葛 鈺

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063)

1 概述

溫州市域鐵路S1線為我國首條真正意義上的市域鐵路，并在2014年獲評國家示范工程項目。目前，雖然北京、上海、成都等城市均開通了市域鐵路，但其一般按照地鐵模式設計，或是既有鐵路改造而來。而溫州市域鐵路S1線則是采用全新的制式，形成不同于大鐵也不同于地鐵的標準。其從功能、布局、線路形式、運用模式來看，屬于典型的市域軌道交通，符合發(fā)達地區(qū)擴大城市范圍縮短出行時間的需求，構建1h經(jīng)濟圈的新型軌道交通工具，在全國具有很好的推廣意義以及示范效應[1-4]。

溫州市域鐵路首次采用基于CRH6動車組平臺改造而來的市域D型車，車輛運行最高速度120 km/h，采用交流25 kV供電。市域D型車與高速動車組、城市軌道交通之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。它既需要有高速動車組持續(xù)高速運行的能力，又要具有地鐵列車的啟停能力[5-7]。

溫州市域鐵路S1線一期工程線路全長53.507 km，全線近期設置車站17座，其中地面車站2座，高架車站12座，地下車站3座，預留車站3座，近期工程平均站間距3.13 km，遠期平均站間距2.73 km；于桐嶺站位置設車輛段一處，半島二站東端與綜合維修基地合設車輛段一處，溫州站附近設控制中心。

2 桐嶺車輛段平面布置分析

桐嶺車輛段總占地面積14.733 hm2，新建房屋建筑面積25 128 m2，設二級檢修庫4線，存車線18條，臨修線和鏇輪線各1條，配置輪對踏面及受電弓檢測裝置、洗車庫、工程車庫、大部件庫、綜合樓、食堂宿舍樓等生產(chǎn)生活房屋。

桐嶺車輛段為二級二場橫列布置，一級場-存車場承擔市域動車組停放和發(fā)車作業(yè)，二級場-檢查庫集中辦理市域動車組的檢修作業(yè)。同時為了優(yōu)化咽喉區(qū)股道平行徑路設計，以及提高段內(nèi)調(diào)車效率，咽喉區(qū)設置2條牽出線，保證段內(nèi)調(diào)車作業(yè)能力。桐嶺車輛段鳥瞰見圖1，平面布置見圖2。

圖1 桐嶺車輛段鳥瞰

圖2 桐嶺車輛段平面布置

桐嶺車輛段入段線上設1套輪對踏面及受電弓檢測設備，緊靠沿海鐵路自西向東依次并列布置1條鏇輪線、1條臨修線、4條檢查庫線(一線一列位)以及18條存車線(一線一列位)。生產(chǎn)生活房屋按功能分區(qū)設置，有綜合辦公樓、給水所、空壓機間、食堂浴室、乘務員公寓及門房、污水處理場等。

在入段走行線上設置的輪對踏面受電弓檢測棚，主要對車輛的輪對以及受電弓進行檢測。車輛從診斷裝置通過時可自動檢查出輪對踏面的裂紋、缺陷、磨耗和粗糙度，并通過計算機網(wǎng)絡將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑z查庫，車輛入庫后再進行后續(xù)檢查或檢修。受電弓檢測裝置則采用高速、高分辨率圖像分析測量技術和大屏幕顯示技術，實現(xiàn)對車輛受電弓關鍵特性參數(shù)的動態(tài)自動檢測和車頂異物及關鍵部件狀態(tài)的室內(nèi)可視化觀測。

鏇輪庫內(nèi)設置不落輪鏇車床，用于加工、修整車輛輪對的車輪踏面，可使機床在不拆卸車輛任何部件的情況下完成帶有內(nèi)軸箱或外軸箱輪對的加工。臨修庫主要對車輛臨時性故障和破損進行快速地診斷、互換修理，屬于車輛計劃性檢修外的作業(yè)內(nèi)容。臨修庫內(nèi)設置轉(zhuǎn)向架更換設備及起重機等設施。臨修線尾部不掛網(wǎng)，兼作新車卸車線。此外還設有3股道工程車庫及1股道材料線。

車輛段綜合辦公樓除了生產(chǎn)管理等辦公用房外，還考慮設置各種維修間、班組、調(diào)度控制室、網(wǎng)絡機房、培訓中心等。

段內(nèi)設環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆罚O出入口2處與段外既有道路相連，主出入口設在車輛段西側(cè)，次出入口在車輛段南側(cè)。段內(nèi)道路呈環(huán)狀布置，主要生產(chǎn)辦公房屋周圍均設有環(huán)形道路，能滿足生產(chǎn)、生活和消防要求。

桐嶺車輛段滿足列車停放、檢查、洗刷、救援等功能，其使用保證了溫州市域鐵路S1線一期工程(西段)如期開通運營，得到了評審專家以及運營分公司的廣泛好評。

3 設計特點

3.1 確定了交流市域動車組修程修制

市域D型車車輛檢修方式與市域鐵路車輛運用方式緊密結(jié)合，溫州市域鐵路S1線最高運營速度120 km/h，牽引供電制式采用交流25 kV供電[8-9]。與地鐵和高速鐵路車輛相比，其車輛結(jié)構特點、運營模式等均有區(qū)別。

市域D型車與高速動車組、地鐵之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。市域D型車具備以下幾個方面能力：(1)長線路持續(xù)高速運行的能力；(2)短站間距快啟快停、頻繁啟停的能力；(3)大坡道啟動的能力；(4)大載客量的能力。因此依托和諧號動車組技術平臺，市域D型動車組在CRH6型動車組基礎平臺上進行改造，以滿足溫州市域鐵路S1線的運營需求[10-11]。市域D型車編組見圖3。

圖3 交流市域動車組編組(單位：mm)

溫州市域鐵路S1線桐嶺車輛段作為國內(nèi)首個市域D型車車輛段，依據(jù)市域D型車設計特點，確定了基于一到五級的車輛修程修制體系。車輛修程及周期如表1所示，主要檢修內(nèi)容如表2所示[12]。

3.2 采用適用于市域鐵路車輛段存車場的設計方案

國鐵動車所采用一至五級修的修程修制[13-14]，其總平面布置采用檢查庫和存車場的設計，存車場采用露天設計；地鐵車輛段采用雙周三月檢的修程修制[15]，其總平面布置采用停車列檢的設計，且均在庫(棚)內(nèi)進行。桐嶺車輛段采用一至五級修模式，且市域D型車的改造平臺為CRH6型動車組，經(jīng)過多方論證，采用存車場露天設置，同時為了滿足夜間司機簡單作業(yè)需求，存車場設置燈橋。該種布置方式，既能滿足市域動車組的存放以及簡單的作業(yè)需求，又能降低工程造價。車輛段存車場如圖4所示。

表1 市域鐵路D型車修程及周期

表2 市域D型車主要檢修內(nèi)容

圖4 車輛段存車場

3.3 檢查庫采用三層立體檢修作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)車頂、車體以及車底同步高效檢修作業(yè)

檢查庫是車輛段的核心設施[16]，承擔車輛的檢查整備作業(yè)。車輛在檢查庫內(nèi)主要完成一、二級修程，包括走行部、車底、車內(nèi)、車頂?shù)炔考臋z查以及車輛的客運整備作業(yè)。

借鑒國鐵動車運用所檢查庫整體裝備體系，桐嶺車輛段檢查庫選用以軌道橋、三層作業(yè)平臺、股道安全聯(lián)鎖等設備為代表的高效檢修裝備[17-19]。三層作業(yè)面采用地面下沉式的半架空三層面，以庫內(nèi)走行軌頂面作為基準，底層作業(yè)面高程以方便人員直立檢查走行部為準，中層作業(yè)面與車內(nèi)地板面同高，方便工作人員進出車廂，頂層作業(yè)面接近車頂高度，方便車頂受電弓及空調(diào)部件的檢修作業(yè)。作業(yè)平臺采用吊掛式結(jié)構，整體庫房效果通暢明亮，視覺效果突出，滿足車輛檢修需求。檢查庫三層作業(yè)平臺如圖5所示。

圖5 檢查庫三層作業(yè)平臺

3.4 采用市域鐵路綜合管線系統(tǒng)，全裝配式設計施工

城市軌道交通車輛基地庫內(nèi)綜合管線多采用電纜溝敷設，由于庫內(nèi)檢修作業(yè)易引起溝蓋板損壞，且溝內(nèi)易滲水，滋生蚊蟲和細菌，對庫內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境帶來不利影響。

桐嶺車輛段首次在城市軌道交通系統(tǒng)中采用先進的庫內(nèi)綜合管線集成吊掛系統(tǒng)[20]，全裝配式設計施工，降低工程造價，輕質(zhì)美觀易檢修。充分利用空間，可使各專業(yè)的管束得以良好的協(xié)調(diào)，達到空間和資源共享，提高有限空間利用率，從而可以確保設備區(qū)走廊的高程，解決了高程和檢修通道預留困擾的難題。安裝速度快，施工工期短， 安裝速度是傳統(tǒng)做法的6～8倍。施工無需電焊和明火，無需傳統(tǒng)吊架防腐(刷漆或鍍鋅)的工藝處理，環(huán)保性能佳。既有利于工程實際應用，又便于理論研究，具有廣泛的推廣應用價值。檢查庫綜合支吊架如圖6所示。

圖6 檢查庫綜合支吊架

3.5 高度信息化、集約化設計，實現(xiàn)車輛基地內(nèi)調(diào)度集中，大大提高運用檢修效率

桐嶺車輛段是高新技術集成體，技術含量高，高度的專業(yè)化、程序化、集約化，快速、準確、完成各種業(yè)務信息的采集、處理和傳遞，實現(xiàn)生產(chǎn)流程高效運轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮維修資源能力，保障市域動車組的高效檢修、安全運營。

桐嶺車輛段集中設置了車輛調(diào)度控制中心DCC，集成了車輛運用檢修調(diào)度、派班、電力調(diào)度、股道安全聯(lián)鎖及門禁系統(tǒng)、CCTV監(jiān)控、信號聯(lián)鎖監(jiān)控、BAS監(jiān)控等功能的集成設置及信息整合，提高人員利用率，減少定員，提高車輛基地運轉(zhuǎn)效率和安全性。桐嶺車輛段內(nèi)信息系統(tǒng)主要包含：運用檢修管理系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、信號聯(lián)鎖系統(tǒng)、電力調(diào)度系統(tǒng)、電子派班系統(tǒng)等，是“高度集約化、現(xiàn)代化、高效化、信息化”的體現(xiàn)，是貫徹高標準、高質(zhì)量、高效率、現(xiàn)代化的設計理念，堅持系統(tǒng)集成、系統(tǒng)優(yōu)化的體現(xiàn)。

4 結(jié)語

溫州市域鐵路S1線作為我國首條市域鐵路，同時也是國家示范工程項目。桐嶺車輛段的建成投產(chǎn)保證了市域鐵路S1線一期工程(西段)2019年春節(jié)如期開通運營，同時也標志著我國市域鐵路動車組安全運維集成技術已形成，是構建我國交流市域動車組運用檢修體系的關鍵工程。詳細介紹了桐嶺車輛段的總平面布置以及設計中的創(chuàng)新點，具體如下。

(1)提出并確定適用于市域交流D型車輛的修程修制以及相應的檢修內(nèi)容。

(2)提出了適用于市域鐵路車輛段的工藝總平面布置方案，并在城市軌道交通車輛段中采用了露天布置的存車場。

(3)檢查庫采用三層立體檢修作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)車頂、車體以及車底同步高效檢修作業(yè)。檢查庫庫房效果通暢明亮，視覺效果突出，滿足車輛檢修需求。

(4)采用市域鐵路綜合管線系統(tǒng)，全裝配式設計施工，輕質(zhì)美觀易檢修，有效利用空間。

(5)高度信息化、集約化設計，實現(xiàn)車輛基地內(nèi)調(diào)度集中，大幅提高運用檢修效率。

溫州市域鐵路S1線桐嶺車輛段的投入使用，標志著我國市域鐵路D型車安全運維集成技術已形成，將為后續(xù)同類工程的建設起到很好的借鑒和指導作用。