地鐵車輛段/停車場運用庫設計及實施中的若干問題探討

葉學艷 奚正波 沈鯉庭

(杭州市地鐵集團有限責任公司運營分公司,310017,杭州∥第一作者,工程師)

地鐵車輛段/停車場運用庫設計及實施中的若干問題探討

葉學艷 奚正波 沈鯉庭

(杭州市地鐵集團有限責任公司運營分公司,310017,杭州∥第一作者,工程師)

結合杭州地鐵車輛段/停車場運用庫建設過程中出現的問題實例,從使用維護、節能管理等運營角度對運用庫列檢列位數量比例及其布局型式、檢查坑長度、防排水、動力照明等若干問題進行探討,并提出相應的優化設計與實施建議,為地鐵新線運用庫建設提供參考。

地鐵; 車輛段/停車場; 運用庫; 優化設計

Author′s address Operation Branch,Hangzhou Metro Group Co.,Ltd.,310017,Hangzhou,China

地鐵車輛段/停車場運用庫由雙周/三月檢庫與停車列檢庫合建組成[1],是進行地鐵車輛停放、技術檢查、一般性故障處理、整備、清潔等日常維護保養工作的場所。在運用庫設計及實施過程中,列檢列位數量比例及其布局型式、檢查坑長度、防排水、動力照明等問題如果處理不當,將影響檢修作業的效率、質量,甚至影響相關設施設備的使用壽命,因此需從設計及實施環節予以足夠重視。本文結合實例從運營使用維護、節能管理等角度,為更合理地設計及實施地鐵新線運用庫提供參考。

1 列檢列位數量比例及其布局型式

1.1 列檢列位數量比例

GB 50157—2013《地鐵設計規范》規定:“停車列檢庫設計的總列位數,應按本段(場)配屬列車數扣除在修車列數和雙周/三月檢列位數計算確定;列檢列位數設計不應大于停車列檢庫總列位數的50%。”列檢列位設檢查坑,停車列位一般不設檢查坑。新建地鐵車輛段(場)運用庫列檢列位數與總列位數的設計比例一般取上限值50%。

1.2 列檢庫布局型式

列檢庫常見布局有盡端式及貫通式2種。

1.2.1 盡端式庫型

若為兩列位停車列檢線,應采用“前半部分(靠出入線方向,A段)設列檢列位、后半部分(靠庫盡端,B段)設停車列位”的布局型式,如圖1a)所示。A段列車列檢完成后,移位調車至B段停車即可,基本上不需要轉線調車。

圖1 盡端式庫型布局示意圖

應避免采用一半A、B段均為列檢列位,另一半A、B段均為停車列位的布局型式(如圖1b)所示)。采用該型式會加大庫內轉線調車工作量,嚴重影響檢修作業效率。調查發現,個別城市已建成的車輛段/停車場停車列檢庫采用了圖1b)布局,從而導致其列檢作業效率較低。故設計時應予以避免。

1.2.2 貫通式庫型

若為三列位停車列檢線,應在B段設停車列位;因受“列檢列位數比例不應大于50%”的限制,故A段(或C段)全部設列檢列位,相應的C段(或A段)只能部分設列檢列位、部分設停車列位(如圖2a)所示)。運營單位應嚴格編排收車計劃,避免發生多次移位調車或轉線調車作業。事實上,貫通式三列位停車列檢庫列檢列位數比例若取2/3,則列檢庫布局型式如圖2b)所示。這樣收車計劃及列檢作業將更為靈活。

圖2 貫通式停車列檢庫的列檢列位、停車列位布局型式示意圖

1.3 停車列檢庫運作分析

以兩列位的列檢列位數比例為50%的停車列檢庫為例,新線開通初期,行車密度較低,段配屬車較少,故列檢列位數相對富裕。而線路運營至近、遠期,配屬車逐步達到段(場)設計容量,行車密度高,運用列車比例大。此時,前批次回庫列車完成日檢后,需及時從列檢列位移位調車至本股道停車列位,為后批次回庫列車列檢騰位。因此,大部分股道將產生(1列次/股道)的移位調車工作量。如遇節假日、重大活動等特殊時期,晚高峰持續時間長,末班車延晚,晚間平峰行車密度也相對大。在日檢班組力量一定的情況下,部分列車回庫時需先在停車列位停放,以滿足后續批量列車高密度收車回庫的需要;待同股道列檢列位列車完成列檢后,再移位調車至列檢列位開展列檢;最后,再整體調車回位。此時部分股道將產生4列次/股道的移位調車工作量。因此,在有限的檢修窗口時間內,需周密安排調車和列檢計劃。

針對上述情況,部分城市在新線車輛段/停車場建設時,在概算范圍內犧牲一定的經濟性,往往也會突破規范值提升停車列檢庫列檢列位數設計比例(見表1),為運營創造更大的靈活性。

表1 部分城市車輛段(場)運用庫列檢列位數比例值(>50%的情況)

綜上可見:

(1) 列檢列位數設計比例取值應根據停車列檢庫布局型式、運作(收發車、列檢等)方式、建設投資等因素進行綜合技術經濟比較論證,50%的比例值雖能滿足功能需求,但會發生較大量的移位調車。若條件允許,特別是新建地鐵城市的運營經驗相對欠缺,車輛檢修尚處摸索階段,列檢周期相對保守,建議參照其他城市做法,考慮運營需求,適當提升前期新線運用庫列檢列位數設計比例,特別是貫通式三列位停車列檢庫(比例值建議取2/3),以便為運營創造更大的靈活度。

(2) 運營單位應根據不同階段(特別是近、遠期規劃或節假日及重大活動日)的列車運行圖,結合列檢力量,周密安排每日的列車收發計劃,提高列檢效率和質量,盡可能減少移位調車工作量;同時應逐步創新車輛檢修模式[2],條件成熟時考慮實施雙(隔)日檢,可降低對列檢檢查坑的需求,節省建設投資。

2 列檢檢查坑長度

根據GB 50157—2013《地鐵設計規范》的規定:列檢檢查坑坑深宜為1.3～1.5 m;檢查坑兩端應設階梯踏步;檢查坑長度不應小于計算值Lj,Lj=L+Lw(其中,L為列車長度;Lw包括停車誤差1 m和檢查坑兩端階梯踏步各1.5 m,總長4 m;本式按壁式檢查坑考慮)。檢查坑的結構型式及其適用性參見文獻[3]。柱式檢查坑應根據上式,考慮其結構型式、端側處理型式及運營使用維護等因素,因地制宜進行長度設計。柱式檢查坑設計應重視以下兩個要素:

(1) 檢查坑端側型式。可兩端側均采用斜坡型式(見圖3);或一端側采用斜坡型式,另一端側采用階梯踏步型式(見圖4)。為方便維護保養或庫內保潔工器具的搬運,不應兩端側均采用階梯踏步型式。若端側均采用斜坡型式,則宜適當增加檢查坑長度,使得列檢人員在檢查列車端側的走行部能基本處于斜坡底部[3-4],以方便作業。

(2) 檢查坑內端部階梯踏步。杭州地鐵2號線采用B型車,列車長119.70 m;已建成的蜀山車輛段運用庫列檢檢查坑采用柱式結構,設計長度為123.00 m,階梯踏步長度為1.75 m,檢查坑兩端最后一級踏步之間的距離僅為119.50 m。這導致檢查坑端部階梯踏步縱向位置侵入列車端部(鉤頭),列檢時易造成人員碰頭,給運營維護帶來不便。因此,設計時應注重坑內端部階梯踏步縱向長度設計控制,建議鉤頭與末級階梯踏步之間至少保持1 m距離,以防止人員碰頭。

圖3 檢查坑端側采用斜坡型式

圖4 檢查坑端側采用階梯踏步型式

3 運用庫防排水問題

3.1 列檢檢查坑排水

根據《地鐵設計規范》規定,列檢檢查坑內應有良好的排水設施。在杭州地鐵1號線車輛段運用庫設計及實施過程中,由于對檢查坑排水設計及實施缺乏足夠的重視,導致產生以下問題:

(1) 在坑內分散設置下水點(如圖5所示),卻未在坑內設置排水溝。這導致部分檢查坑內排水不暢而產生積水,影響了檢修作業。

圖5 杭州地鐵1號線列檢檢查坑內下水點設計

(2) 未對列車空調冷凝水排放采取有效的設計處理。特別是在夏季,檢查坑股道兩側積水及濕滑現象嚴重,影響了檢修作業和員工勞動安全。

針對這兩處問題,運營單位通過在股道兩側布設移動集水箱(見圖6)進行補救,實施人工干預排水,不僅影響檢修作業而且增加運營成本。

圖6 杭州地鐵1號線列車空調冷凝水移動集水箱

因此,在新線車輛段(場)運用庫設計時,應做以下有針對性的優化設計:

(1) 應在檢查坑內設置排水溝,溝內分散設置多處下水點,并在庫外設置集水井,廢水匯集后抽排至廢水管,避免倒灌。在杭州地鐵后續段(場)設計時,已做了有針對性的優化設計。

(2) 應在列檢列位股道兩側設置相應數量的集水井,將列車空調冷凝水收集后引流至檢查坑內排水溝排放,同時施工過程應嚴格控制施工質量,防止排水不暢導致淤滯。

3.2 運用庫屋面防排水

運用庫屬于長大型廠房,其庫房屋面防排水設計及施工應引起高度重視。若處理不當,將導致大量的工程整改,造成嚴重的經濟損失。運用庫屋面防排水應從設計、選材、施工及監管等環節嚴格把關。

(1) 設計:應根據屋面構造型式和變形特征,按照最新的設計規范進行專項防水設計,合理設計保護層、防水層、隔離層、基層;采用相適應的排水方式(如虹吸式等)和施工工藝(如空鋪、點粘、條粘及機械固定法等)。

(2) 選材:防水卷材應具備外露性能,應滿足屋面工程防水材料標準的基本技術指標,應合格地通過人工加速老化和抗風揭能力試驗等測試項目。

(3) 施工:各細部接合節點(板縫節點、天溝、變形縫、采光窗、女兒墻等)處理應有專項方案,監理方、業主方應嚴格監管。

4 運用庫動力照明問題

運用庫內動力照明設計應充分考慮節能管理和運營使用的便利性,根據杭州地鐵已投用的車輛段(場)運用庫動力照明設計存在的問題,總結出新線運用庫設計實施過程中應注意的以下幾方面。

(1) 燈具選用:頂棚燈宜選用長壽命的LED (發光二極管)燈或金鹵燈;檢查坑照明燈宜選用防水型固態節能LED安全照明燈,以節能并減少發熱量,改善夏季列檢作業環境。作業平臺照明宜選用LED燈。壁式檢查坑的燈具應采用壁體嵌入式安裝。

(2) 智能照明控制系統:①按作業區域和功能的不同,在入庫道路兩側設置智能控制面板,按工作時間根據室外光線照度,手動或自動控制照明燈具的開閉。②在消防控制室或車輛段控制中心設置智能照明控制系統區域監控主機或觸摸屏,控制面板設置在消防通道(停車列檢位A、B段之間)等方便運營操作的位置,可實現全庫照明控制和操作需求。③可通過總線模式及運營需求編制后臺程序,實現單列位單獨控制和運用庫分區控制。

(3) 插座的設置:考慮到不同類型維修工器具的用電需求,檢查坑內應設380 V和220 V電源插座,其中一半采用大功率帶保護歐標插座、另一半采用大功率帶保護國標插座,并間隔設置。

(4) 庫頂照明設置:考慮庫內照明的維修便利,庫頂照明不應設置在接觸網正上方,應設于兩股道間,且應遠離接觸網隔離開關。

5 結語

應不斷總結既有地鐵車輛段(場)運用庫建設的經驗和教訓,持續優化設計及施工工藝,提升建設品質,滿足運營需求。

列檢列位數設計比例取值應根據停車列檢庫布局型式、運作方式、建設投資等因素進行綜合技術經濟比較論證,50%的上限比例值雖能滿足功能需求,但會發生較大量的移位調車;新建地鐵城市前期線路建設時,若條件允許,建議考慮運營需求,適當提升列檢列位數設計比例,為運營創造更大的靈活度。

運用庫檢查坑長度應按規范要求,綜合考慮其結構型式、端側處理型式及運營維護等因素,因地制宜進行設計,避免出現端頭或端側干涉等問題。

應高度重視車輛段(場)運用庫檢查坑及庫棚防排水設計及施工,從設計、選材、施工、監管等環節嚴格把關,消除隱患,避免出現不必要的工程整改。

應從方便運營使用及管理、降低運營能耗等角度出發,從燈具選型、照明控制和布局等方面合理設計運用庫動力照明系統。

[1] 北京城建設計研究總院有限責任公司.地鐵設計規范:GB 50157—2013[S].北京:中國建筑工業出版社,2013.

[2] 溫清.關于地鐵車輛檢修制度[J].城市軌道交通研究,2004(4):58.

[3] 楊莉.地鐵車輛段停車列檢庫工藝設計探討[J].鐵道標準設計,2006(4):83.

[4] 蔡援朝.城市軌道交通車輛段運用庫優化設計[J].鐵道標準設計,2011(8):131.

Problems on Design and Construction of Train Parking Space at Metro Depot/Stabling Yard

YE Xueyan, XI Zhengbo, SHEN Liting

According to the problems on the construction process of Hangzhou metro depot/stabling yard, and from the angles of maintenance,energy conservation and operation management,the proportion of train parking and inspection positions,the layout pattern, length of train inspection trench,drainage and power lighting of train parking space are investigated.Optimal design and construction measures on train parking space are proposed to provide references for the construction of train parking space of new lines.

metro; depot/stabling yard; train parking space; optimal design

U 279.1

10.16037/j.1007-869x.2016.12.020

2015-03-30)