城市軌道交通車輛基地物資總庫工藝設計研究

摘 要：通過對城市軌道交通車輛基地物資種類及存放要求的分析，研究物資庫需要放置的物資類別，及物資庫各類物資的存放方式及規模，確定物資庫需要配備的貨架規模、倉儲設備和工器具等，再通過分析各地段物資庫管理模式和組織機構、定員情況，研究人員辦公房屋的配置，達到優化工藝設計的目的。

關鍵詞：城市軌道交通；物資總庫；工藝設計

1 車輛基地物資分類情況

車輛基地物資共分九大類：車輛類、線路、建筑類、電氣類、通信信號及自動化類、機電類、工器具及儀器儀表類、標準與通用配件類、材料類、其他物資類，具體分類情況如下。

（1）車輛類。包括列車材料及備件、機動車輛材料及備件、軌道車輛材料及備件、工程機車材料及備件、鏇床材料及備件、洗車機材料及備件、立體倉庫材料及備件。

（2）線路、建筑類。包括線路檢修專用設備及備件、線路專用材料及備件、建筑檢修專用材料及備件、建筑裝潢材料及建筑五金件。

（3）電氣類。包括供電系統、低壓配件與照明系統材料及備件、接觸網系統材料及備件、電纜電線及電料。

（4）通信信號及自動化類。包括通信系統材料及備件、信號系統材料及備件、電力監控系統材料及備件、車站設備監控系統材料及備件、消防報警系統材料及備件、自動售檢票系統材料及備件、計算機、打印材料及備件、主控系統材料及備件等。

（5）機電類。包括環控系統材料及備件、液壓氣壓材料及備件、電梯與自動扶梯系統及起重設備材料及備件、給排水系統材料及備件、自動滅火系統材料與備件及消防器材、通用設備材料及備件、屏蔽門系統材料及備件等。

（6）工器具及儀器儀表類。包括計量標準器具與量具及衡具、儀器儀表及備件、通用工具、切削工具、專用工具等。

（7）標準與通用配件類。如車床、沖床及其配件、發機電、切割機及其配件、潛污泵、繼電器等。

（8）材料類。包括油料及潤滑劑、金屬材料、非金屬材料生產輔助用品（低值易耗品）、化工產品、壓力容器等。

（9）其他物資類。包括警衛物資、車票、勞保用品、藥品及醫療器材、保潔設備材料及備件、辦公宣傳教學設備材料及備件、辦公用品及用具、辦公及生產家具、廚房專用設備及備件。

2 車輛基地物資儲存情況

地鐵物資品種約三千多種，各種材料、配件的品種繁多。不同物品的保管由車輛基地內物資總庫、車間備品庫、材料棚、危險品儲存間、堆場等進行分類儲存。

（1）物資總庫一般儲存配件、五金、機電（或電器）、雜品及勞保用品等五類。a.配件：車輛配件，大、中型配件要存放在檢修庫或檢修車間內。b.五金：有色金屬、焊接材料、緊固件、水暖配件，建筑小五金等。c.機電：二類機電產品、電工材料、軸承、儀表等。d.雜品：雜品、涂料、化工等非金屬材料。e.勞保：各類勞動保護用品。

（2）車間備品庫，儲存車輛檢修備件等。配件一般可分為大、中、小三類。大型配件包括：牽引變壓器、轉向架、輪對、牽引電機、變、整流裝置等。中型配件包括：空壓機組、電阻柜、110V電源柜、輔助電源、牽引電機通風機、平波電抗器、受電弓等。小型配件包括：主斷路器、司機控制器、各類電器、各類儀表、各類閥類。

（3）材料棚，儲存物資有柴油、大型物資及報廢物資等，具體包括型鋼、薄鋼板、木材，建材耐材、瓷瓶、粗制的機車配件、均衡梁、彈簧緩沖器、車鉤、鉤框、閘瓦等。

（4）危險品儲存間，儲存甲類、乙類、丙類、柴油、氣瓶和制冷劑等易燃、易爆、腐蝕和有劇毒的危險品。

（5）堆場，儲存道砟、線纜、路軌、扣件等。

3 物資總庫倉儲設備及定員研究

3.1 物資總庫倉儲設備的研究

通過對儲存貨物的分析，研究物資總庫的自動化立體倉儲區、大部件存放區、空調庫房區倉儲設備的型號及選用。

立體倉儲區主要存放通號、機電、環控等其它各類設備系統的備品備件，是重型物資的集中存放區。大部件存放區存儲對象主要為超大，超重并且形狀特殊的物資，這些物資通常難以放置在普通的貨架上，例如發電機，大型電纜，重型鋼板等?？照{庫房存儲物資為電子電器類、儀器儀表類、勞保用品類，空調庫也稱恒溫庫用于存放對倉儲環境要求較高的電氣設備備品備件、電子產品、儀器儀表以及橡膠制品等。

各類物資根據不同的存放要求，設置不同的倉儲設備。一般建材、耐材、較大的配件、金屬材料等，除各類型鋼、薄鋼板等以格柵或排架存放外，均堆放在地面上；材料、配件，按不同的保管要求，分類存放。倉庫內設置一定數量的材料架或材料柜，根據具體情況選用自動化立體倉儲設備。

3.1.1 自動化立體倉儲設備的選用

自動化立體倉庫是一種基于高層貨架立體存放、采用電子計算機進行管理、采用自動化存取設備自動存取作業的倉儲系統。它的主要功能是可實現大容量的儲藏和高效率的物流。自動化立體倉庫的功能一般包括自動收貨、存貨、取貨、發貨和信息查詢等。

自動化立體倉庫由貨架系統、堆垛機、自動控制系統和裝卸系統組成。其工作過程是從入庫開始通過輸送系統或叉車等運輸機械將貨物送至貨架前，由堆垛機實現入庫和出庫，整個過程通過自動控制系統來完成，實現物流科學管理，減少占地面積，減少管理人員等管理目標。

3.1.2 自動化立體倉儲區倉儲設備

立體倉庫區存放物品數量眾多，大小不一，采用拼箱方式存儲，針對不同的物品可采用托盤或貨箱，存放的物品尺寸（長×寬×高）不超過1200mm×1000mm×1250mm，或者貨物重量不超過1t，受溫度影響小的中、小型器件。為了便于分類存儲貨架，可以分中型貨架和小型貨架2～3種，貨架分成多個貨格，每個貨格存放2個托盤。目前多數立體倉庫采用中型貨格規格（長×寬×高）約為2450mm×1050mm×1270mm，配套托盤尺寸（長×寬×高）為1200mm×1000mm×150mm；小型貨格尺寸約為2050mm×840mm×750mm，配套托盤尺寸為1000mm×800mm×120mm；個別線路小型備品備件量大的話還可以增加超小型貨格，尺寸約為1450mm×450mm×220mm，配套托盤尺寸為700mm×450mm×220mm?？傮w來說，中型貨架與小型貨架的比例約為1∶2，小型貨格可以根據需要配置一半貨箱、一半托盤進行存儲。

根據《有軌巷道式高層貨架倉庫設計規范》，單元貨物托盤的長、寬尺寸可采用800mm×1000mm、800mm×1200mm、1000mm×1200mm的規格。

3.1.3 大件物品存放區倉儲設備

大件物品區存放的物品尺寸（長×寬×高）超過1200mm×1000mm×1250mm，或者貨物重量超過1t，由于其重量大，對地面以及貨架載荷要求高，其存放一般以地面堆放或者低層貨架（不超過4層）為主，貨位尺寸（長×寬×高）為2400mm×1200mm×1250mm。

3.1.4 空調庫房區倉儲設備

貨格規格約為：2500mm×650mm×300mm，由于采用人工存儲，層高6～7層。

3.2 物資總庫定員研究

通過分析物資總庫組織結構和定員情況，結合各地運營部門的設置，了解相關辦公系統的職責和人員配置。

3.2.1 深圳物資部組織機構和定員

深圳地鐵所有物資是由深圳地鐵運營分公司物資部來管理的，物資部總部設在竹子林車輛段，總部下設三個室：計劃室、采購室、倉儲室，總人數為34人。物資部分別在每條線設倉儲室，倉儲室定員均為14人。深圳地鐵的物資管理工作是：每條線根據自身特點存放物資，而所有物資的計劃和采購則統一安排。

3.2.2 廣州物資部組織機構和定員

廣州地鐵運營總部采購與物流中心是于2009年廣州地鐵物資公司和運營總部物資部合并以后成立的，隸屬于運營總部。各部門的主要職能及人員配備如下。

（1）計劃部：負責收集地鐵各部門采購需求，統計物料使用情況，分析庫存及采購風險，制定采購計劃與預算，指導采購作業。計劃部員工有10-20人。（2）采購部：負責供應商管理、價格管理、物資質量管理、采購物資成本控制以及合同的簽訂與執行。采購部員工有10-20人。（3）財務部：進行財務核算，負責對資金動態的分析，合理調配資金，參與對外經濟合同的簽訂，協助對計劃采購物資的成本預估。財務部員工有10人左右。（4）物流部：負責對各種庫存物資的管理、統計、裝卸、搬運、配送。物流部辦公人員有6、7人。目前物流部下轄7個各線材料總庫和1各建設倉庫，每個材料總庫有1個倉庫主辦和7-9名工人。（5）對外拓展部：負責原材料、備品備件等市場業務經營。對外拓展部員工有10-20人。（6）建設服務部：新線建設期間，負責建設物資的采購和管理。建設服務部員工有10-20人。（7）綜合部：負責總務管理、人員管理、安全保衛等工作。綜合部員工有10人左右。

4 物資總庫工藝設計探討

物資總庫的工藝設計包括倉儲規模設計、物資運轉流程工藝設計和辦公系統設計等。

（1）倉儲規模設計就是根據用戶的需求對貨架進行總體工藝設計，使其既能滿足貨位數的要求又能滿足立體庫出、入庫能力的要求，同時降低整個立體庫的造價。

通常設計方法為有空間限制和無空間限制兩種。a.有空間限制的設計方法。設計時空間尺寸已經被限制，貨架的行數和層數可以基本確定。根據出、入庫的能力來確定巷道數和堆垛機數。b.無空間限制的設計方法。無空間限制就是在沒有提出空間限制的情況下，根據出、入庫流量來計算，然后計算出所需要的庫長寬高。

（2）物資運轉流程工藝設計就是根據物資的出入庫流程合理設計工藝順序，設置揀選區（用于貨物揀選、散貨整理、人工碼盤）、緩存區（用于貨物無法及時入庫時緩存）、不合格物品存放區、物流設備存放區（用于停放叉車、物流小車）等使物資運轉合理進行。

（3）辦公系統主要根據機構組成及定員設置配備相應合適的辦公房屋。

4.1 物資總庫規模及面積影響因素

倉庫的規模及面積受機車的類型、檢修規模、及檢修工作量所制約，因此在規劃倉庫的面積時應考慮到下列三種因素。

（1）按車輛類別、修程、數量、以及各備件的檢修周期計算配件的消耗數量；（2）按設備類型、工藝管理及有關的電力線路等的維護、修理所需備件、材料計算消耗數量；（3）按全段定員的各不同工種人數和每個人的勞動保護消耗標準計算消耗數量。

各倉庫的設計面積建議如下設置：

（1）物資總庫。

立體倉儲區面積易為1000-2000m2，再根據有空間限制的設計方法設計倉儲貨位數量，一般易為2000-5000個。

大部件存放區面積易為500-1000m2。

空調庫房區面積易為270-500m2。

新線辦公系統包括計劃、采購、財務、物流、綜合等部門，每個部門按10人編制考慮辦公室面積大?。ǜ鶕ㄖ幏丁捌胀ㄞk公室每人使用面積不應小于3m2，單間辦公室凈面積不宜小于10m2”，辦公面積宜為300-500m2）。

（2）室外堆場面積宜為1500-2000m2。

（3）材料棚面積宜為300-500m2。

（4）危險品儲存間面積宜為300m2。

4.2 物資總庫的主要設備

倉庫內配備下列設備：

（1）自動化立體倉儲設備。自動化立體倉儲設備由貨架系統、堆垛機、自動控制系統和裝卸系統組成。其工作過程是從入庫開始通過輸送系統或叉車等運輸機械將貨物送至貨架前，由堆垛機實現入庫和出庫，整個過程通過自動控制系統來完成，實現物流科學管理，減少占地面積，減少管理人員等管理目標。

（2）起重機設備。儲存大型配件的倉庫、材料棚等均應設有起重設備，用于配件等的存放、提取及向材料廠提取材料、配件時的卸車等作業。以減輕工人勞動強度，提高工作效率。

（3）運輸設備。除為運輸材料、配件按需配置一定數量的載重汽車外，庫內外以及至車間的材料、配件搬運也需設置一定數量的叉式裝卸車或電瓶車、手推車等。

（4）電梯設備。如需要可配置載重2噸的電梯，用于材料的運輸。

4.3 物資總庫的建筑要求

（1）倉庫應通風良好，光線充分。

（2）倉庫對外庫門門洞的高度及寬度推薦如下：

一般庫門——2100mm（高）×1500mm（寬）；

通行蓄電池車——2400mm（高）×2100mm（寬）；

通行載重汽車——3300mm（高）×3300mm（寬）。

門口應做成斜坡道。

（3）庫的窗戶，一般采用高窗，高于地面1800～2000mm處，并加防護欄桿。

（4）庫的地面，一般采用混凝土地面。

（5）自動化立體倉儲庫區屋架下弦距室內地面不低于13m，空

調庫房、辦公房屋等為局部三層，一層為辦公室，其凈空應不小于3.0m，值班室凈空高3.0m（需吊頂），二、三層室內凈空高度均不小于4.2m；

（6）物資總庫一層地面大件物品存放區和常用配件存放區荷載可按3.0t/m2設計。自動化倉儲區荷載可按20t/m2設計。物資總庫局部多層樓面采用架子存放各種配件，荷載按1.2t/m2，活動荷載按1.5t/m2設計。

（7）裝設起重設備的庫房高度。安裝起重設備時倉庫高度的確定——當選用電動單梁起重機時，可按下式計算：H庫=Ch+H+h+F+E+B+A（毫米）

式中：H庫-屋架下弦至地面的高度；Ch-上方間隙，Ch≥200mm；H-起重機的高度，5t以下的起重機一般H≤1000mm；h-吊鉤最高位置時與起重機工字梁底的距離，不同規格起重機，差別比較大；590/700/800/900mm；F-吊鉤最高位置時至工作物箱底的距離，一般可取1500-1800mm；E-箱底至汽車上墊木之間的距離，取200mm；B-墊木的厚度，取100mm；A-汽車車廂地板面至地面的高度，一般在1100～1400mm之間。

當采用電動單梁起重機時，倉庫高度建議不小于5.5m。

（8）電梯噸位及井道設計。根據運輸貨物大小及噸位要求，一般建議采用2t貨梯，車輛段內一般采用有機房電梯，如設計條件有限可采用無機房電梯。

考慮到土建設計和設備招標工期不一致性，電梯井道進行包容性設計，通過對市場多家電梯樣本參數的對比，建議井道按凈寬≥2800mm，凈深≥3300mm，電梯門寬≥1500mm進行設計。

（9）立體倉儲區跨度設計。立體倉儲區跨度綜合考慮功能使用、造價，美觀等，框架結構一般在12m，排架結構一般在18m，網架結構一般在20-30m左右。

4.4 自動化立體倉儲設備的水噴淋系統

根據GB50084-2001《自動噴水滅火系統設計規范》規定，立體倉儲設備需設置水噴淋系統，貨架上部應需預留一定空間，用于水噴淋裝置安裝。當室內最大凈高度≤9m時，儲物高度應≤7.5m，頂板下噴頭噴水強度為24.5～32.5L/min·m2，持續噴水時間>2h，作用面積>200m2。當室內最大凈高度>9m時，儲物高度應>7.5m，宜在自地面起每4m高度處設置1層貨架內置噴頭，并應預留一定高度，考慮照明燈具的安裝，還應設有煙感報警系統，可以及時報警，確保物資安全存儲。

參考文獻

[1]廣州、深圳地鐵運營相關資料[Z].

[2]王迪.淺議南京地鐵物資網絡化管理[J].現代城市軌道交通，2010（4）.