某城市軌道交通停車場新增接車與調試功能分析研究

高如超，賀創波，劉 文

（1. 中交第二航務工程局有限公司，湖北武漢 430040；2. 長大橋梁建設施工技術交通行業重點實驗室，湖北武漢 430040；3. 交通運輸行業交通基礎設施智能制造技術研發中心，湖北武漢 430040）

城市軌道交通列車自車輛廠運抵車輛段后，需要進行接收列車（以下簡稱“接車”）和相關調試工作。由于車輛段具有專用接（卸）車平臺、試車線和檢修庫、鏇輪庫等，可以實現列車接車和調試的全部功能，因此全國范圍內基本都是采用車輛段作為首列列車接車和調試的基地。本文鑒于某城市軌道交通工程建設中車輛段因征地拆遷等問題造成工期嚴重滯后，影響全線開通運營目標工期，因此，對停車場的接車和調試列車（以下簡稱“調車”）條件進行深入分析，創新性地采用以停車場作為接車和調車場地的方案，解決了全線開通運營延期的問題，取得了良好的經濟效益和社會效益，可為類似工程提供借鑒和參考。

1 工程概況

該城市軌道交通工程呈東西走向，線路總長32.4 km，其中地下段長25.3 km，高架段長6.4 km，過渡段長0.7 km，包括17 座車站（地下站14 座，高架站3 座）、16 個區間、1 個停車場、1 個車輛段、1 個控制中心和2個主變電所。線路初、近、遠期采用6 輛車固定編組運營組織方案，系統最大設計能力為30 對/h，最高運行速度為100 km/h，牽引供電制式采用DC1500V 架空接觸網。

2 必要性分析

2.1 車輛段征拆及工程進展情況

本工程車輛段設計方案調整后，車輛段需征用土地約287 000 m2，自2017 年11 月至2018 年1 月底，已陸續交地5 批，交地面積約為233 000 m2。截至2018 年5 月底，剩余約54 000 m2土地尚未交付使用，主要分布在車輛段西側商鋪拆遷區域（含車輛段接車平臺位置的家具城）及東側出入場線咽喉區。車輛段于2017 年11 月9 日進場局部動工。2018 年4 月19 日，車輛段初步設計修編獲政府部門批復。

2.2 車輛段接車、試車時間分析

根據原總工期策劃安排，車輛段應在開工建設31個月（2015 年12 月31 日場地移交至2018 年8 月1 日首列列車接車）后開始接入首列列車。根據實際交地時間（2017 年11 月至2018 年1 月底）對比分析，若仍在車輛段接車，則首列列車接入時間應為2020 年8 月，同時該接車時間未考慮片區仍有關鍵區域未能完成征拆目標，存在工期再次推延、時間成本再次增加的風險。全線25 列列車總接車時間按12 個月考慮，在此基礎上按照國家相關規范及法律法規對聯調聯試、試運行等時間的規定，本項目開通試運營的時間將推延至2021 年底。

2.3 停車場進展情況及接車計劃

該停車場停車列檢位的設計原則為近期16 列列車，同時具備大部分車輛檢修功能。根據原總工期計劃，停車場總工期為33 個月，其中土建施工周期為26 個月（原為2016 年3 月1 日至2018 年4 月30 日），鋪軌、機電、裝修施工周期共8 個月，交叉施工1 個月。因停車場實際開工時間為2016 年9 月，按上述33 個月的總工期控制，則實際完工時間應為2019 年5 月份。為確保工程合理有效的施工周期，經綜合研究，接車時間擬為2019 年7 月1 日（較原總工期計劃2019 年2 月1 日接車時間推遲了5 個月）。首列列車在到場靜調2 個月后才能開始動調。

該停車場具備14 列列車的存儲調試能力，可于2019 年7 月1 日至2019 年9 月30 日完成6 列列車的接車工作。在首列列車調試完成后進行“熱滑”試驗，并于2019 年10 月1 日至2019 年12 月31 日進行正線聯調聯試，并達到正線試運行的條件。

2.4 必要性分析結論

圖1 U 型槽接車位置剖面圖（單位：mm）

車輛段征地和場地移交時間已整體延遲2 年，因此將導致全線開通試運營時間由原策劃的2019 年底推延至2021 年底，極大地增加了工程建設的時間及資金成本。為達到盡早開通的目標，節省建設成本，根據目前該停車場及正線土建工程的進度，考慮在停車場增加臨時接車功能，分批次接車，提前接入部分地鐵車輛，并在正線的西段選擇合適的區間進行動車調試，不僅能實現在2019 年12 月31 日正線具備試運行的條件，還可縮短建設工期約1 年，提前至2020 年底實現開通試運營的目標。與在車輛段接車相比較，試運營時間將提前12 個月。因此，在停車場增加臨時接車功能，在正線西段選擇合適區間進行動車調試方案的意義重大，且是必要的。

3 可行性分析

若在該停車場實現接車和調試功能，需在停車場原有設計功能的基礎上增加一些相應功能。根據實際情況，本文提出以停車場的U 型槽過渡段、牽出線和咽喉區3 種卸車平臺作為卸車方案，并對停車場的調試功能進行可行性分析。

3.1 U 型槽過渡段（方案 1）分析

該方案是將卸車平臺設置在停車場與正線連接出場線的U 型槽內，如圖1 所示。該區域地形條件開闊平整，經過地基加固和地面硬化處理后可滿足接車、運輸專用車、吊車等各項需求。

（1）因U 型槽的軌道線路縱坡為3.5%，在該區域卸車，需要將坡度3.5%調平為0%以保證卸車時列車在軌道上不出現溜坡情況。根據列車長度和便于牽引要求，卸車平臺總長度按60 m 設置，則卸車平臺與U 型槽底板的最大相對高度為2.1 m，需要在新建卸車平臺臨時軌道的端部設置車擋。該方案在列車接車完成后，需要對卸車平臺進行鑿除，因此對U 型槽的主體結構有一定的影響。

（2）為滿足接車后及時進行列車上正線調車的要求，需要采用停車場出場線進行卸車，并將入場線作為車輛進出正線進行動車調試的聯絡線。入場線的接觸網、通信、信號等設施按照正常施工計劃施工，而出場線（卸車平臺）的接觸網在接車完成后再行安裝。

（3）工程車牽引列車至停車場平臺進行編組，工程車與半永久牽引桿匹配的過渡車鉤需要重新研制。車輛安全、穩定地擺放在軌道上后，工程車牽引列車從停車場停車庫內開出，進行連掛。車輛編組型式為“=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc =”，全自動車鉤（=）與半自動車鉤（+）需使用過渡車鉤和工程車連接。

（4）單節列車自身質量加上工裝質量按40 t 進行計算，根據汽車吊的吊臂長度、吊幅、吊裝角度等參數分析，可采用常規的2 臺70 t 汽車吊進行抬吊裝卸。

3.2 牽出線（方案 2）分析

該方案是將卸車平臺設置在停車場牽出線，如圖2所示。該區域地形條件開闊，但需征臨時用地，存在一定的困難。

圖2 牽出線接車位置剖面圖（單位：mm）

（1）該方案實施對主體影響較小，與車輛正線調試交叉作業也少，但吊裝高度大于18 m，容易受到側風、吊裝作業等因素影響，存在一定的安全風險。

（2）單節列車自身質量加上工裝質量按40 t 進行計算，單個吊具的質量約為3 t。由于卸車高架橋平臺與既有地面高度差約為7.5 m，為滿足高臺接車條件，起吊高度需大于18 m。根據吊車的吊臂長度、吊幅、吊裝角度等參數分析與計算，為滿足7.5 m高架橋接車要求，需選用350 t 吊車。

3.3 咽喉區（方案 3）分析

該方案是將卸車平臺設置在停車場出入場線與停車場之間的咽喉區區域，如圖3 所示。該區域處于施工場地內，由于停車場為兩層構造加上蓋蓋體，地面層為社會停車場，2 層為地鐵停車場空間，上方存在蓋體遮蔽；在咽喉區不受2 層上部結構蓋體遮蔽和其他構筑物影響的有效區域長度為33 m，滿足單節列車長度22 m的卸裝空間尺寸等基本要求，因此可作為卸車平臺。

（1）咽喉區的接觸網在接車期間不安裝，考慮到接車后在正線調試車輛需要，出入場線需按照正常施工安裝接觸網。因此，在吊裝作業時，存在觸碰出入場線接觸網等安全風險。

（2）卸車吊裝方案同方案2，吊卸高度基本相同，容易受到側風、停車場蓋體、吊裝角度、吊裝作業要求等因素影響，存在一定的安全風險。

3.4 調試條件分析

3.4.1 靜調條件分析

根據設計圖紙，停車場目前具備的條件如下：

（1）架車機；

（2）滿足5 條股道的檢查地坑與3 層檢修平臺能力；

（3）DC1500V 的牽引供電能力；

（4）AC380V 的低壓電源。

為滿足靜調要求，停車場需增加的設備如下：

（1）限界門和屏蔽門；

（2）檢查地坑內設置插座，每條調試股道配備2 臺靜調電源柜和空壓機；

（3）牽引工程車；

（4）DC110V 的靜調電源柜。

3.4.2 動調條件分析

根據設計圖紙，停車場具備的條件如下：

（1）信號功能；

（2）軌道；

（3）接觸網及DC1500V 牽引供電。

為滿足動調要求，停車場需增加的設備如下：

（1）無線列調設備（連通運行控制中心（OCC）與停車場）；

圖3 咽喉區接車立面圖（單位：mm）

（2）生產調度系統。

為滿足動調要求，正線需具備的條件如下：

（1）平直軌道長度為2 km；

（2）接觸網及DC1500V 牽引供電；

（3）信號功能；

（4）屏蔽門。

3.5 可行性分析結論

綜上所述，采用停車場接車和調試列車方案總體可行，通過對場地合理布置和選擇合適的吊車等方式可實現接車功能，在停車場增加靜調電源柜等設備可實現列車調試功能。根據現場實際情況和工程進度安排等，經綜合考慮，該停車場采用方案1，解決了因車輛段工期滯后導致全線開通運行延期的問題。

4 結語

鑒于本工程車輛段工期嚴重滯后，本文創新性地提出采用停車場作為接車和調試場地，解決了車輛段因征拆滯后造成的全線開通運行時間嚴重延期的問題。通過對停車場的3 種接車方案進行分析，最終選擇方案1 對部分工程進行改造實現接車功能；然后對停車場的靜調和動調條件進行分析，在增加限界門、靜調電源柜和工程車等的情況下，通過合理地組織施工，可實現列車的調試功能。該方案的實施可將全線開通運行時間提前12 個月，具有重大的經濟和社會效益。