都市圈軌道交通大型綜合檢測與養護維修機械檢修模式的研究

倪士浩

(中鐵上海設計院集團有限公司，200070，上海∥高級工程師)

都市圈軌道交通線網涵蓋干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通，是以鋼輪-鋼軌制式為主干的軌道交通線網。其線路的養護維修，使用以大型綜合檢測與養護維修機械(以下簡為“大機”)為主的養路方式，逐漸取代以人工巡檢和利用小型養護維修設備的傳統線路養路方式。大機檢修基地作為都市圈軌道交通系統重要維護保障生產力的固定基礎設施，其資源配置與網絡布局是否合理，關系到都市圈軌道交通線網的整體規劃、統籌布局、集約生產和資源的高效共享，可避免重復建設，節省工程投資和運營成本。本文主要討論都市圈軌道交通大機檢修模式的確定，以及檢修基地的規劃布局。

1 我國都市圈軌道交通線網的服務特性

都市圈由核心圈層(中心城區)、通勤圈層(近郊區)和商務圈層(遠郊區)3個空間圈層構成[1]。圈層之間存在內部軌道交通聯系，其主要表現形式為通勤交通聯系，且公交化特色明顯。其中，核心圈層與通勤圈層之間為強通勤聯系，而商務圈層與核心圈層之間的通勤聯系要相對弱一些[2]。

目前，國內干線鐵路(高速鐵路和普速鐵路)、城際鐵路和市域(郊)鐵路是基于鐵路系統模式，采用交流供電制式，線路可互聯互通，列車可過線運行；而市域快速軌道交通和城市軌道交通是基于城市軌道交通系統模式，采用直流供電制式，列車各線運行，居民通過換乘到達目的地。都市圈軌道交通線網的服務特性見表1。

由表1可知，由于都市圈軌道交通線網涵蓋干線鐵路線網和城際鐵路線網，它們的服務特性超越了都市圈范圍，故其服務空間和服務對象與都市圈內的軌道交通顯著不同。因此，都市圈軌道交通線網應以市域快速軌道交通、市域(郊)鐵路線網和城市軌道交通線網為主干展開。

2 都市圈軌道交通線網主要大機裝備類型及配置

在工程設計中，通常從城市軌道交通線網功能和效率等方面考慮制定大機的配置標準。一般而言，每條線路都配備有內燃工程車、蓄電池工程車和軌道檢查車；每條接觸網授電線路配備有接觸網檢測車或接觸網與軌道檢測合一的綜合檢測車；每2～3條線路都會配備1臺鋼軌打磨車或鋼軌銑磨車。國內一些城市如上海、北京、廣州等地的地鐵運營公司要求配備如鋼軌探傷車、橋梁檢測車、隧道清洗車、隧道檢測及維修車和隧道吸污車等大型檢測養路維保裝備。大型檢測養護維保裝備配置的增強將有效提高城市軌道交通線網維護與應急搶修作業的專業化水平，為城市軌道交通的網絡化運營提供更進一步的有效保障。根據設計經驗和資料統計，結合都市圈軌道交通線網的服務特征，列出都市圈軌道交通線路大型檢測養護維保裝備的類型和配置要求，見表2。

3 都市圈軌道交通大機檢修的修程修制研究

3.1 檢修制度

我國市域(郊)鐵路大機檢修采用以日常檢查保養為基礎，計劃性修理和狀態檢測修理相結合的檢修制度。而城市軌道交通大機裝備的停放、日常整備、定期保養作業在各條線路的調機及工程車庫完成。進入檢修周期，定修承擔一級修(半年修)和二級修(年修)，主要負責車輛檢查和易損、易耗件的更換；大修負責車輛各部件與車體的解體、安裝及調試，而部件檢修則一般委托供貨商或當地大機檢修廠完成[3]。

因此，都市圈軌道交通大機檢修實行預防性計劃修與狀態修相結合的檢修制度。大機檢修修程應統一為日檢、雙周檢、三月檢、故障臨修、定修(半年修、年修)、大修。

3.2 檢修周期

針對日常檢查、定期保養、狀態檢測(或日檢、雙周檢、三月檢)和故障臨修等任務，采用就近檢查、保養、檢測及修理，并應在各條線路的工程車庫進行。每日作業后保養時間不少于2 h，單次作業時間較長時應按每3 h左右1次間隔進行，對設備進行1次不少于20 min的潤滑保養。大機定修(半年修、年修)采用輪修方式，全年均衡檢修。大機大修為全面檢修，設備主要總成和零部件(如柴油機、變速箱、液力變速器、輪對、傳動軸等)實行換件修。換下來的總成和部件由檢修基地集中修復，必要時返送大機制造廠修理。整車廠修則送至大機檢修基地或返送大機制造廠進行。檢修基地按照機組定員的15%配備專業檢修人員，并合理配置檢修檢測設備。

參照鐵路大機各系統、裝置與部件的檢修內容和檢修周期，以及地鐵內燃調機的檢修制度，設定都市圈軌道交通大機檢修的周期，見表3。

3.3 檢修作業臺位計算

檢修作業臺位可按式(1)計算：

A=kNt/t0

(1)

式中：

A——大機檢修臺位數，位；

N——大機檢修臺數，臺；

t——大機檢修停留時間，d；

k——大機檢修不平衡系數,取1.1；

t0——全年大機檢修作業天數,d。

4 大機檢修資源共享利用分析

4.1 鐵路大機檢修資源共享情況

目前，國內鐵路大機檢修基地較多，而檢修基地是根據全國鐵路線網進行布局的，相距都市圈軌道交通系統普遍較遠。以中國鐵路上海局集團有限公司為例，其既有大機檢修基地為“6+1”格局。即在用基地6處：京滬鐵路的鳳陽基地、高里和黃渡基地，淮南鐵路的九龍崗基地，皖贛鐵路的寧國基地，滬昆鐵路的蔣堂基地。在建基地1處：隴海鐵路的沙塘基地。其中，大修檢修基地為上海大型養路機械運用檢修段(即何家灣路基地)，負責全局大型養路機械的大修和部分定修工作(僅年修)；九龍崗基地和黃渡基地負責大型養路機械狀態修和日常定期檢修。但其檢修資源隸屬中國鐵路集團有限公司，鐵路大機檢修基地資產規模權屬不同，檢修資源運用不易協調，且都市圈屬地化布局并不顯著，故資源共享利用存在困難。

4.2 城市軌道交通大機檢修作業條件

目前，國內城市軌道交通各條線路的車輛基地設有調機及工程車庫，其僅能承擔調機及大型檢測維護裝備的停放及整備作業，均不具備定修和大修的作業條件。大機檢修需要補強設施或擇址新建定修庫、大修庫。而市域(郊)鐵路尚在起步階段，從已建成運營的溫州市域鐵路S1線和成都軌道交通18號線等信息反饋情況來看，車輛基地內既有工程車庫不能很好地滿足大機檢修作業條件。

4.3 其他檢修資源利用分析

大機裝備完全不同于地鐵列車，利用車輛檢修設施或手段為大機裝備檢修服務是不專業的,實屬無奈之舉。在車輛產業鏈完整或工程車售后服務良好的都市圈內，可共享社會資源，而資源的利用程度由合同約定，但存在一定風險。

5 對都市圈軌道交通大機檢修基地布局的思考

1) 都市圈軌道交通是市域(郊)鐵路和城市軌道交通共存的體系，兩者之間通過涉鐵聯絡線互相聯通，大機具備跨線網走行條件。雖然市域(郊)鐵路與干線鐵路、城際鐵路的線路可實現互聯互通，但市域(郊)鐵路與鐵路之間存在路權關系，在運營過程中要實現路權開放和資源共享相對困難。因此，在都市圈內新建大機檢修基地是必要的。

2) 隨著軌道交通多線網融合步伐的加快和網絡建設的不斷發展，線網內大機裝備的規模亦將日趨增大。鑒于軌道交通大型綜合檢測與養護維修機械裝備較為昂貴，為切實落實“用好、管好”機械裝備，發揮機械裝備對運營安全應有貢獻的總體要求[3]，需要在都市圈軌道交通線網內設置專門的大機定修和大修場所，以滿足大機的車輛檢測，以及作業系統的定修和大修要求。2025年上海軌道交通線網車輛通道及大架修基地資源共享方案示意見圖1。

3) 在都市圈軌道交通線網規劃和工程設計階段，應結合城市規劃有針對性地開展不同類型大機主要部件的檢修內容與檢修周期的分析，以及大機的修程修制研究。從最大化利用和共享既有線網資源角度出發，統籌考慮大機檢修基地選址與布局，為后期開展大機檢修基地工程設計預留空間。

4) 在軌道交通線網的適當位置(一般在通勤圈與商務圈之間或通勤圈附近,便于多條干線接軌的交匯處)選址作為新建都市圈大機定修、大修的檢修基地。在軌道交通既有線網內，應強化既有工程車庫的大機日常維保功能與設備配置，選定合適的車輛基地(一般為大架修段或條件相對較好的停車場)補強大機定修設施。大修檢修基地宜在線網內選址增建。增建大機檢修基地時，應設置靜態試驗標定線、探傷車試驗線和大機動態試驗線。檢修基地宜采用輪修模式以充分發揮每個檢修臺位的檢修能力。

6 結語

為統籌協調都市圈大機運用和維保資源，合理實現維修資源高效共享，在后續的軌道交通線網規劃和工程設計中，應考慮增建或新建都市圈軌道交通大機檢修基地。在既有都市圈內應統計各線網的線路大機基礎數據，按線路狀態制定大機設備的更新、補強、增購計劃和大機狀態數據，一并納入到數據庫中，利用大數據技術對其整理歸納分析，為都市圈軌道交通大機檢修基地建設提供支撐和依據。