阮 巍,周 永,章 斌

從南兆路車(chē)輛段的設(shè)計(jì)看國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛段建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)

阮 巍1,周 永2,章 斌1

(1.中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100038;2.北京市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100089)

為使車(chē)輛段建設(shè)滿足地鐵車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展,研究地鐵車(chē)輛檢修模式的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)介紹北京地鐵大興線南兆路車(chē)輛段的工程設(shè)計(jì),分析香港地鐵車(chē)輛檢修模式,并針對(duì)南兆路車(chē)輛段的運(yùn)營(yíng)情況及存在的問(wèn)題,對(duì)車(chē)輛段設(shè)計(jì)提出了具體的措施和建議。最后結(jié)合車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)對(duì)香港地鐵、北京地鐵檢修模式的分析,得出了地鐵車(chē)輛檢修模式的發(fā)展趨勢(shì)。

地鐵;車(chē)輛段;檢修模式;設(shè)計(jì);發(fā)展趨勢(shì)

1 工程簡(jiǎn)介

北京地鐵大興線北起豐臺(tái)區(qū)馬家堡、南至大興區(qū)南兆路,在北京地鐵4號(hào)線公益西橋站與4號(hào)線接軌,與4號(hào)線及4號(hào)線北延伸線貫通運(yùn)營(yíng),共同構(gòu)成貫穿北京南北向的軌道交通主干線。大興線全長(zhǎng)21.755 km[1]。大興線全線設(shè)2處車(chē)輛基地,其中北端與4號(hào)線共用馬家堡車(chē)輛段[2],南端在南兆路以南、天堂河以東新建南兆路車(chē)輛段。如圖1所示。

鑒于大興線與4號(hào)線貫通運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況,大興線南兆路車(chē)輛段定位為定修級(jí)車(chē)輛段,主要承擔(dān)本線車(chē)輛的AB列檢、臨修、不落輪鏇、洗車(chē)、運(yùn)用車(chē)輛停放及日常維護(hù)保養(yǎng),并規(guī)劃承擔(dān)4號(hào)線北延線7.4 km配屬車(chē)輛的停放及檢修,南兆路車(chē)輛段配屬停車(chē)規(guī)模見(jiàn)表1。

南兆路車(chē)輛段作為獨(dú)立線路還設(shè)置了綜合維修中心和物資總庫(kù),綜合維修中心負(fù)責(zé)大興線供電、通信、信號(hào)、FAS、BAS、AFC、機(jī)電、工務(wù)和建筑等設(shè)施的日常保養(yǎng)、定期維修和管理等工作,物資總庫(kù)承擔(dān)大興線各種所需機(jī)電設(shè)備、機(jī)具、材料及勞保用品的保管、發(fā)放和管理工作。

圖1 4號(hào)線與大興線示意

表1 南兆路車(chē)輛段配屬及停車(chē)規(guī)模

大興線車(chē)輛與4號(hào)線一致,采用B型車(chē),三軌受電方式。運(yùn)行交路見(jiàn)圖2。

圖2 運(yùn)行交路

2 檢修模式的研究

4號(hào)線由京港地鐵公司運(yùn)營(yíng),鑒于大興線與4號(hào)線的路網(wǎng)關(guān)系,北京地鐵建管公司提出,南兆路車(chē)輛段的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)的具體情況,同時(shí)滿足香港地鐵的檢修模式。

設(shè)計(jì)伊始,國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛段的設(shè)計(jì)以《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)[3]以及剛剛頒布的《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)[4]為主要標(biāo)準(zhǔn),并且建標(biāo)104-2008與GB50157—2003在檢修周期上有了較大的變化,工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)能夠很好地把控,但是對(duì)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)以及香港地鐵檢修體制與國(guó)內(nèi)的差別還需要進(jìn)行深入研究,因此設(shè)計(jì)人員與北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司、京港地鐵相關(guān)人員進(jìn)行過(guò)多次探討,深入現(xiàn)場(chǎng)了解車(chē)輛檢修需求,并在6月初到香港地鐵進(jìn)行為期3 d的實(shí)地考察。通過(guò)交流考察,從以下幾個(gè)方面分析了南兆路車(chē)輛段采用香港地鐵檢修模式的可行性。

2.1 國(guó)內(nèi)新型地鐵車(chē)輛的特點(diǎn)[5-7]

2002年以來(lái),國(guó)內(nèi)新造地鐵車(chē)輛已步入現(xiàn)代化的交流傳動(dòng)時(shí)代,車(chē)輛性能已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,其典型特征如下。

(1)不銹鋼或鋁合金車(chē)體,能免除車(chē)體的日常及定期檢修,使架修及其以下的修程不解列,能明顯縮短庫(kù)停時(shí)間。

(2)安裝有列車(chē)運(yùn)用狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng),能實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛各主要部位運(yùn)行狀態(tài),能減少定期例行的檢查項(xiàng)目,縮短檢查庫(kù)停時(shí)間。

(3)采用進(jìn)口牽引VVVF變流器和靜止式逆變輔助電源,這些設(shè)備系統(tǒng)免維護(hù),自診斷,免除了原直流傳動(dòng)的大量旋轉(zhuǎn)機(jī)件和摩耗件的日常檢查和定期維修工作。

(4)采用進(jìn)口交流牽引電機(jī)、彈性聯(lián)軸節(jié)及車(chē)軸齒輪箱,系統(tǒng)高可靠,免維護(hù)。

(5)采用進(jìn)口(或國(guó)際先進(jìn)水平)制動(dòng)控制系統(tǒng)及空壓機(jī)系統(tǒng),性能高可靠,免維護(hù)。

(6)轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)采用無(wú)搖枕形式,配置空氣彈簧、單元制動(dòng)器、車(chē)軸軸承、油壓減振器球面關(guān)節(jié)軸承等,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。與帶搖動(dòng)臺(tái)、傳統(tǒng)制動(dòng)杠桿、拉桿、制動(dòng)梁的轉(zhuǎn)向架相比,需要日常檢查、維修的機(jī)件減少近40%。一般用戶除對(duì)構(gòu)架和輪對(duì)可以自行修理外,其他所有零部件皆可自專業(yè)廠家采購(gòu)備品更換或委托專業(yè)廠家修理。車(chē)輛段承擔(dān)的檢查及修理工作范圍縮小。

(7)單元式空調(diào)機(jī)受實(shí)時(shí)監(jiān)控,可免除日常檢查,整機(jī)更換便捷,可不受車(chē)輛修程及規(guī)定周期的限制。

(8)采用高可靠性的車(chē)門(mén)機(jī)構(gòu),車(chē)門(mén)動(dòng)作自動(dòng)接受監(jiān)視,運(yùn)行狀態(tài)在司機(jī)臺(tái)有顯示,日常檢查便捷。

(9)采用密接式鉤緩裝置,可免除日常一般檢查,并且拆檢周期長(zhǎng)。

(10)車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)為電氣指令空氣制動(dòng)方式,交流傳動(dòng)再生電制動(dòng)優(yōu)先,閘瓦摩耗減輕,制動(dòng)單元裝有閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)整器,免除日常檢查。

(11)由于車(chē)型單一,質(zhì)量缺陷一致、壽命一致,檢修、更換工作量可能呈現(xiàn)波浪式,不平衡系數(shù)大。

2.2 京港地鐵車(chē)輛的檢修模式研究

2.2.1 貫通運(yùn)營(yíng)需要采用京港地鐵的檢修模式

貫通運(yùn)營(yíng)方式,要求大興線與4號(hào)線車(chē)輛的運(yùn)用、調(diào)度、維修計(jì)劃、檢修周期、檢修質(zhì)量管理、車(chē)況信息和備件修換信息必須納入全線運(yùn)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò);必須統(tǒng)一由全線指揮調(diào)度中心安排計(jì)劃;修換質(zhì)量檢驗(yàn)、完工記錄也必須記入檔案,上報(bào)指揮調(diào)度及信息中心。

2.2.2 京港地鐵與國(guó)內(nèi)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)檢修的修程與周期的區(qū)別

(1)國(guó)內(nèi)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)檢修周期和停修時(shí)間見(jiàn)表2。

表2 _ 國(guó)內(nèi)車(chē)輛日常維修和定期檢修周期

(2)京港地鐵檢修模式的修程與周期見(jiàn)表3[8,9]。

表3 京港地鐵檢修模式檢修周期

2.2.3 京港檢修模式的主要特點(diǎn)

(1)雙周檢(又稱A列檢)-45日檢(又稱B列檢)交替進(jìn)行,直到架修。該模式(以下簡(jiǎn)稱“AB列檢”)取消了庫(kù)停時(shí)間較長(zhǎng)的定修,即將定修的內(nèi)容提前分配到列檢中進(jìn)行;

(2)A列檢和B列檢均不占用客流高峰時(shí)段,在廠架修間隔中,能最大限度實(shí)現(xiàn)零庫(kù)停;

(3)在停車(chē)庫(kù)進(jìn)行的列車(chē)日常檢查、車(chē)內(nèi)清掃、消毒均可在車(chē)內(nèi)進(jìn)行。充分利用列車(chē)監(jiān)視系統(tǒng)提供的信息,司機(jī)通過(guò)司機(jī)臺(tái)檢查按鈕及目視,即可完成列車(chē)日常檢查。停車(chē)庫(kù)內(nèi)只停車(chē),不做車(chē)下檢查,庫(kù)內(nèi)不設(shè)地坑。

2.2.4 地鐵車(chē)輛滿足京港檢修模式的要求

(1)大興地鐵采用的車(chē)型與4號(hào)線相同,核心設(shè)備和總成采用高端配置;機(jī)械部分失效規(guī)律相同、檢修內(nèi)容相同、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相同;

(2)現(xiàn)代化的交流車(chē)型可靠性高、重要?jiǎng)恿Σ课痪O(shè)自動(dòng)監(jiān)視、免維護(hù)功能強(qiáng)、耐久性高、構(gòu)造單元化更換簡(jiǎn)便;

(3)車(chē)輛信息化管理,所有檢修都能提前進(jìn)行準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)對(duì);

(4)車(chē)輛監(jiān)視記錄和車(chē)輛信息化管理,能為個(gè)性化檢修提供條件,個(gè)性化檢修能減少檢查和修理過(guò)度,可縮短庫(kù)停時(shí)間。

2.2.5 列檢庫(kù)及臨修庫(kù)廠房設(shè)施及配套工藝設(shè)備選型,均能實(shí)現(xiàn)快速修換

2.2.6 AB列檢模式符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)城軌交通的要求

(1)創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè),停車(chē)庫(kù)不設(shè)地坑,降低造價(jià);

(2)分散小修程工作內(nèi)容,快速及時(shí)解決隱患,最大限度保證運(yùn)行安全;

(3)提高車(chē)輛利用率,最大限度滿足高峰需要; (4)充分利用有限資源,降低運(yùn)營(yíng)成本。

2.3 南兆路車(chē)輛段檢修模式的確定

根據(jù)上述研究及路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)關(guān)系,確定了南兆路車(chē)輛段的總體設(shè)計(jì)思路:“在采用A、B列檢的港鐵檢修模式基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛的特點(diǎn),預(yù)留處理突發(fā)事件的能力”。在2008年6月底完成的總體設(shè)計(jì)方案中,南兆路車(chē)輛段的建設(shè)規(guī)模在京港地鐵模式中增加了以下部分的內(nèi)容。

(1)考慮國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的走行部可靠性差、運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷大的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中保留車(chē)輛隔日檢功能,停車(chē)列檢庫(kù)地坑采用壁柱式結(jié)構(gòu),深溝處線間距為4.8 m,淺坑處線間距為4.1 m。每股道靠近股道出入大門(mén)的列位上均設(shè)有1列位半壁、半柱式檢查坑,軌內(nèi)坑底高程-1.2 m,軌外高程-1.0 m,設(shè)接觸軌的一側(cè)地面高程-0.22 m。如圖3每股道遠(yuǎn)離出入庫(kù)大門(mén)端停車(chē)列位處,股道兩側(cè)地面高程均為-0.22 m。庫(kù)前后端及中間兩個(gè)列位間的通道地面高程均為±0.00 m。此工藝布局由于局部車(chē)輛線間距最小至4.1 m,減少了建設(shè)規(guī)模,也滿足國(guó)內(nèi)車(chē)輛日檢的需要。

圖3 停車(chē)列檢庫(kù)地坑示意(單位:m)

(2)國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛在短期內(nèi)引進(jìn)國(guó)外技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的提高,但受工裝、設(shè)備、氣候條件的影響,生產(chǎn)工藝缺陷不可避免,為提高處理結(jié)構(gòu)突發(fā)事件的能力,臨修庫(kù)主庫(kù)長(zhǎng)×寬為150 m×18 m,庫(kù)內(nèi)設(shè)有2股道,分別為臨修線、超修程備用線,由西至東線間距分別為:5 m-7.0 m-6 m;臨修庫(kù)設(shè)置起重機(jī)走行軌頂高(相對(duì)庫(kù)內(nèi)地面)為7.5 m,設(shè)置10 t電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)一臺(tái)。臨修線設(shè)地下固定式架車(chē)機(jī),列車(chē)不解編,即可檢查、更換、調(diào)整車(chē)下設(shè)備和更換轉(zhuǎn)向架。并布置試車(chē)線在段區(qū)的最西側(cè),長(zhǎng)度為1 320 m,曲線半徑為1 000 m,緩和曲線長(zhǎng)45 m。

(3)為更好地適應(yīng)狀態(tài)修,在南兆路車(chē)輛段設(shè)置不落輪鏇車(chē)床。

(4)由于地鐵車(chē)輛頻繁制動(dòng),車(chē)下金屬粉塵較大,車(chē)輛電路安全受到威脅。因此,在車(chē)輛段內(nèi)設(shè)置重度清洗線,對(duì)車(chē)輛走行部進(jìn)行高壓吹掃,吸塵。

2008年7月底,總體方案設(shè)計(jì)文件經(jīng)有關(guān)專家審查提出如下意見(jiàn):

(1)按照香港地鐵檢修模式設(shè)計(jì)方案,南兆路車(chē)輛段無(wú)定修及以上級(jí)別的檢修作業(yè),應(yīng)按照停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì);

(2)停車(chē)列檢庫(kù)采用4.1 m的線間距國(guó)內(nèi)不允許;

(3)建議停車(chē)場(chǎng)不設(shè)試車(chē)線。

在與京港地鐵公司多次交流后,達(dá)成一致意見(jiàn)如下。

(1)取消停車(chē)庫(kù)的列檢地溝,車(chē)輛線間距4.1 m。

(2)由于馬家堡車(chē)輛段試車(chē)線只有800 m長(zhǎng),不能滿足運(yùn)行最大速度的試車(chē)要求,在南兆路車(chē)輛段建設(shè)1320 m試車(chē)線。

(3)在停車(chē)庫(kù)末端東南側(cè)設(shè)置兩列位專用清洗臺(tái)位。

(4)保留18 m跨臨修庫(kù)建設(shè)規(guī)模,固定架車(chē)機(jī)改為移動(dòng)式架車(chē)機(jī),在臨修庫(kù)內(nèi)增加一條AB列檢臺(tái)位。

南兆路車(chē)輛段建設(shè)規(guī)模為臨修1列位、列檢6列位、停車(chē)近期36列位、遠(yuǎn)期48列位,不落輪鏇修線1條,1320 m試車(chē)線1條,車(chē)輛外皮清洗機(jī)1臺(tái)[9]。

經(jīng)過(guò)總體方案文件的審查和技術(shù)交流,在京港地鐵檢修模式下,取消了國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)停車(chē)庫(kù)的列檢功能,壓縮了部分建設(shè)規(guī)模,但也保留了為適應(yīng)國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛發(fā)展出現(xiàn)的檢修體制變化所具備的發(fā)展條件,也為國(guó)內(nèi)地鐵檢修基地的發(fā)展探索出一條新的發(fā)展思路。

3 運(yùn)營(yíng)檢修現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

地鐵大興線自2010年12月30日通車(chē),南兆路車(chē)輛段已經(jīng)運(yùn)行2.5年。其生產(chǎn)運(yùn)行管理與地鐵4號(hào)線統(tǒng)一由京港地鐵公司負(fù)責(zé),全線配備運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)輛74列。

3.1 建設(shè)規(guī)模滿足使用要求

根據(jù)客流需求,運(yùn)行交路有一定的變化,其小交路為新宮到安河橋北(龍背村),線路長(zhǎng)30.14 km,大交路天宮院到安河橋北49.24 km,早高峰期間小交路上行行車(chē)間隔為2 min,下行行車(chē)間隔為2 min30 s;晚高峰期間小交路下行行車(chē)間隔為2 min10 s,上行行車(chē)間隔為3 min,高峰期運(yùn)用車(chē)輛62列,車(chē)輛平均旅行速度約35 km/h。車(chē)輛全日走行列公里數(shù)25 659 km,平均每列車(chē)輛日行駛里程達(dá)到316.78 km。

根據(jù)以上運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),4號(hào)線和大興線車(chē)輛日平均A列檢5.13列、B列檢1.71列,由于馬家堡車(chē)輛段和南兆路車(chē)輛段共有14列位(馬家堡8列位)AB列檢臺(tái)位,并且檢修臺(tái)位配備了3層高架平臺(tái)、寬地坑、靜調(diào)電源等檢修基礎(chǔ)設(shè)施,快速處理AB列檢發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力非常強(qiáng),能夠滿足A列檢4 h或B列檢8 h的停修時(shí)間要求,因此AB列檢的檢修計(jì)劃能夠安排在正常的行車(chē)間隙內(nèi),不影響車(chē)輛的正常使用,提高了車(chē)輛的使用效率,減小了投資規(guī)模。

3.2 綜合維修中心需要進(jìn)一步優(yōu)化

南兆路車(chē)輛段的綜合維修中心主要負(fù)責(zé)大興線工務(wù)、機(jī)電、通號(hào)、供電等4個(gè)系統(tǒng)專業(yè)的維修管理工作,建筑設(shè)為5層,一、二層為機(jī)電檢修車(chē)間;三層為通訊信號(hào)檢修車(chē)間;四層為供電車(chē)間;五層為工務(wù)車(chē)間。除機(jī)電車(chē)間有大型加工設(shè)備以外,其余的主要以檢測(cè)和生產(chǎn)組織為主[10],而在交付使用后,京港公司并沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行生產(chǎn)布局,整合部分職能到馬家堡車(chē)輛段,南兆路車(chē)輛段只保留了一、二層的使用功能,騰出三～五層安排大興線200多名保安人員住宿、培訓(xùn)等工作。

2008年奧運(yùn)會(huì)期間,北京的重要公共場(chǎng)所都配備了安保系統(tǒng),4號(hào)線和大興線共配備安保人員近700人,分別安排在3個(gè)車(chē)輛段和停車(chē)場(chǎng)內(nèi),這些包括人員設(shè)備的安置是地鐵設(shè)計(jì)的新課題,需要在今后的設(shè)計(jì)中予以考慮。

3.3 根據(jù)京港地鐵車(chē)輛的特點(diǎn)確定建筑物使用類別

停車(chē)庫(kù)是南兆路車(chē)輛段建筑體量最大的建筑物。國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)中大多定性為丙類廠房。主要依據(jù)是20世紀(jì)80年代長(zhǎng)春客車(chē)廠生產(chǎn)的DK型直流牽引車(chē)輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)與客車(chē)相似,車(chē)體內(nèi)部采用木龍骨固定內(nèi)墻板;座椅加襯海綿乳膠墊,外復(fù)人造革面;車(chē)內(nèi)照明電纜敷設(shè)在車(chē)頂木骨架內(nèi);直流牽引電機(jī)電刷產(chǎn)生火花問(wèn)題等。盡管木骨架已經(jīng)進(jìn)行了防火處理,其產(chǎn)品還存在自燃隱患,因此停車(chē)列檢庫(kù)、聯(lián)合檢修庫(kù)都按丙類進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。近年來(lái),地鐵車(chē)輛更新?lián)Q代非常迅速,交流傳動(dòng)牽引電機(jī)的采用取消了換向電刷,車(chē)輛結(jié)構(gòu)及內(nèi)部設(shè)備已經(jīng)不允許采用可燃材料,取而代之的是難燃或不燃材料,產(chǎn)品的火災(zāi)危險(xiǎn)性已經(jīng)大大降低,因此根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016—2006)[11]的有關(guān)條款,停車(chē)庫(kù)、聯(lián)合檢修庫(kù)廠房建筑生產(chǎn)類別定性為戊類。按照戊類進(jìn)行火災(zāi)設(shè)防,方便生產(chǎn)布局,降低了土建工程費(fèi)用。

3.4 合理調(diào)整工藝布局,提高車(chē)輛段檢修能力

AB列檢是京港地鐵保證車(chē)輛正常運(yùn)行的關(guān)鍵,在工藝布局上盡量為生產(chǎn)創(chuàng)造條件。由于南兆路車(chē)輛段的AB列檢臺(tái)位有和臨修庫(kù)共跨的一線庫(kù)、二線庫(kù)和三線庫(kù),其中一線庫(kù)寬地溝只能進(jìn)行車(chē)下檢查作業(yè),叉車(chē)或電瓶車(chē)不能夠下地溝作業(yè),更換車(chē)下電器箱作業(yè)非常困難;兩線庫(kù)三層作業(yè)平臺(tái)設(shè)置在兩線中間,寬地溝分別設(shè)在兩側(cè),不利于地溝空間共享;三線庫(kù)三層作業(yè)平臺(tái)布局后,有一條線叉車(chē)或電瓶車(chē)無(wú)法作業(yè),見(jiàn)圖4。建議采用偶數(shù)布局(圖5),保證AB列檢檢修臺(tái)位的一側(cè)有三層作業(yè)臺(tái),而另一側(cè)的寬地溝能夠保證叉車(chē)或電瓶車(chē)的正常行走,方便大型電器設(shè)備的更換,在相同建筑體量下,臨修庫(kù)能夠騰出一條超修程的檢修列位,提高了車(chē)輛段檢修能力。

圖4 原AB列檢庫(kù)檢修平臺(tái)布置(單位:高程以m計(jì),其余為mm)

圖5 AB列檢庫(kù)檢修平臺(tái)布置建議(單位:高程以m計(jì),其余為mm)

3.5 提高設(shè)計(jì)管理水平,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量

地鐵車(chē)輛段是一項(xiàng)涉及專業(yè)多、關(guān)系復(fù)雜、技術(shù)難度大的系統(tǒng)工程,各專業(yè)之間互提資料、互相約束非常頻繁。如車(chē)輛段洗車(chē)庫(kù)庫(kù)前停車(chē)軌道工藝專業(yè)設(shè)計(jì)要求保留132 m長(zhǎng)的有效停車(chē)區(qū)間,而站場(chǎng)專業(yè)結(jié)合線路情況施工圖標(biāo)注為58.441+93.397=151.838 m的庫(kù)前長(zhǎng)度。由于影響有效控制有效長(zhǎng)度的專業(yè)有線路、軌道、信號(hào)、供電等專業(yè),各專業(yè)施工后實(shí)際施工有效長(zhǎng)度只有120 m,待洗車(chē)輛正常停放在庫(kù)前時(shí)影響車(chē)輛段信號(hào)封閉。這體現(xiàn)出,各專業(yè)在設(shè)計(jì)中不能掌握相關(guān)接口專業(yè)的知識(shí),且溝通不足,設(shè)計(jì)資料的輸入和輸出把控不嚴(yán)謹(jǐn)。建議設(shè)計(jì)者要多學(xué)習(xí)接口專業(yè)的相關(guān)知識(shí),提升大局的掌控能力,從而避免專業(yè)間配合上的矛盾、脫節(jié)或重復(fù),力求設(shè)計(jì)高質(zhì)量、高效率、高水平。

3.6 綜合利用公共設(shè)施減少不必要的浪費(fèi)

南兆路車(chē)輛段建設(shè)初期周邊無(wú)市政污水處理管網(wǎng),因此在車(chē)輛段內(nèi)建設(shè)了具有中水處理能力的生活、生產(chǎn)污水處理站,中水處理能力200 m3/d。生產(chǎn)污水來(lái)源主要來(lái)自聯(lián)合檢修庫(kù)、停車(chē)庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)等建筑物,聯(lián)合檢修庫(kù)的污水主要是沖洗地面和擦洗配件;停車(chē)庫(kù)的污水主要是沖洗地面和車(chē)輛消毒;洗車(chē)庫(kù)的用水采用自處理循環(huán)使用,其特點(diǎn)是排水量小,并間歇式發(fā)生。生活污水主要是辦公樓、綜合維修中心、司乘公寓、聯(lián)合檢修庫(kù)等人員密度大的區(qū)域,污水處理站建設(shè)初期承擔(dān)生產(chǎn)和生活污水的處理工作,經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,周?chē)河缆飞钗鬯幚碚疽呀?jīng)建成,生活污水可以直排到市政污水管網(wǎng)。既有的污水處理站能力明顯過(guò)剩,設(shè)備利用率不高,建議車(chē)輛段建設(shè)初期應(yīng)取消污水處理站,對(duì)洗車(chē)庫(kù)車(chē)體清洗機(jī)的污水處理能力加以改善,在污水市政管網(wǎng)建成后,利用洗車(chē)庫(kù)污水處理設(shè)備,對(duì)生產(chǎn)污水進(jìn)行處理,既補(bǔ)充了水量,又提高了設(shè)備利用率。

4 地鐵檢修模式的發(fā)展趨勢(shì)

車(chē)輛段的檢修模式、建設(shè)規(guī)模和功能定位直接關(guān)系到車(chē)輛的使用和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。1965年北京地鐵1號(hào)線開(kāi)工建設(shè)至今,國(guó)內(nèi)地鐵發(fā)展已經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)。車(chē)輛產(chǎn)品從牽引制動(dòng)方式到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都發(fā)生了巨大的變化,產(chǎn)品的實(shí)用性、舒適性、耐久性、可靠性都有了很大的提高,現(xiàn)在的地鐵車(chē)輛已經(jīng)與國(guó)際接軌,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)集成化、模塊化,很多電子電器設(shè)備的日常維護(hù)只能進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè),即使出現(xiàn)問(wèn)題也是單元更換,因此要求日常維護(hù)電器檢測(cè)的能力非常強(qiáng)。

在檢修模式方面香港地鐵是國(guó)內(nèi)借鑒的首選。港鐵檢修重點(diǎn)在AB列檢,其臺(tái)位不僅配備三層作業(yè)平臺(tái)和柱式地溝,在條件允許的情況下還可以配備小噸位天車(chē),并且在AB列檢臺(tái)位上配備了靜調(diào)電源,對(duì)車(chē)體機(jī)械、電器各部位進(jìn)行全方位的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取有效手段進(jìn)行快速更換,港鐵檢修模式主要體現(xiàn)為方便、快捷、使用、經(jīng)濟(jì),其表現(xiàn)如下:

(1)取消停車(chē)庫(kù)內(nèi)日檢,B型車(chē)停車(chē)庫(kù)線間距控制在4.1 m,大大減少停車(chē)庫(kù)的占地面積,節(jié)約了土建及購(gòu)置土地的投資;

(2)在檢修周期上,日常靠車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備由司機(jī)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行記錄備案,加強(qiáng)5 000 km和 15 000 km的檢測(cè)、檢修,在修周期短,能夠做到快速、準(zhǔn)確、及時(shí)的恢復(fù)車(chē)輛正常運(yùn)行狀態(tài),提高車(chē)輛運(yùn)用效率;

(3)加強(qiáng)輪對(duì)的狀態(tài)修,車(chē)輛使用中發(fā)現(xiàn)輪對(duì)踏面異常,有針對(duì)性的及時(shí)進(jìn)行不落輪鏇修,提高大型不落輪鏇設(shè)備的利用率和車(chē)輛運(yùn)用效率;

(4)在停車(chē)場(chǎng)和車(chē)輛檢修基地配置臨修庫(kù),提高解決日常臨修和超范圍修的能力,保證車(chē)輛運(yùn)行安全。

另外,北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司設(shè)計(jì)部在地鐵車(chē)輛檢修基地的設(shè)計(jì)審查中明確指出,北京地鐵既有的定修段已經(jīng)不能滿足交流傳動(dòng)地鐵車(chē)輛的檢修要求,新型交流傳動(dòng)的地鐵車(chē)輛定修修程的作業(yè)內(nèi)容越來(lái)越少,路網(wǎng)架修及超范圍修的能力明顯不足。根據(jù)《北京市軌道交通線網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與資源共享研究》[12]的成果,對(duì)車(chē)輛定修內(nèi)容定義為原則上考慮架車(chē),但轉(zhuǎn)向架不分解,必要時(shí)只對(duì)重要部件局部解體和關(guān)鍵部件實(shí)行探傷,主要作業(yè)內(nèi)容仍以清潔、檢查和試驗(yàn)為主,所以該修程屬輕度維修。根據(jù)定修的檢修內(nèi)容,未來(lái)取消定修修程,以日常的列檢和月檢來(lái)分擔(dān)定修的檢修方式是可行的。實(shí)際上,北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司目前采用車(chē)輛檢修周期是僅在車(chē)輛的第一個(gè)定修期進(jìn)行定修,以后的修程中均取消定修采用架修的修程,即定修-架修-架修-廠修-架修-架修-架修的修程。在新一輪的北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《北京軌道交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》[13]的修訂中,對(duì)車(chē)輛定檢標(biāo)準(zhǔn)再次進(jìn)行了修訂,如表4所示。

表4 北京地鐵(建議)檢修修程及停修時(shí)間

從以上敘述可以看到,北京地鐵的定修修程在逐漸弱化,并且有逐步被取消的趨勢(shì)。而現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)還在沿用直流牽引車(chē)輛的檢修體制。除北京、上海、廣州外,國(guó)內(nèi)新建地鐵的城市還在沿用此標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)定修級(jí)別的車(chē)輛段,其建成后將很難滿足今后地鐵發(fā)展的需要。故新建地鐵的城市應(yīng)盡快按照新型交流傳動(dòng)地鐵車(chē)輛的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合檢修模式的變化建設(shè)地鐵車(chē)輛檢修基地。

5 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通車(chē)輛技術(shù)的不斷變革將直接影響著車(chē)輛的檢修模式,從而改變車(chē)輛檢修基地的功能定位及建設(shè)規(guī)模;因而,實(shí)時(shí)掌握城市軌道交通車(chē)輛的發(fā)展態(tài)勢(shì),建設(shè)貼合車(chē)輛檢修實(shí)際和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的車(chē)輛基地將是地鐵設(shè)計(jì)人員的重大責(zé)任。

[1] 中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司.北京地鐵大興線南兆路車(chē)輛段總體方案設(shè)計(jì)文件[Z].北京:中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,2009.

[2] 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院,鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.北京地鐵4號(hào)線馬家堡車(chē)輛段與綜合基地初步設(shè)計(jì)文件[Z].北京:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院,鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2006.

[3] 北京城建設(shè)計(jì)研究總院.GB50157—2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.

[4] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部,等.建標(biāo)104—2008城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2008.

[5] 周翊民.我國(guó)城市軌道交通技術(shù)裝備發(fā)展水平與制造能力[J].城市軌道交通研究,2006(10):3-7.

[6] 李學(xué)峰,楊萬(wàn)坤.我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛,2008(28):125-126.

[7] 陳喜紅.國(guó)內(nèi)外地鐵車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].電力機(jī)車(chē)技術(shù), 2002,25(6):28-31.

[8] 劉亞寧.香港地鐵檢修模式在北京地鐵4號(hào)線車(chē)輛基地設(shè)計(jì)中應(yīng)用的可行性研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2006(6):97-99.

[9] 中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司.北京地鐵大興線南兆路車(chē)輛段初步設(shè)計(jì)文件[Z].北京:中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,2009.

[10]中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司.北京地鐵大興線南兆路車(chē)輛段施工圖設(shè)計(jì)文件[Z].北京:中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,2009.

[11]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50016—2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006.

[12]北京基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司,等.北京市軌道交通線網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與資源共享研究[R].北京:北京基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司,2008.

[13]北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司,等.北京軌道交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂稿)[S].北京:北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司,2012.

Research on Construction Development Trend of Metro Rolling Stock Depot in China——in Combination with Project Design Example of Nanzhaolu Rolling Stock Depot

YUAN Wei1,ZHOU Yong2,ZHANG Bin1
(1.China Railway Engineering Design Institute Co.,Ltd.,Beijing 100038,China;2.Beijing Urban Rail Transit Design and Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100089,China)

To make the construction of metro rolling stock depot more consistent with the technology development requirement of metro rolling stock,this paper researched the development trend of repair and maintenance mode of metro rolling stock.After introduction of the design of Nanzhaolu rolling stock depot of Beijing Metro Daxing Line,this paper analyzed the repair and maintenance mode of rolling stock of Hong Kong Metro.Moreover,focusing on the operating situation and problems in Nanzhaolu rolling stock depot,this paper put forward specific measures and suggestion about how to design a rolling stock depot. Finally,in view of the technology development of metro rolling stock,and through in-depth analysis on repair and maintenance modes of Hong Kong Metro and Beijing Metro,the development trend of repair and maintenance mode of metro tolling stock was concluded in this paper.

metro;rolling stock depot;repair and maintenance mode;design;development trend

U231

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.04.024

1004-2954(2014)04-0099-06

2013-07-15;

2013-08-14

阮 巍(1962—),男,高級(jí)工程師,1984年畢業(yè)于長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院,工學(xué)學(xué)士,E-mail:rw_zb@163.com。