滿足上蓋物業開發條件的地鐵大架修庫跨度優化*

李廣君

(中國鐵路設計集團有限公司，300308，天津∥工程師)

地鐵車輛段上蓋物業的開發建設必須要保證車輛段自身各項功能的正常需求和工藝[1]。目前我國地鐵大架修庫多采用27.0 m的跨度，與上部物業開發建筑跨度的匹配性差。因此，物業開發建筑通常無法在大架修庫的上蓋平臺上建設，而主要集中在運用庫上方[2]。為使稀缺的土地資源得到最大利用，本文將在滿足上部物業開發的條件下尋找合理的大架修庫跨度，使物業開發需求與下部車輛檢修工藝流程要求相平衡。

1 大架修庫概況

地鐵車輛段大架修庫主要服務于地鐵車輛大架修任務，特別是針對車輛轉向架及車體各部件的檢修，不僅檢修部件眾多、檢修工藝復雜，而且不同部件均有各自的檢修工藝流程和運輸工具。

1.1 大架修庫所需運輸工具

大架修庫所用運輸工具有叉車、電動平板運輸車、半自動小平板車、手動液壓搬運車或自動搬運叉車、液壓升降平臺、空調搬運小車，以及車門拆裝及存儲小車。各部件的運輸工具如表1所示。

表1 各部件的運輸工具

1.2 大架修部件運輸通道寬度說明

一般機械加工車間的運輸通道規范規定如表2所示。

表2 一般機械加工車間的運輸通道規范

根據表2，部件檢修區人行通道寬度按1.0 m考慮，部件運輸通道寬度按3.0 m考慮。

1.3 檢修人員作業空間要求

參考《人機工程學》，檢修人員作業空間如圖1所示。

a)水平面

地鐵車輛部件數量龐大、種類繁多，檢修涉及人員臂展水平及豎向作業，從圖1可以看出，根據人體臂長，人員作業時，人體臂展水平及豎向作業空間均為0.6 m，因此，人員作業寬度按不小于0.6 m考慮。

2 大架修庫的跨度優化設計

2.1 車體維修區

車體作業涉及起落車作業區、編組線、車體檢修區等作業空間。最大拆解部件為VVVF(變壓變頻調速系統)逆變器，設備凈寬為2 000 mm，需利用升降小車進行運輸。單側人行通道寬800 mm，檢修人員在VVVF逆變器兩側的作業空間寬600 mm，則在兩線一跨設計時的車體檢修區凈寬度至少應為17.1 m。考慮柱網寬度為1.5 m，則車體檢修區最小跨度應為18.6 m，相應的車體檢修作業空間分布如圖2所示。

圖2 車輛車體檢修作業空間分布示意圖

在起落車作業區，為避免固定式駕車機與結構立柱基礎之間的干擾，將起落車作業區最小凈寬度調整為19.5 m，相應最小跨度為21.0 m。

2.2 噴漆庫布置方案

在噴漆庫，可將空氣凈化設備設置于噴漆空間上方。這樣，只需車庫柱網跨度達到17.1 m，其凈寬度即可滿足噴漆作業要求。此時，如果柱寬為1.5 m，則柱網跨度為18.6 m。

與噴漆庫相比，預處理庫設備布置要求簡單，按18.6 m的跨度采用常規布置方案即可。噴漆及預處理庫設備布置如圖3所示。

尺寸單位:mm

2.3 轉向架維修區

轉向架維修區的作業空間緊張。經驗算，凈寬度取19.5 m，在柱寬1.5 m時柱網跨度取21.0 m，則可滿足轉向架檢修、部件運輸、人員作業空間的要求。轉向架維修區作業空間布置如圖4所示。

尺寸單位:mm

2.4 其他小型部件檢修區跨度

大架修庫柱網跨度主要由車體檢修庫及轉向架維修區決定。為了保證柱網的規整性，大架修庫內其他小型部件檢修作業區也應按此跨度設計。

2.4.1 空調檢修區

在空調檢修區，空調運輸小車的占地空間較大。因此，可通過分析空調小車的實際運輸路徑，來確定檢修區運輸路徑是否滿足要求。

空調運輸區作業空間如圖5所示。將空調實際尺寸、運輸工具及檢修空間詳細反映在圖紙上。利用作圖法分析可知：當空調區運輸通道為3.0 m寬時，運輸路徑較為緊湊，且基本滿足單臺空調機組的運輸要求。

尺寸單位:mm

2.4.2 貫通道檢修區

貫通道實際尺寸為2 500 mm×2 300 mm，其檢修內容主要為帆布的更換及龍骨的修整。當柱網跨度為18.6 m時，其檢修區域、運輸路徑及存放區均能較好地滿足使用要求。貫通道檢修區布置方案如圖6所示。

尺寸單位:mm

2.4.3 受電弓檢修區

按受電弓尺寸(2 500 mm×1 500 mm×50 mm)選取合適的運輸小車。當柱網跨度為18.6 m時，受電弓檢修區可以較好地滿足受電弓檢修工藝布置要求。受電弓檢修區布置如圖7所示。

尺寸單位:mm

3 大架修庫跨度優化效果分析

3.1 上蓋物業開發的類型

從建筑結構受力及抗震角度來看，柱網跨度越小越有利于結構受力，也越有利于降低經濟成本[4]。受車輛段主體功能限制，需將不同上蓋功能區對應布置到不同的柱網跨度區域。樓層較低的工業廠房及商業用房需較大跨度，可利用大架修庫這種大跨度功能區；住宅等高密度、高樓層建筑需柱網跨度較小，在常規設計中均設置于停車列檢庫等12 m左右小跨度區域[3]。

可見，優化設計后的大架修庫上蓋物業開發可主要用于工商業。

3.2 大架修庫跨度壓縮幅度

深圳地鐵部分車輛段的大架修庫各區域跨度如表3所示。其中深圳地鐵14號線昂鵝車輛段大架修庫的工藝布局已優化，其柱網跨度已壓縮。

由表3可見，昂鵝車輛段跨度僅為21.0 m和18.6 m，明顯小于其他車輛段，將十分有利于上蓋物業開發。

表3 深圳地鐵部分車輛段大架修庫的跨度

3.3 增加物業開發規模

大架修庫上蓋在跨度優化前只能常規設計為綠化覆土，在跨度優化后可設置多層樓房建筑及社會車輛停車場。經計算，昂鵝車輛段大架修庫可增加物業開發面積89 772 m2，按深圳地區土地價值折算，可直接增加經濟效益高達30億元。可見，對大架修庫跨度的合理調整有效增加了上蓋物業開發的規模。

3.4 增加上蓋物業的容積率

物業開發規模的增加，直接提高了車輛段整體上蓋物業的容積率。對于車輛段上蓋物業容積率:廣州地鐵的蘿崗車輛段為2.15，鎮龍車輛段為2.10，官湖車輛段為2.6；深圳地鐵昂鵝車輛段高達2.99,明顯最優。

4 結語

未來隨著線網規模的不斷擴大，狀態修和部件專業化集中維修將成為未來的發展趨勢[5]。完成狀態修的前提是車輛部件更高等級的專業修，可滿足車輛隨壞隨換的需求。專業修的小型部件集中維修對于柱網跨度要求更小，若后期線網設置不同部件的專業化集中修，則可實現更小跨度的檢修車間。經初步測算，12～15 m的跨度可滿足絕大部分檢修功能需求。

車輛段作為全線車輛運營保障基地，應在滿足其功能的前提下，盡可能進行集約化設計，提高土地利用價值，為經濟社會發展貢獻更多的效能。基于車輛段大架修庫跨度設計標準，本文以深圳地鐵14號線昂鵝車輛段為例，對大架修庫跨度優化進行分析，得到以下結論：

1)轉向架維修區及起落車作業區跨度需保持21 m。

2)車體檢修區、編組線、噴漆庫及部件檢修區的跨度可優化為18.6 m。

3)大架修庫跨度優化后可與上蓋物業開發建筑跨度基本匹配，極大地增加物業開發規模。這將成為未來車輛段設計的趨勢。

在后續車輛段設計中，同步開展上蓋物業開發與車輛段本體設計，不但可提高車輛段物業開發規模，還能提高上蓋物業的開發品質。