侯小祥

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 西安　710043)

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西安動(dòng)車檢修段檢修廠房組合工藝方案設(shè)計(jì)研究

侯小祥

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 西安710043)

摘要：西安動(dòng)車檢修段主要承擔(dān)西北地區(qū)配屬動(dòng)車組的三、四、五級(jí)檢修任務(wù)。動(dòng)車段設(shè)計(jì)中檢修廠房組合工藝設(shè)計(jì)是檢修段的核心技術(shù)組成部分。為滿足西安動(dòng)車檢修段所需檢修規(guī)模和最佳工藝布局,通過(guò)多角度地對(duì)比和分析,分別討論車體定位修和流水修兩種工藝方案,對(duì)檢修廠房組合布置進(jìn)行詳細(xì)研究,最終得出車體定位修方案是適應(yīng)西安動(dòng)車檢修段特點(diǎn)的最佳工藝設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)車段用地的高效利用,提高動(dòng)車檢修能力,且預(yù)留了動(dòng)車段遠(yuǎn)期發(fā)展條件。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車檢修段；檢修廠房組合；工藝設(shè)計(jì)；定位修；流水修

1概述

西安動(dòng)車檢修段是繼全路北京、上海、武漢、廣州4個(gè)動(dòng)車檢修基地后調(diào)整布局增設(shè)的動(dòng)車組檢修段，于2010年開始設(shè)計(jì)研究。西安動(dòng)車檢修段主要負(fù)責(zé)西北地區(qū)西安鐵路局、蘭州鐵路局、烏魯木齊鐵路局、青藏公司配屬動(dòng)車組的三、四、五級(jí)修任務(wù)，主要有鄭州至西安客運(yùn)專線、西安至成都客運(yùn)專線、西安至寶雞客運(yùn)專線、西安至銀川鐵路、寶雞至蘭州客運(yùn)專線、蘭州至烏魯木齊第二雙線以及關(guān)中城際鐵路、蘭州至天水城際鐵路、蘭州至張掖城際鐵路等[1-2]。

西北地區(qū)配屬動(dòng)車組主要為CRp、CRp以及CRH5型車，結(jié)合全國(guó)已建成的、在建的以及規(guī)劃動(dòng)車段的主修車型情況，西安動(dòng)車檢修段定位為三、四、五級(jí)修以CRp型車為主，三級(jí)修兼顧C(jī)Rp、CRH5型車。

2檢修工作量及設(shè)計(jì)規(guī)模

2.1西安動(dòng)車段檢修工作量

根據(jù)西安動(dòng)車檢修段檢修輻射范圍內(nèi)既有、在建以及規(guī)劃客運(yùn)專線、高速鐵路配屬動(dòng)車組情況，以及全路動(dòng)車組配屬調(diào)整，西安動(dòng)車檢修段按滿足西北地區(qū)配屬的300列(8輛編組)動(dòng)車組的檢修需求，檢修車型為兼容CRp、CRp及CRH5型車三級(jí)修，CRp型車四、五級(jí)修。根據(jù)上述功能定位，西安動(dòng)車檢修段檢修任務(wù)量計(jì)算見表1[3-4]。

表1　西安動(dòng)車檢修段檢修任務(wù)量

注：表中數(shù)據(jù)均為折合成8輛編組動(dòng)車組的計(jì)算結(jié)果，其中三級(jí)修CRp型車占比為50%

2.2檢修規(guī)模確定

根據(jù)西安動(dòng)車檢修段的功能定位及檢修工作量計(jì)算，結(jié)合目前動(dòng)車段建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)方案比選，按車體定位修方案，檢修列位取值見表2。

表2　西安動(dòng)車檢修段檢修任務(wù)量　列位

設(shè)計(jì)規(guī)模確定為：新建2線三級(jí)修庫(kù)1座，轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)1座， 3線整編?kù)o調(diào)庫(kù)1座，3線四、五級(jí)修庫(kù)1座(如采用車體流水修方案則每天需達(dá)到檢修4輛車規(guī)模，檢修節(jié)拍為100 min)，配套設(shè)部件檢修庫(kù)、輔助部件檢修庫(kù)、車體噴漆庫(kù)等。遠(yuǎn)期預(yù)留車體部件檢修庫(kù)發(fā)展條件。四、五級(jí)修車體解體按定位與流水修相互結(jié)合方案考慮。噴漆按車體定位修考慮，每天可完成4輛車體噴漆作業(yè)。

3檢修廠房組合工藝方案設(shè)計(jì)

3.1總平面布置簡(jiǎn)述

西安動(dòng)車檢修段在既有西安北動(dòng)車組運(yùn)用所基礎(chǔ)上改擴(kuò)建而成，選址于既有西安北動(dòng)車運(yùn)用所南側(cè)預(yù)留用地范圍內(nèi)，征地已在動(dòng)車運(yùn)用所中規(guī)劃預(yù)留，新增用地約44 hm2(660畝)，段內(nèi)北側(cè)一、二級(jí)檢修及運(yùn)用部分設(shè)施已建成投產(chǎn)，動(dòng)車段總占地面積為110 hm2(1 650畝)，動(dòng)車段南側(cè)預(yù)留西安大型養(yǎng)路機(jī)械運(yùn)用檢修段。新增的三、四、五級(jí)修及6線存車場(chǎng)設(shè)在動(dòng)車所南側(cè)，與動(dòng)車所橫列式布置，可供布置三、四、五級(jí)修廠房用地為東西長(zhǎng)約1 350 m，南北寬240 m狹長(zhǎng)用地，用地范圍南北寬度方向受限，廠房組合布置設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮規(guī)劃用地范圍特點(diǎn)[5]。因此，西安動(dòng)車檢修段檢修廠房建設(shè)場(chǎng)地的南北向?qū)挾仁窍拗撇捎脵z修工藝及其廠房組合的控制因素。

3.2段內(nèi)高級(jí)修作業(yè)流程

段內(nèi)高級(jí)修作業(yè)流程如圖1所示[6-8]。

圖1　西安動(dòng)車檢修段高級(jí)修作業(yè)流程

主要針對(duì)高級(jí)修作業(yè)流程中核心部分三、四、五級(jí)修檢修廠房組合進(jìn)行研究。研究了2個(gè)方案，方案1為四、五級(jí)修車體采用定位修作業(yè)方案，方案2為四、五級(jí)修車體采用流水修作業(yè)方案[9]。

3.3檢修廠房組合工藝方案1(車體定位修)

該方案四、五級(jí)檢修庫(kù)承擔(dān)CRp型動(dòng)車組的四、五級(jí)修(解編)作業(yè)。按解體組裝定位修局部車體流水檢修作業(yè)方式考慮。三級(jí)檢修庫(kù)承擔(dān)CRp、CRp、CRH5型動(dòng)車組的三級(jí)修整列不解編作業(yè)。整編?kù)o調(diào)庫(kù),三級(jí)修庫(kù),四、五級(jí)修庫(kù)均按16輛編組考慮，并列盡端式布置，整體長(zhǎng)度540 m。三級(jí)修主要檢修內(nèi)容為轉(zhuǎn)向架檢修，采用整列不解編檢修工藝，整列架車推送轉(zhuǎn)向架至轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)完成轉(zhuǎn)向架檢修后整列落車。四、五級(jí)修作業(yè)需解編列車，檢修工藝流程如圖2所示。

圖2　四、五級(jí)修車體定位修檢修工藝流程

該方案充分利用了地形寬度，工廠組合設(shè)計(jì)寬度220 m，長(zhǎng)度702 m(含噴漆庫(kù))，廠房組合由北向南依次為三級(jí)修庫(kù)邊跨，三級(jí)修庫(kù)，轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)，輔助檢修庫(kù)，部件檢修庫(kù)，四、五級(jí)修庫(kù)、整編?kù)o調(diào)庫(kù)，四、五級(jí)修庫(kù)及整編?kù)o調(diào)庫(kù)西側(cè)設(shè)置移車臺(tái)通向噴漆庫(kù)；轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)采用3連跨布置，跨度為30 m-24 m-18 m，轉(zhuǎn)向架出入口設(shè)置于車庫(kù)中部，三、四、五級(jí)修庫(kù)送修及修浚轉(zhuǎn)向架回送走行距離短，轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)主要檢修流水線(輪對(duì)、構(gòu)架、轉(zhuǎn)向架)均形成“U”形雙流水線布置[10]，采用定位和流水修相結(jié)合的檢修工藝，轉(zhuǎn)向架檢修節(jié)拍40 min，滿足動(dòng)車轉(zhuǎn)向架三、四、五級(jí)修作業(yè)；輔助檢修庫(kù)、部件檢修庫(kù)主要為四、五級(jí)修車體部件檢修服務(wù)，車體部件等均采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)線。檢修廠房組合總軸線面積117 028 m2。其廠房組合工藝平面詳見圖3[11-12]。

圖3　車體定位修作業(yè)方案廠房組合工藝平面布置

3.4檢修廠房組合工藝方案2(車體流水修)

該方案CRp型動(dòng)車組四、五級(jí)檢按車體流水檢修作業(yè)方式考慮，車體解體、組裝分庫(kù)設(shè)置。三級(jí)檢修庫(kù)檢修工藝與方案1基本一致。整編?kù)o調(diào)庫(kù)、三級(jí)修庫(kù)按16輛編組考慮，并列盡端式布置，整體長(zhǎng)度486 m。四、五級(jí)修庫(kù)主要完成解編及單節(jié)架車作業(yè)，為節(jié)省投資，庫(kù)長(zhǎng)按8輛編組動(dòng)車組考慮。車體流水作業(yè)移庫(kù)均使用移車臺(tái)方式，庫(kù)內(nèi)采用工藝轉(zhuǎn)向架在軌道上推送。四、五級(jí)修檢修工藝流程如圖4所示。

圖4　四、五級(jí)修車體流水修檢修工藝流程

該方案車體流水作業(yè)，工廠組合設(shè)計(jì)長(zhǎng)度達(dá)968 m，寬度188 m。廠房組合由東西兩部分聯(lián)合廠房組成，兩區(qū)域通過(guò)移車臺(tái)連通，東側(cè)由北向南依次為預(yù)留檢修庫(kù),整編?kù)o調(diào)庫(kù)，三級(jí)修庫(kù)，輔助檢修庫(kù)，轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)，四、五級(jí)檢修庫(kù)；西側(cè)廠房由北向南依次為預(yù)留車體部件庫(kù)，車體組裝庫(kù)，部件檢修庫(kù)組合，車體分解及維修庫(kù)，西南角設(shè)置噴漆庫(kù)，本方案段材料物流中心布置在部件檢修庫(kù)西頭。車體噴漆布置在材料物流中心及車體分解及維修庫(kù)西側(cè)，由移車臺(tái)連通，轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)布置與方案1類似，四、五級(jí)修庫(kù)送修轉(zhuǎn)向架由轉(zhuǎn)向架庫(kù)中部進(jìn)入，修竣轉(zhuǎn)向架需由移車臺(tái)送至車體組裝庫(kù)落車臺(tái)位安裝。其廠房組合工藝平面詳見圖5。檢修廠房組合總軸線面積122 760 m2(含材料物流中心5 600 m2)。

圖5　車體流水修作業(yè)方案廠房組合工藝平面布置

3.5工藝方案比選

兩方案均符合西安動(dòng)車檢修段功能定位并可滿足檢修任務(wù)量需求。針對(duì)兩方案特點(diǎn)，以下從方案適應(yīng)性、檢修工藝流程、作業(yè)效率、配套土建、設(shè)備投資等方案進(jìn)行綜合對(duì)比。

3.5.1方案1：車體定位修作業(yè)方案

優(yōu)點(diǎn)：充分利用了規(guī)劃地塊寬度，地塊利用率高；車體檢修場(chǎng)地固定，操作方便，管理簡(jiǎn)單；檢修人員安排具有靈活性，車體使用移車臺(tái)次數(shù)少，車體、轉(zhuǎn)向架檢修過(guò)程移動(dòng)距離短；在滿足功能條件下，配套房屋總面積較小，節(jié)省土建工程費(fèi)用；檢修廠房組合主體建筑整齊美觀。

缺點(diǎn)：四、五級(jí)車體檢修通過(guò)能力相對(duì)較差，對(duì)檢修調(diào)度和檢修計(jì)劃的制定要求很高；四、五級(jí)修庫(kù)車體部件檢修送修及修竣回送運(yùn)輸相互干擾大，部件運(yùn)送距離長(zhǎng)；關(guān)鍵設(shè)備(如整列地坑式架車機(jī))投資較大；后期擴(kuò)建受限制，對(duì)后期進(jìn)一步補(bǔ)強(qiáng)檢修能力發(fā)展不利。

3.5.2方案2：車體流水修作業(yè)方案

優(yōu)點(diǎn)：檢修工藝順暢，作業(yè)交叉干擾??；配套車體流水檢修工藝，部件實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)的程度較高；四、五級(jí)車體檢修能力較大，通過(guò)能力強(qiáng)，檢修作業(yè)效率高；關(guān)鍵設(shè)備投資較??；廠房北側(cè)均有預(yù)留檢修庫(kù)，可為以后進(jìn)一步補(bǔ)強(qiáng)檢修能力提供良好條件。

缺點(diǎn)：廠房組合長(zhǎng)度長(zhǎng)，占地大，不利于廠房集中布置及節(jié)約用地；配套房屋總面積較大，土建投資費(fèi)用較高；解體組裝庫(kù)工位較多，配備工裝較多，增加工裝設(shè)備投資；車體移動(dòng)距離較長(zhǎng)，檢修過(guò)程需多次使用移車臺(tái)；四、五級(jí)修轉(zhuǎn)向架修浚后需通過(guò)移車臺(tái)送至車體組裝庫(kù)，轉(zhuǎn)向架運(yùn)送距離長(zhǎng)；材料物流中心設(shè)置于廠房組合內(nèi)，不利于管理且物流不便。

根據(jù)西安動(dòng)車組檢修段的功能定位分析及檢修工作量計(jì)算，經(jīng)廠房布局、檢修工藝流程、土建及設(shè)備投資多方面比選，方案1基于定位修作業(yè)方式，房屋面積較省，對(duì)規(guī)劃用地利用率高，預(yù)留條件集中，為適應(yīng)西安動(dòng)車檢修段工藝流程的最佳廠房組合工藝設(shè)計(jì)方案。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)近年來(lái)北京、上海、武漢、廣州4個(gè)動(dòng)車檢修基地的建設(shè)及動(dòng)車檢修生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累，我國(guó)動(dòng)車檢修工藝已達(dá)到較高水平。西安動(dòng)車段涵蓋了動(dòng)車三、四、五級(jí)高級(jí)修檢修設(shè)施，通過(guò)對(duì)工藝方案研究，對(duì)工廠組合及總平面布置經(jīng)過(guò)各設(shè)計(jì)階段多次優(yōu)化，可進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)內(nèi)動(dòng)車段設(shè)計(jì)技術(shù)水平，提高動(dòng)車檢修能力，為今后動(dòng)車建設(shè)和管理提供一定借鑒作用。目前西安動(dòng)車檢修段方案已穩(wěn)定，一期工程暫實(shí)施三級(jí)修設(shè)施，現(xiàn)已完成施工圖設(shè)計(jì)工作并開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2016年投入使用。

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Process Design of Combined Maintenance Shed in Xi’an EMU Maintenance Depot Hou Xiao-xiang

(Environment and Equipment Design Department, China Railway First Survey and

Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 710043)

Abstract：Xi’an EMU maintenance depot is engaged in grade 3, grade 4 and grade 5maintenance of Northwest Territories EMU. The process design of the combined maintenance shed is the key part of the maintenance depot. The size and the process layout shall be optimized to meet the needs of Xi’an EMU maintenance depot by means of comparison and analysis from different perspective. The localization maintenance and flow maintenance of vehicles are discussed separately. After detailed study, it is concluded that the localization maintenance is the best for Xi’an EMU maintenance depot to fulfill efficient utilization of the depot land, to improve maintenance ability and prepare for future development.

Key words：EMU maintenance depot; Combined maintenance shed; Process design; Localization maintenance, Flow maintenance

中圖分類號(hào)：U269

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2015.02.032

文章編號(hào)：1004-2954(2015)02-0134-04

作者簡(jiǎn)介：侯小祥(1982—)，男，工程師，2005年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)電力機(jī)車專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail：tyyhxx@qq.com。

收稿日期：2014-05-24； 修回日期：2014-06-04