虹橋動(dòng)車運(yùn)用所平面布局優(yōu)化研究

楊 輝，傅八路

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

1 問題的提出

虹橋動(dòng)車運(yùn)用所主要承擔(dān)鐵路虹橋站始發(fā)終到動(dòng)車組檢查存放臨修鏇輪作業(yè)，是保障京滬高速鐵路、滬杭甬客運(yùn)專線、滬寧高速鐵路安全運(yùn)營的重要的動(dòng)車組運(yùn)用維護(hù)設(shè)施，分別在京滬高速鐵路和滬杭甬客運(yùn)專線工程中立項(xiàng)并實(shí)施。由于京滬高速鐵路的前期研究已進(jìn)行多年，經(jīng)多次規(guī)劃及審查，虹橋運(yùn)用所形成了二級(jí)五場(chǎng)的總平面布局，京滬工程占其中三場(chǎng)，另預(yù)留二場(chǎng)。運(yùn)用所平面布局規(guī)劃時(shí)以京滬工程實(shí)施時(shí)少占地為主導(dǎo)原則，將遠(yuǎn)期預(yù)留工程均放在東側(cè)，便于分期征地分期建設(shè)。滬杭高速鐵路工程立項(xiàng)時(shí)，京滬高速鐵路已進(jìn)入工程實(shí)施階段，運(yùn)用所周邊用地條件已限制，相關(guān)市政道路的接口也已確定。

滬杭甬客運(yùn)專線2009年進(jìn)入工程實(shí)施階段，總工期只有18個(gè)月，工程完工時(shí)間反較京滬高速鐵路早1年，此時(shí)虹橋動(dòng)車運(yùn)用所中屬京滬工程的部分已開始施工1年。滬杭工程開工后，原分期規(guī)劃平面布局暴露出問題，檢查庫分期實(shí)施、分場(chǎng)設(shè)置，中間有不落輪鏇線、臨修線隔離，阻斷了檢查庫之間的橫向聯(lián)系，不利于動(dòng)車組的統(tǒng)一調(diào)度管理與維護(hù)。根據(jù)上海鐵路局管理體制，運(yùn)用所將統(tǒng)一管理，這樣的布局給以后的生產(chǎn)運(yùn)營帶來困難，迫切需要進(jìn)行優(yōu)化。由于工程已實(shí)施到一定階段，現(xiàn)場(chǎng)限制條件諸多，給平面布局優(yōu)化帶來困難。

2 原平面布局方案

2.1 原布局方案

經(jīng)多年前期研究，虹橋動(dòng)車運(yùn)用所選址于鐵路虹橋站北端、距鐵路虹橋站約4.5 km處，該處北部咽喉有京滬高速公路上跨、西鄰京滬高速鐵路、滬杭既有線鐵路走廊，南端有城市道路嘉閔高架線上跨運(yùn)用所南咽喉區(qū)。虹橋動(dòng)車運(yùn)用所總平面布局呈兩級(jí)五場(chǎng)式布置，共設(shè)2個(gè)檢查場(chǎng)、3個(gè)存車場(chǎng)，運(yùn)用所內(nèi)股道呈南北走向，所有股道向南匯集成4條動(dòng)車走行線、穿越嘉閔高架線、跨越吳淞江后通往鐵路虹橋站，向北匯集成2條走行線穿越封浜站到上海動(dòng)車段、亦可經(jīng)封浜站到鐵路上海西站、上海站，使得虹橋動(dòng)車運(yùn)用所成為連接上海樞紐兩大客運(yùn)站的重要?jiǎng)榆嚱M運(yùn)用設(shè)施。其中:存車場(chǎng)Ⅰ與檢查場(chǎng)Ⅰ、存車場(chǎng)Ⅱ與檢查場(chǎng)Ⅱ分別呈縱列式布置、存車場(chǎng)在南、檢查場(chǎng)在北;兩存車場(chǎng)、兩檢查場(chǎng)之間則為橫列式布置;存車場(chǎng)Ⅲ利用地形條件、因地制宜布置在檢查場(chǎng)Ⅰ與運(yùn)用所西側(cè)外部鐵路走廊之間狹長空地上。兩座存車場(chǎng)外側(cè)(存車場(chǎng)Ⅰ西側(cè)、存車場(chǎng)Ⅱ東側(cè))分別設(shè)有通過式外皮清洗裝置;存車場(chǎng)南頭通往虹橋站動(dòng)車出入段線上分別設(shè)通過式輪對(duì)診斷裝置和受電弓檢測(cè)裝置;出于最大限度利用土地、減少近期土地占用面積的考慮，將運(yùn)用所生產(chǎn)輔助房屋布置在檢查場(chǎng)Ⅰ與檢查場(chǎng)Ⅲ之間的空地處，不落輪鏇庫線、臨修庫線則布置在檢查場(chǎng)Ⅰ東側(cè)?？偲矫娌季忠妶D1。

2.2 存在問題

因預(yù)留用地需集中，將預(yù)留的檢查庫放在東側(cè)、與檢查庫Ⅰ分別設(shè)置、中間設(shè)有不落輪鏇庫、臨修庫，檢查庫邊跨分別設(shè)置在兩座檢查庫的東西兩側(cè)，輔助生產(chǎn)房屋主要布置在檢查庫Ⅰ西側(cè)。雖然從土地利用的角度出發(fā)，這種布置形式可以節(jié)省近期工程用地，帶來的問題是檢查庫邊跨間隔較遠(yuǎn)，其車間布置及相關(guān)輔助生產(chǎn)房屋與近期實(shí)施工程須分別設(shè)置、不利于統(tǒng)一管理，有些車間重復(fù)設(shè)置、增加房屋設(shè)備投資;臨修、鏇輪作業(yè)時(shí)間較長，動(dòng)車組停在股道上對(duì)檢查庫形成實(shí)際上的隔斷，造成檢修作業(yè)的不便;人員、車輛出入運(yùn)用所、到達(dá)辦公生活區(qū)均需穿過兩座檢查庫端股道，不利于動(dòng)車組封閉式管理，影響動(dòng)車組、作業(yè)人員及車輛安全。

3 平面布局優(yōu)化方案

3.1 優(yōu)化要求

將不落輪鏇庫及臨修庫位置調(diào)整到其他位置，使兩座檢查庫之間沒有股道分割、檢查庫靠攏并列布置、邊跨統(tǒng)一調(diào)配、同類生產(chǎn)車間用房歸并、減少重復(fù)配置，便于生產(chǎn)調(diào)度，輔助生產(chǎn)房屋合并后布置在運(yùn)用所靠外側(cè)(東側(cè))的地方，便于人員及備品運(yùn)輸，節(jié)省工程投資。

圖1 虹橋動(dòng)車運(yùn)用所總平面布局(原方案)

3.2 限制條件

存車場(chǎng)Ⅰ、檢查場(chǎng)Ⅰ路基處理工程已結(jié)束，跨運(yùn)用所中部下穿的城市道路——金鶴公路的框架工程(存車場(chǎng)Ⅰ到檢查庫Ⅰ、存車場(chǎng)Ⅱ到檢查庫Ⅱ的股道咽喉區(qū)上跨金鶴公路的框架涵、存車場(chǎng)Ⅲ股道上跨金鶴公路的框架涵)樁基處理已結(jié)束，運(yùn)用所中部咽喉區(qū)位置實(shí)際已經(jīng)被限制住，金鶴公路下穿運(yùn)用所的其余U形槽基礎(chǔ)處理施工基本完成。運(yùn)用所北端通往封浜站的走行線位于京滬高速公路橋下、穿橋洞位置已被限制，不能改移和增加走行線。城市道路嘉閔高架線跨越運(yùn)用所南端走行線工程正在實(shí)施。上述已完成的工程(包括正在實(shí)施的工程)須利用，不能產(chǎn)生廢棄工程。

3.3 優(yōu)化方案研究

根據(jù)優(yōu)化要求及限制條件，需在不改變中部咽喉區(qū)及北端走行線股道線位的前提下，將動(dòng)車組檢修庫、臨修庫、不落輪鏇庫及輔助生產(chǎn)房屋重新布置。存車場(chǎng)及外皮清洗裝置、輪對(duì)診斷棚等可以保持原方案布置形式及位置。

首先要解決的問題是檢查庫的布置，原方案兩座檢查庫之間相隔80 m，中間有5條股道，優(yōu)化要求是在保持檢查庫南咽喉區(qū)跨金鶴公路的道岔位置不動(dòng)的前提下，將檢查庫Ⅰ向東移、檢查庫Ⅱ向西移，使兩座檢查庫盡量靠攏、便于邊跨的統(tǒng)一布置。最初考慮是基本維持原方案檢查庫兩端股道位置、把設(shè)在外側(cè)的邊跨調(diào)到內(nèi)側(cè)、并將生產(chǎn)輔助房屋布置在兩座檢查庫之間，這種布置形式兩座檢查庫之間間距仍有50 m，部件及備品的運(yùn)輸距離較長，生產(chǎn)組織仍覺不便，有些車間如真空機(jī)組間、消防泵間、空調(diào)濾網(wǎng)濾筒清洗區(qū)等還需分別在兩檢查庫邊跨設(shè)置，不利于節(jié)省投資。于是下決心將股道作大改動(dòng)，僅維持跨金鶴公路2組交叉渡線位置不動(dòng)，其余股道全部重新布置，采用規(guī)范允許的最小的曲線半徑，經(jīng)過優(yōu)化，可以將檢查庫間距縮小到20 m，正好滿足庫房間設(shè)置1條運(yùn)輸通道及道路與庫房間布置各種管線所需要的間距要求。咽喉區(qū)跨金鶴公路的框架涵也全部原位利用，不產(chǎn)生廢棄工程。原方案咽喉區(qū)1組交分道岔取消、代之以9號(hào)單開道岔，股道布置較原方案更優(yōu)。

其次是臨修庫線、不落輪鏇庫線的布置。這2座庫均要求在動(dòng)車組任一轉(zhuǎn)向架進(jìn)行作業(yè)時(shí)對(duì)相鄰股道無干擾，即庫兩端股道長度各能容納1列長編組動(dòng)車組，且?guī)旆繀^(qū)及庫房兩段各1輛車長度范圍股道還需位于直線段上，對(duì)連接直線段其余股道的曲線半徑也有要求。原方案放在2座檢查庫之間，兩端股道分別接到存車場(chǎng)及檢查庫北咽喉，長度及曲線半徑等易于達(dá)到要求、并滿足近遠(yuǎn)期工程綜合利用要求。調(diào)整后要滿足上述所有要求，初考慮放在存車場(chǎng)Ⅰ與存車場(chǎng)Ⅱ之間，長度倒是可以滿足要求，但由于運(yùn)用所用地界已定、場(chǎng)坪寬度不能增加，只能擠占存車線位置來設(shè)置臨修鏇輪線，嚴(yán)重影響存車線能力，1條臨修庫線要占用5條存車線位置、1條不落輪鏇線要占用3條存車線位置，占用存車線能力太多，且臨修線、不輪鏇線將兩存車場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)切斷，不可取;若放在檢查庫外側(cè)(東側(cè))，其鏇輪臨修作業(yè)時(shí)間較長、長時(shí)間壓占股道又會(huì)影響人員車輛的運(yùn)輸、切斷運(yùn)輸通道，亦不可行。最后考慮將臨修庫與不落輪鏇庫分開設(shè)置，臨修庫放在檢查庫Ⅰ的西側(cè)、與檢查庫Ⅰ并列設(shè)置，不落輪鏇庫則放在存車場(chǎng)Ⅲ東側(cè)，兩條股道兩端分別接運(yùn)用所北咽喉及存車場(chǎng)Ⅰ，這樣不僅均滿足了庫線設(shè)置要求，對(duì)段內(nèi)其他作業(yè)也沒有干擾。臨修線可利用檢查庫Ⅰ的南端跨金鶴公路的框架涵，增加的不落輪鏇線只需將存車場(chǎng)Ⅲ的框架涵加寬10 m。均不產(chǎn)生廢棄工程。

剩下就只要解決輔助生產(chǎn)房屋的問題了。鑒于運(yùn)用所西側(cè)為鐵路走廊，主要通站道路均在東側(cè)，原布置在檢查庫Ⅰ西側(cè)的輔助生產(chǎn)房屋位置顯然不再合適，生產(chǎn)庫房股道布置完后，在運(yùn)用所用地界內(nèi)在東側(cè)還有一狹長空地，于是將輔助生產(chǎn)房屋(候乘綜合樓、食堂浴室、公寓、變電所、動(dòng)力機(jī)房等)布置在運(yùn)用所東側(cè)狹長地帶上，將污水處理場(chǎng)、給水加壓站布置在檢查庫南頭、便于檢查庫卸污作業(yè)及排放。信號(hào)樓則設(shè)置在存車場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ北頭的夾心地上，方便信號(hào)調(diào)度及信號(hào)電纜的布置。

經(jīng)優(yōu)化后的總平面布局見圖2。

圖2 虹橋動(dòng)車運(yùn)用所總平面布局(優(yōu)化后)

4 研究結(jié)論

經(jīng)優(yōu)化后，虹橋運(yùn)用所總平面仍呈兩級(jí)五場(chǎng)布置形式，檢查庫由分設(shè)改為并列布置，邊跨空調(diào)檢修間、真空機(jī)組間、消防泵房、通信信號(hào)設(shè)備檢測(cè)間、調(diào)度室、通信機(jī)械室等均合并設(shè)置、綜合利用，不僅便于動(dòng)車組檢查作業(yè)的綜合管理、減少管理環(huán)節(jié)，而且充分提高了房屋及設(shè)備利用率，檢查庫并列設(shè)置后，場(chǎng)坪視覺效果美觀大氣;不落輪鏇庫及臨修庫設(shè)備全所統(tǒng)一調(diào)度使用，減少設(shè)備重復(fù)投資，作業(yè)時(shí)對(duì)其他作業(yè)不產(chǎn)生干擾;輔助生產(chǎn)房屋調(diào)整到運(yùn)用所外側(cè)，靠近通站道路，方便人員部件等運(yùn)輸。較原方案更為優(yōu)化的是在兩存車場(chǎng)間增設(shè)了轉(zhuǎn)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線，在運(yùn)用所各場(chǎng)(存車場(chǎng)、檢查庫)到發(fā)能力不均衡時(shí)，可以靈活調(diào)度動(dòng)車組。上述所有優(yōu)化措施均考慮了工程實(shí)施現(xiàn)狀，不產(chǎn)生廢棄工程。

5 工程實(shí)施

虹橋動(dòng)車運(yùn)用所工程已按優(yōu)化后平面布局實(shí)施，其中滬杭工程部分已于2010年10月投產(chǎn)，為滬杭甬客運(yùn)專線的開通運(yùn)營起到了關(guān)鍵的安全保障作用，目前運(yùn)營效果良好。

［1］鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.京滬高速鐵路初步設(shè)計(jì)文件［Z］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院，2007.

［2］鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.滬杭甬客運(yùn)專線初步設(shè)計(jì)文件［Z］.鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院，2008.

［3］中華人民共和國鐵道部.鐵路動(dòng)車組運(yùn)用維修規(guī)程［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［4］中華人民共和國鐵道部.鐵路動(dòng)車組設(shè)備設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［5］中華人民共和國鐵道部.TB10621—2009 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.