēng)問題,是檢查庫不可缺少的組成部分。

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[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.運(yùn)裝管驗(yàn)[2006]111號(hào) 關(guān)于印發(fā)動(dòng)車段和動(dòng)車組運(yùn)用所檢查庫立體作業(yè)平臺(tái)、移動(dòng)作業(yè)車及軌道橋評(píng)審意見的通知[Z].北京：中華人民共和國(guó)鐵道部,2006.

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[5] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵路動(dòng)車組設(shè)備設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

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