武漢動車段檢查庫設計思考

韓永軍

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

1 概述

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

該段設計有動車組檢查庫1座,長456 m、寬81 m,擁有10線20列位,可同時進行20列動車組的檢查整備作業,是國內規模最大、能力最強的動車組一二級檢修設施。檢查庫的設計秉承“高標準、高效率、高可靠性和現代化”的理念,采用大跨度輕型桁架結構,建筑造形莊重大氣,體現建筑氣勢和整體感,已成為武漢動車段的標志性建筑。庫內采用屋架懸掛式鋼結構平臺,有效擴展了作業空間和瞭望視野；檢查地溝采用軌道橋形式,方便了動車組走行部等車底檢查作業,大大提高了作業效率；在庫內設地下通行綜合管溝,使錯綜復雜的管線集成化、系統化；大量采用了智能化的管理模式和新設備、新工藝,著眼遠期發展,力爭百年不朽。

2 現代新穎的建筑外觀

10線檢查庫分成4+4+2的模式,即在結構上采用3聯跨方式,將大體量的建筑合理分區,又不失整體性,在統一開窗形式下將長立面分成5段,采用局部陽光天窗,藍白相間的外觀,分段局部外包鋼柱,造成一種強烈的虛實對比,使立面既整體又富有變化,如圖1所示。側窗以低窗為主,高窗為輔,與天窗側面的百葉窗形成良好的氣流組織系統,有利于室內換氣和夏季通風；屋頂采用條形高天窗,在室內形成一條明亮的光帶,既在通風、照明上起到了很好的作用,又成為室內空間的視覺中心。整個建筑造型簡潔明快、莊重大氣,講究起承轉合,體現積極進取和團結合作的人文精神。

圖1 檢查庫立面

邊跨長456 m、寬9 m,局部為二層,設置各種檢測車間及班組、輔助辦公室等,與主庫間隔7.2 m,形成一長條天井,在主要通道處設陽光板雨篷,這種以檢查庫為主、辦公區為輔的布局模式,既將辦公區與生產區合理分開,減少單獨新建辦公樓的投資和占地,同時有效改善了主庫和邊跨的通風、采光及辦公環境綠化,如圖2所示。這種布局模式正在逐步推廣應用。

圖2 檢查庫與邊跨之間的天井

3 高效可靠的立體作業方式

10線檢查庫內設置了計算機監控的智能化立體作業平臺,可在1～2 h內迅速、高效、互不干擾的在各個層面完成動車組的各項客運整備和技術檢查、檢修作業,包括上水、上砂、排污、潤滑油脂補充、車廂內部清潔、密閉式廁所系統地面接收及處理、車內垃圾收集及轉運、關鍵部件狀態檢測、外觀檢查、內部檢查、功能檢查、解體檢查及修理、列控裝置狀態檢查作業等。

底層作業面設置在軌面以下1.6 m處,用于走行部及車底部件的狀態檢查；下層作業面設置在軌面以下0.95 m處,為基本工作面,用于走行部及下部設施檢查、測試,作業人員和各種運輸車輛頻繁穿梭其間；中層作業面設置在軌面以上1.25 m處,為車內及車體外側墻作業平臺；上層作業面設置在軌面以上3.8 m處,為車頂作業平臺,主要用于受電弓等車頂設備的檢查作業。

作業平臺的結構和布置形式充分考慮工作人員對作業空間和作業效率的要求,在靠近立柱側的股道采用雙層懸挑式組合鋼結構平臺,在中間股道采用地面固定式中層平臺和屋架懸掛式頂層平臺相結合的方式,庫內主要通道處無障礙,通風采光好,視野寬廣,特別是司機瞭望信號時縱向不受支撐柱干擾,確保作業安全,如圖3所示。

圖3 庫內立體作業平臺

檢查地溝采用大孔口鋼結構軌道橋形式,即將軌道半架空支撐在間距為1.8 m的鋼結構支柱上,大大拓展了底部作業空間,改善了工人的作業環境,同時極大提高了作業效率,如圖4所示。

圖4 庫內軌道橋

安全聯鎖監控系統與立體作業平臺相輔相成,以PLC網絡控制系統為核心,主要由計算機顯示與控制單元、門禁控制單元、色燈信號引導單元、安全警報單元和視頻監視單元等構成,采用計算機控制、人機聯控等多種方式,確保動車組整個作業過程中的人身安全和設備安全。

檢修運用管理信息系統是實現生產管理規范化、作業流程標準化和作業高效化的有效技術手段,實現了動車組履歷管理、調度管理、安全質量管理的基本功能,以及必要的系統管理功能,子系統之間信息處理流程連貫,實現了信息共享和數據集成。

4 多功能的地下通行綜合管溝

檢查庫內管系錯綜復雜,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、動力、照明電纜等20余種管線,武漢動車段檢查庫在每2股道之間設有一條地下通行綜合管溝,每條長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,不僅使整個檢查庫顯得簡潔、整齊、美觀,而且使管路更易于維護和管理,實現地面動車組檢修、地下管線運營或維護互不干擾作業的新模式,此外綜合管溝還兼做送風通道,解決了炎熱夏天的庫內通風問題,有效改善了底層作業面的工作環境,獲得了令人滿意的效果。

5 集成化的動車組運用檢查設施

武漢動車段檢查庫在設計之初就著眼長遠,堅持高標準、現代化,采用了大量的新工藝、新設備,如體現人體工學的立體作業平臺、大孔口軌道橋檢查地溝、庫內真空卸污系統、安全監控系統和信息系統、輪對在線探傷設備,以及動車組地面電源系統,客車自動上水系統,動力、照明系統,風水電及庫內暖通系統,消防報警系統、自動編碼立體倉儲系統等。在設計過程中堅持系統集成理念,對工藝流程和設備配置進行優化設計,減少設備的重復投資,提高設備的運用效率,并采用先進的智能化管理模式,通過提供信息系統的標準接口,自動采集檢查庫內配備的十幾項關鍵設備的相關信息,遠程診斷、網絡傳輸、集中處理,實現對檢查庫內自動化設備的在線監測和運行狀態管理,提供設備故障實時報警和設備性能動態管理,對各類信息進行實時匯總分析,使各級管理人員及時掌握動車組生產、安全、運行情況,進行有效管理,科學決策。

6 結語

武漢動車段檢查庫設計體現了安全、高效和以人為本的理念,為動車組進行日常整備和性能測試提供了強有力的保障。

檢查庫建筑設計重視節能和環保,強調人文與和諧,其藍白相間的外觀、寬敞明亮的窗戶,以及主庫與邊跨既相互獨立又相互依存的布置方式,都取得了顯著的效果,并成為檢查庫設計的樣板工程。

全方位、多層次的立體作業方式及集成優化的先進工藝和設備是檢查庫的核心設施,確保了動車組在規定時間內快速高效地完成作業,提高了動車組運用效率。

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

[1] 中華人民共和國鐵道部.鐵路動車組運用維修作業標準[S]. 北京：中國鐵道出版社，2007.

[2] 中華人民共和國鐵道部.鐵運函[2006]428號 關于公布動車組運用所檢查庫及邊跨技術要求的通知[Z].北京：中華人民共和國鐵道部,2006.

[3] 中華人民共和國鐵道部.運裝管驗[2006]111號 關于印發動車段和動車組運用所檢查庫立體作業平臺、移動作業車及軌道橋評審意見的通知[Z].北京：中華人民共和國鐵道部,2006.

[4] 中華人民共和國鐵道部.TB10621—2009 J971—2009 高速鐵路設計規范(試行)[S].北京：中國鐵道出版社，2010.

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