城市軌道交通車輛段運(yùn)用庫優(yōu)化設(shè)計

蔡援朝

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

城市軌道交通車輛段運(yùn)用庫優(yōu)化設(shè)計

蔡援朝

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

為了提高城市軌道交通車輛段內(nèi)運(yùn)用庫的檢修作業(yè)效率與質(zhì)量,對運(yùn)用庫的檢查地溝形式、檢查地溝長度、運(yùn)用庫庫長、雙層作業(yè)平臺形式、線間距、停車列檢庫遠(yuǎn)期預(yù)留方式以及其他細(xì)節(jié)設(shè)計等方面,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和建設(shè)運(yùn)營單位的需求,提出了設(shè)計優(yōu)化采用的措施及方法。

城市軌道交通;運(yùn)用庫;設(shè)計;優(yōu)化

1 概述

在城市軌道交通系統(tǒng)中,車輛段是地鐵車輛的維修保養(yǎng)基地,作為列車停放、維護(hù)、檢修的重要場所[1],是不可缺少的環(huán)節(jié)。車輛段由運(yùn)用庫及檢修庫等主要生產(chǎn)房屋、調(diào)機(jī)及工程車庫等輔助生產(chǎn)房屋、壓縮空氣站及牽引變電所等動力房屋以及綜合辦公樓等生活管理房屋組成。

運(yùn)用庫一般由雙周三月檢庫和停車列檢庫組成,主要承擔(dān)所屬線路部分列車的乘務(wù)、停放、列車技術(shù)檢查和洗刷清掃等日常維修和保養(yǎng)任務(wù);承擔(dān)所屬線路部分列車的雙周三月檢任務(wù)。運(yùn)用庫是地鐵車輛段設(shè)施中建筑面積最大,使用頻率最高的單體建筑[2],其主要特點(diǎn)是建筑面積大,庫內(nèi)股道多,并一般需要考慮近遠(yuǎn)期相結(jié)合[3]。因此運(yùn)用庫的設(shè)計優(yōu)劣將直接影響到檢修作業(yè)的效率與質(zhì)量,進(jìn)而影響到車輛的日常維修維護(hù)及行車安全。

2 運(yùn)用庫內(nèi)檢修工藝流程

2.1 雙周三月檢

雙周三月檢庫采用整列入庫、不解編的定位作業(yè)方式;一般設(shè)接觸網(wǎng)(軌)或者采用滑觸線方式供電;庫內(nèi)股道采用架空結(jié)構(gòu)和雙層作業(yè)平臺(3層作業(yè)面),作業(yè)平臺設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施。雙周三月檢其主要檢修工藝流程為:列車入庫→必要的測試→全面技術(shù)檢查→更換磨耗件、油潤→試驗(yàn)交驗(yàn)→列車出庫。

2.2 停車列檢

停車列檢庫采用整列入庫、不解編的定位作業(yè)方式,設(shè)接觸網(wǎng)(軌)方式供電,庫內(nèi)約一半股道設(shè)置檢修地溝。列檢其主要檢修工藝流程為:列車入段→列車外部清洗→停車庫→退勤前技術(shù)交接→車輛內(nèi)部清掃、消毒及走行部和主要部件檢查→出乘前技術(shù)交接和功能檢查→列車出段。

3 運(yùn)用庫優(yōu)化設(shè)計

3.1 停車列檢庫檢查地溝形式優(yōu)化設(shè)計

3.1.1 檢查地溝現(xiàn)狀及存在問題

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2003)規(guī)定列檢列位應(yīng)設(shè)檢查坑,坑深宜為1.2～1.5 m,坑內(nèi)應(yīng)有良好的排水設(shè)施。采用壁式檢查地溝形式,檢修人員只能在車輛側(cè)面通過站蹲結(jié)合的方式來完成車下設(shè)備檢修作業(yè),這樣不但加大了檢修人員的勞動強(qiáng)度、降低檢修效率,而且易產(chǎn)生漏檢的情況;其次檢修人員上、下檢查坑必須通過檢查坑兩端的臺階,因此檢修人員的空走距離較長,影響了檢修人員的作業(yè)效率;第三,壁式檢查坑內(nèi)通風(fēng)及照明條件差,檢修人員的作業(yè)舒適性差,如圖1(a)所示。鑒于以上3點(diǎn)原因,有必要對停車列檢庫內(nèi)檢查地溝形式進(jìn)行優(yōu)化。

3.1.2 檢查地溝形式優(yōu)化設(shè)計

列檢庫采用架空寬地溝形式,檢修人員在此寬地溝內(nèi)以直立的姿態(tài)下就能對車下設(shè)備,尤其是走行部件進(jìn)行觀察及檢修,同時在此地溝內(nèi)行走的過程中就能方便地完成列檢作業(yè),降低了檢修人員的勞動強(qiáng)度,提高了檢修效率;并極大地改善軌道內(nèi)側(cè)深地溝內(nèi)通風(fēng)照明條件,另外每條列檢線上在對應(yīng)于車輛貫通道處的兩柱間增設(shè)上、下地溝的臺階,可以大大減少檢修人員作業(yè)時空走距離,提高列檢作業(yè)的效率,作業(yè)的便利性也得到了增強(qiáng)[4];同時可以相對減少車輛段的土方的填方量。優(yōu)化后的檢查地溝形式如圖1(b)所示。

圖1 優(yōu)化檢查地溝形式示意

3.2 運(yùn)用庫檢查地溝長度優(yōu)化設(shè)計

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2003)規(guī)定檢查地溝最小長度為列車長度+5 m。但在列檢庫采用架空式寬地溝形式下,地鐵列車將不可避免地停放在寬地溝斜坡上,如圖2(a)所示。考慮到列檢作業(yè)時對轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵零部件的作業(yè)方便,因此有必要將地溝進(jìn)行適當(dāng)延長10m,使列車不占用寬地溝的斜坡,同時使司機(jī)登車平臺也避開寬地溝的斜坡,如圖2(b)所示。

圖2 檢查地溝長度優(yōu)化示意(單位:mm)

3.3 運(yùn)用庫庫長的優(yōu)化設(shè)計

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2003)中規(guī)定月檢庫最小庫長為列車長度+27 m,列檢庫最小庫長為列車長度+13.5 m。在城軌車輛段設(shè)計中,運(yùn)用庫一般采用停車列檢庫與雙周三月檢庫組合形式,且一般為1線2列位或3列位布置,由于運(yùn)用庫整體建筑面積較大,考慮消防要求,庫內(nèi)需設(shè)置中間消防通道,考慮到消防通道的順直和地溝長度的增加,因此運(yùn)用庫長度需要適當(dāng)增加。

3.4 雙周三月檢庫雙層作業(yè)平臺形式優(yōu)化設(shè)計

雙周三月檢庫內(nèi)一般設(shè)置有雙層作業(yè)平臺,平臺采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)形式,均在地溝中間設(shè)立柱進(jìn)行支撐,這種設(shè)置形式將導(dǎo)致叉車或其他作業(yè)車輛進(jìn)出線間受到立柱阻礙,作業(yè)不便,如圖3(a)所示。因此有必要對雙層作業(yè)平臺進(jìn)行優(yōu)化,考慮充分利用屋架結(jié)構(gòu)承載,整個作業(yè)平臺采用鋼結(jié)構(gòu)形式,在屋架進(jìn)行懸吊,這樣可以取消作業(yè)平臺的立柱支撐,使整個線間通道通暢,叉車進(jìn)出通道作業(yè)方便,且整個庫房顯得通透、簡潔、美觀。如圖3(b)所示。

圖3 3層作業(yè)平臺形式優(yōu)化

3.5 停車列檢庫線間距的優(yōu)化設(shè)計

城軌車輛段停車列檢庫的主要特征之一就是庫內(nèi)股道較多,其線間距的確定直接影響到停車列檢庫的規(guī)模,《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157-2003)中規(guī)定停車列檢庫線間距最小采用4.8 m,為了減少規(guī)模節(jié)省投資,因此線間距一般設(shè)計為4.8 m。由于兩線間設(shè)置有信號機(jī)、司機(jī)登車平臺、洗手池等設(shè)備和構(gòu)筑物,在實(shí)際運(yùn)營過程中,叉車沒有條件到線間進(jìn)行列檢作業(yè)。考慮到實(shí)際運(yùn)營的需要,提高檢修工作效率,因此有必要對停車列檢庫線間距進(jìn)行優(yōu)化,停車列檢庫線間距可采用6m和4.2 m交叉布置的方式,這樣不僅可以滿足叉車進(jìn)入到線間作業(yè)的需要,還能最大限度地減少停車列檢庫規(guī)模,節(jié)省投資。

3.6 運(yùn)用庫預(yù)留優(yōu)化設(shè)計

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2003)中規(guī)定運(yùn)用庫的規(guī)模應(yīng)按近期需要確定,并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。因此運(yùn)用庫一般在遠(yuǎn)期需進(jìn)行改造,目前設(shè)計一般考慮在近期運(yùn)用庫側(cè)面進(jìn)行預(yù)留遠(yuǎn)期擴(kuò)建的條件,這種預(yù)留的方法可以節(jié)省近期建設(shè)投資,但遠(yuǎn)期施工時,對咽喉區(qū)影響較大,需要短時間中斷運(yùn)營,重新從咽喉區(qū)接岔。咽喉區(qū)接觸網(wǎng)預(yù)留區(qū)域需重新架設(shè)接觸網(wǎng)立柱及接線,會干擾既有接觸網(wǎng)正常使用,也需要中斷運(yùn)營。側(cè)面預(yù)留房屋柱網(wǎng)布置需考慮預(yù)留,后期房屋同既有房屋的連接需考慮相應(yīng)措施,處理不好會影響運(yùn)用庫整體效果。由于車輛段擴(kuò)能改造過程中不會停止運(yùn)營,因此建議遠(yuǎn)期運(yùn)用庫在既有運(yùn)用庫尾部進(jìn)行預(yù)留,近期將所有停車列檢線前一列位股道及房屋一次建成,遠(yuǎn)期從列檢線股道尾部重新接軌及補(bǔ)建房屋,這種預(yù)留方式在遠(yuǎn)期接軌、架設(shè)接觸網(wǎng)、補(bǔ)建房屋等工作不會對咽喉區(qū)產(chǎn)生干擾,對運(yùn)營影響小,同時遠(yuǎn)期擴(kuò)建后可以保證運(yùn)用庫的整體效果。

3.7 其他優(yōu)化設(shè)計

3.7.1 庫內(nèi)綜合管線優(yōu)化

隨著地鐵系統(tǒng)功能的發(fā)展和技術(shù)的完善,設(shè)備管線的種類和數(shù)量越來越多,而基于工程造價的考慮,設(shè)計會盡量降低運(yùn)用庫層高,不可避免地帶來了在狹窄的空間安裝復(fù)雜多樣管線的矛盾。因此在運(yùn)用庫內(nèi)可以考慮采用機(jī)場、大型廠房等領(lǐng)域應(yīng)用的綜合支吊架系統(tǒng),該系統(tǒng)將運(yùn)用庫內(nèi)的風(fēng)管、水管、電纜橋架等各種管線進(jìn)行合理綜合,不僅可以有效地解決集中安裝空間緊張的問題,同時還具備施工效率高、造型整齊美觀、管線維護(hù)簡單、后期擴(kuò)容方便的優(yōu)點(diǎn)[5]。該系統(tǒng)在南京、北京、上海以及廣州各地地鐵車輛段均有應(yīng)用,取得了良好的效果。

3.7.2 LED顯示屏的設(shè)置

LED顯示屏具備亮度高、工作電壓低、功耗小、造價低、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[6],在地鐵系統(tǒng)中,特別是在地鐵車站內(nèi)得到大量應(yīng)用,而在地鐵車輛段中LED顯示屏應(yīng)用較少。運(yùn)用庫的建筑面積較大,每股道的接觸網(wǎng)(軌)入庫,因此每股道上方可以設(shè)置LED顯示屏或者警示燈,各股道帶電狀況一目了然,以保障作業(yè)安全。并可在運(yùn)用庫消防通道的顯要位置設(shè)置大屏幕的LED顯示屏,顯示或播放運(yùn)用庫各股道狀態(tài)、運(yùn)作程序或者會議通知、工作安排、單位重要信息等。

3.7.3 檢修平臺的細(xì)節(jié)優(yōu)化

三周雙月檢庫內(nèi)設(shè)有雙層檢修平臺,其中中間檢修平臺邊緣距離股道中心線距離根據(jù)不同的車型為1600(1 500)mm,距離軌頂面高程為1 100mm左右。由于在月檢作業(yè)中車輛的蓄電池需要進(jìn)行檢修,因此在設(shè)計中需要考慮蓄電池箱的拆卸空間,即在中間作業(yè)平臺對應(yīng)車輛蓄電池箱的位置開口,方便拆卸。另外在中間及頂層檢修平臺的防護(hù)欄底部應(yīng)設(shè)置擋板,這樣可以避免平臺上工具可能滾落造成下層檢修人員受傷和待檢車輛受損。

3.7.4 司機(jī)上下車爬梯的設(shè)置

停車列檢庫不設(shè)置作業(yè)平臺,因此為了方便司機(jī)上下車方便,在股道中間司機(jī)室門位置設(shè)置有司機(jī)登車平臺。平臺寬度一般不小于600 mm。基于投資的考慮,停車列檢庫的線間距一般為4.8m,因此設(shè)置了司機(jī)上下平臺后,叉車進(jìn)出線間作業(yè)困難,因此可以考慮采用垂直爬梯的形式。這種結(jié)構(gòu)形式基本不占用線間的空間,也較為簡潔牢固,節(jié)省投資,同時也可以滿足叉車進(jìn)出股道間作業(yè)的需要。

4 結(jié)語

從城市軌道交通車輛段內(nèi)運(yùn)用庫的檢查地溝形式、檢查地溝長度、運(yùn)用庫庫長、雙層作業(yè)平臺形式、線間距、停車列檢庫遠(yuǎn)期預(yù)留方式以及其他細(xì)節(jié)設(shè)計等方面,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和建設(shè)運(yùn)營單位的需求,提出了設(shè)計優(yōu)化采用的措施及方法,改善了三周雙月檢及列檢作業(yè)的工作環(huán)境,提高了檢修效率,減輕了勞動強(qiáng)度,明顯增強(qiáng)了檢修作業(yè)的合理性與便利性,充分體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計理念。

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[2] 施仲衡,等.地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2003.

[3] 沈景炎.城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國計劃出版社,2008.

[4] 肖 俊.淺談夏南車輛段列檢庫檢查坑優(yōu)化設(shè)計[J].鐵道勘測與設(shè)計,2009(2):17 -19.

[5] 張宇明.地鐵停車列檢庫管線綜合吊架設(shè)計與應(yīng)用[J].科技資訊,2009(15):4 -5.

[6] 洪 震.LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2010(10).

Optim ization Design of Vehicle Storehouse in Depots of Urban Rail Transit

Cai Yuanchao
(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan 430063)

Considering practical situation and requirements of operation of vehicle storehouse in depots of urban rail transit,this paper discusses the type and length of inspection trench,length of storehouse,type of two-storey platform,line spacing and the long-term reserved storehouse for the design of vehicle parking and inspection storehouse,and proposesmeasures and methods of the optimization design.

Urban rail transit;Vehicle storehouse;Design;Optimization

U239.5;U279.1

A

1004 -2954(2011)08 -0131 -03

2011-03-31;

2011 -06-10

蔡援朝(1954—),男,高級工程師,1978年畢業(yè)于長沙鐵道學(xué)院,工學(xué)學(xué)士。