歐陽鵬，王 煒

（中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300142）

北京動(dòng)車段是全路7大動(dòng)車組高級(jí)修基地之一，占地約1 800畝［1］，動(dòng)車組高級(jí)修設(shè)施設(shè)有三級(jí)修庫4線8列位、四五級(jí)修庫3線6列位、靜調(diào)庫2線4列位、油漆庫10臺(tái)位、試車線1條、轉(zhuǎn)向架檢修間、大部件倉儲(chǔ)庫等［2］，如圖1所示。北京動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施于2007年8月開工建設(shè)，并于2009年11月投入使用。

圖1 北京動(dòng)車段高級(jí)修設(shè)施現(xiàn)狀

北京動(dòng)車段高級(jí)修最初設(shè)計(jì)能力為配屬300組CRH3型動(dòng)車組三四五級(jí)修，目前三級(jí)修能力已接近飽和，受制于既有檢修工藝限制和靜調(diào)能力、轉(zhuǎn)向架檢修能力的共同制約，四五級(jí)修能力難以發(fā)揮。

隨著高速鐵路的不斷建成并投入使用，全路動(dòng)車組配屬數(shù)量持續(xù)增加，2020年全路動(dòng)車組配屬超過3 800組。動(dòng)車組高級(jí)修工作量出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，包括北京動(dòng)車段在內(nèi)的7個(gè)動(dòng)車段檢修能力欠缺。為全面掌握動(dòng)車組維修技術(shù)，降低運(yùn)輸成本，更好地為旅客運(yùn)輸服務(wù)，提高動(dòng)車組的檢修質(zhì)量，保證旅客列車的運(yùn)行安全，需對(duì)北京動(dòng)車段進(jìn)行擴(kuò)建，主要工程內(nèi)容包括：配套完善三級(jí)修設(shè)施、補(bǔ)強(qiáng)四五級(jí)修設(shè)施、改建轉(zhuǎn)向架檢修間、建設(shè)油漆及零部件倉儲(chǔ)等設(shè)施，文中重點(diǎn)對(duì)高級(jí)修擴(kuò)建工程檢修工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。

1 概述

1.1 存在的主要問題

（1）配屬動(dòng)車組數(shù)量增加，現(xiàn)狀檢修能力不足

北京動(dòng)車段原設(shè)計(jì)能力為承擔(dān)華北及環(huán)渤海地區(qū)300組動(dòng)車組的高級(jí)修任務(wù)。2020年北京局配屬動(dòng)車組已超390組，本屬動(dòng)車組配屬數(shù)量已超設(shè)計(jì)能力。同時(shí)根據(jù)《國(guó)鐵集團(tuán)關(guān)于深化動(dòng)車組修程修制改革推進(jìn)檢修工作的通知》（鐵機(jī)輛〔2020〕44號(hào)）［3］，隨著全路配屬動(dòng)車組數(shù)量的不斷增加，2021~2025年，預(yù)測(cè)全路預(yù)計(jì)產(chǎn)生動(dòng)車高級(jí)修1 620~1 868組，北京動(dòng)車段需年承修任務(wù)量為三級(jí)修123~140組，四級(jí)修為2~51組，現(xiàn)狀檢修能力欠缺嚴(yán)重。

（2）現(xiàn)狀四五級(jí)修檢修流程不暢，靜調(diào)能力制約高級(jí)修能力發(fā)揮

原設(shè)計(jì)四五級(jí)修工藝為采用定位修形式（參考普速客車），由于動(dòng)車組較普速客車檢修工藝復(fù)雜，原設(shè)想采用定位修方式已不適用?，F(xiàn)狀完成的四級(jí)修為利用既有設(shè)施采用流水線形式，具體為：利用南側(cè)庫線進(jìn)行動(dòng)車組解編作業(yè)后單車轉(zhuǎn)線至中間庫線進(jìn)行部件分解作業(yè)，單車進(jìn)行油漆后轉(zhuǎn)線至北側(cè)庫線進(jìn)行組裝落成作業(yè)，實(shí)際四五級(jí)檢修能力折減嚴(yán)重，僅為定位修設(shè)計(jì)設(shè)想能力的50%。

現(xiàn)狀三級(jí)修架車8列位，四五級(jí)修架車6列位，測(cè)算既有架車能力：三級(jí)修每年112組，四級(jí)修每年36組（或五級(jí)修每年31組）（考慮折減能力后）；既有靜調(diào)庫4列位，全部用于三級(jí)修靜調(diào)，才能完成每年83組靜調(diào)作業(yè)，靜調(diào)能力制約高級(jí)修能力整體發(fā)揮。

（3）轉(zhuǎn)向架能力受限，倉儲(chǔ)配套能力不足

轉(zhuǎn)向架檢修間受局部檢修工藝制約，整體檢修能力難以充分釋放。配屬動(dòng)車組車型的變化，轉(zhuǎn)向架檢修設(shè)施需做適應(yīng)性改造。

動(dòng)車組檢修采用互換零（配）件的模式，高級(jí)修配備的零（配）件種類、數(shù)量繁多，零（配）件及檢修周轉(zhuǎn)用大部件無地存放，倉儲(chǔ)面積嚴(yán)重不足。

1.2 高級(jí)修檢修停時(shí)

根據(jù)《中國(guó)鐵路總公司關(guān)于加強(qiáng)動(dòng)車組高級(jí)修工作的指導(dǎo)意見》（鐵總〔2014〕348號(hào)）［4］，對(duì)各型動(dòng)車組高級(jí)修總修時(shí)進(jìn)行了規(guī)定，根據(jù)各動(dòng)車段作業(yè)規(guī)定并結(jié)合《全路動(dòng)車段（所）中長(zhǎng)期規(guī)劃》有關(guān)研究成果，采用的動(dòng)車高級(jí)修修時(shí)見表1，采用的四、五級(jí)修檢修流程如圖2、圖3所示。

表1 高級(jí)修檢修修時(shí)指標(biāo)

圖2 動(dòng)車組四級(jí)修檢修流程（45 d）

圖3 動(dòng)車組五級(jí)修檢修流程（50 d）

2 總平面布置

結(jié)合現(xiàn)狀存在的主要問題，根據(jù)北京動(dòng)車段預(yù)留場(chǎng)地及既有設(shè)施情況，研究了如下擴(kuò)建工程總平面圖布置方案，如圖4所示。

圖4 北京動(dòng)車段高級(jí)修擴(kuò)建總平面布置

（1）利用高級(jí)修場(chǎng)檢修庫間預(yù)留的60 m寬場(chǎng)地，新建三級(jí)修（1線1列位）及解編庫（1線1列位），靜調(diào)庫（4線8列位）及車體分解庫（2線14臺(tái)位）。

（2）既有油漆庫西延，新設(shè)10個(gè)油漆臺(tái)位（含4個(gè)打磨、6個(gè)噴烘漆臺(tái)位）；利用油漆庫南側(cè)既有緩存線位置，設(shè)置車體清洗檢修庫（5線10臺(tái)位）及部件檢修庫。

（3）既有四五級(jí)修改造為車體組裝落成庫，包含編組線（1線2列位，可兼顧部件組裝作業(yè)）、車體組裝、落成及單車調(diào)試線（4線56臺(tái)位）、移車臺(tái)，吹掃庫改造為淋雨庫。

（4）對(duì)既有轉(zhuǎn)向架檢修間進(jìn)行適應(yīng)性改造，利用既有四五級(jí)修庫邊跨設(shè)置轉(zhuǎn)向架分解清洗區(qū)域，利用既有轉(zhuǎn)向架北側(cè)配件庫新建齒輪箱檢修間，利用轉(zhuǎn)向架檢修間北側(cè)空地新建轉(zhuǎn)向架周轉(zhuǎn)件存放棚；利用既有材料庫設(shè)置輪對(duì)立體存放庫。

（5）既有三級(jí)修庫架車設(shè)施及靜調(diào)線設(shè)施適應(yīng)復(fù)興號(hào)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組、擴(kuò)大編組動(dòng)車組改造、既有旋輪臨修庫延長(zhǎng)。

（6）在靜調(diào)庫南側(cè)場(chǎng)地（現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地）新建部件倉儲(chǔ)設(shè)施；在段內(nèi)東門位置新建互換件倉儲(chǔ)設(shè)施；在高級(jí)修場(chǎng)咽喉區(qū)新建部件檢修庫及班組用房、配件服務(wù)中心。

（7）既有高級(jí)修庫北側(cè)室外轉(zhuǎn)向架緩存線增加雨棚，移車臺(tái)與高級(jí)修庫間局部增加雨棚；另新建宿舍、食堂、綜合樓等。

3 檢修車間布局及流水修設(shè)計(jì)

3.1 檢修車間總體布局

利用高級(jí)修庫間預(yù)留60 m寬場(chǎng)地新建三級(jí)修（1線1列位）及解編庫（1線1列位），靜調(diào)庫（4線8列位），車體分解庫（2線14臺(tái)位，另緩存臺(tái)位5個(gè)）各1處。三級(jí)修解編庫房屋軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為263.4 m×27 m，股道距側(cè)墻及中心距分別為6 m-15 m-6 m，三級(jí)修線北側(cè)設(shè)1條輪對(duì)輸送緩存線；靜調(diào)庫房屋軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為519 m×33 m，靜調(diào)庫線距側(cè)墻及中心距分別為5.5 m-7 m-8 m-7 m-5.5 m，庫內(nèi)電化掛網(wǎng)，庫內(nèi)軌頂面標(biāo)高為±0.00。車體分解庫房屋軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為255.6 m×27.0 m，庫內(nèi)設(shè)2線14個(gè)單車分解臺(tái)位（含轉(zhuǎn)向架分解臺(tái)位4個(gè)）。

此外拆除油漆庫南側(cè)16條緩存線及部分移車臺(tái)基坑，新建10臺(tái)位車體清洗檢修庫及部件檢修庫，車體清洗檢修庫由1個(gè)5線跨組成，房屋軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為66 m×39 m，部件檢修庫房屋軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為90 m×36 m。

既有油漆庫接長(zhǎng)新建10臺(tái)位油漆臺(tái)位（含4臺(tái)位打磨臺(tái)位、6個(gè)噴烘漆臺(tái)位），接長(zhǎng)庫軸線尺寸：長(zhǎng)×寬為45 m×21 m+67.5 m×30 m。

既有四五級(jí)修庫改造為車體組裝庫（單車組裝臺(tái)位35個(gè)及移車臺(tái)）、車體稱重調(diào)試及整列編組庫（裙底板恢復(fù)及尾活處理臺(tái)位8個(gè)，轉(zhuǎn)序交檢臺(tái)位4個(gè)，稱重臺(tái)位4個(gè)，單車調(diào)試臺(tái)位12個(gè)，移車臺(tái)及1線1列位編組線）。吹掃庫改造為淋雨及限界檢測(cè)庫。

3.2 四五級(jí)修流水節(jié)拍

檢修庫按照兼容四五級(jí)修考慮，采用流水修作業(yè)形式，具體布局如圖5所示。四五級(jí)修檢修均衡性分析詳見表2，四級(jí)修流水修節(jié)拍約考慮為4個(gè)車/d（油漆庫需采用局部?jī)砂嘀疲绯袚?dān)五級(jí)修時(shí)流水修節(jié)拍約為3個(gè)車/d（修時(shí)按50 d），鑒于五級(jí)修作業(yè)對(duì)車體檢修等技術(shù)要求較高，現(xiàn)狀各動(dòng)車段均未對(duì)動(dòng)車組五級(jí)修進(jìn)行試修，檢修修時(shí)存在不確定性，且為保證流水作業(yè)順暢，考慮為四級(jí)修2 d或五級(jí)修4 d出1組車。

表2 四五級(jí)修流水檢修工藝流程

圖5 高級(jí)修擴(kuò)建檢修車間布局

按300 d工作制測(cè)算，考慮不均衡系數(shù)1.2，折合檢修能力約為四級(jí)修120組/a、五級(jí)修60組/a。

4 各檢修單元匹配性

4.1 各檢修單元能力分析

（1）三級(jí)修級(jí)車體檢修能力

三級(jí)修架車臺(tái)位5線9個(gè)列位，按三級(jí)修架車時(shí)間為18 d，三級(jí)修架車時(shí)間主要受制于轉(zhuǎn)向架檢修回送時(shí)間限制，根據(jù)近幾年北京動(dòng)車段已開展三級(jí)修情況，三級(jí)修架車時(shí)間一般在15~16 d左右。按300 d工作制測(cè)算，根據(jù)實(shí)際架車修時(shí)，考慮不均衡系數(shù)1.2，折合三級(jí)修架車能力約為150組/a。

（2）四、五級(jí)修級(jí)車體檢修能力

根據(jù)前述分析，擴(kuò)建后車體檢修能力四級(jí)修120組/a或五級(jí)修60組/a。

（3）整列調(diào)試能力

①承擔(dān)三、四級(jí)修時(shí)

靜調(diào)線6線12列位，三、四級(jí)修靜調(diào)線占用時(shí)間為12 d。按300 d工作制測(cè)算，考慮不均衡系數(shù)1.1，折合整列調(diào)試能力約為272組/a，總體上靜調(diào)線能力略大于三級(jí)修及四級(jí)修架車能力（270組/a）。

②承擔(dān)三、五級(jí)修時(shí)

靜調(diào)線6線12列位，三級(jí)修靜調(diào)線占用時(shí)間為12 d、五級(jí)修占用靜調(diào)時(shí)間為13 d，折合整列調(diào)試能力約為251~272組/a，總體上靜調(diào)線能力大于三級(jí)修及五級(jí)修架車能力（210組/a）。

（4）轉(zhuǎn)向架檢修產(chǎn)能分析

經(jīng)改造后轉(zhuǎn)向架檢修間設(shè)有2條轉(zhuǎn)向架分解線、4條轉(zhuǎn)向架組裝線、3條輪軸檢修線，1條輪軸大修線。

此外，北京動(dòng)車段既有CRH2型轉(zhuǎn)向架三級(jí)修檢修間，該庫檢修車型及檢修修程單一，且無輪軸檢修功能，僅有轉(zhuǎn)向架分解組裝能力（設(shè)計(jì)能力為8個(gè)轉(zhuǎn)向架/d）。考慮到動(dòng)車段主修車型定位，該庫僅能局部補(bǔ)充北京動(dòng)車段轉(zhuǎn)向架檢修能力。

基于以上分析，改造后北京動(dòng)車段轉(zhuǎn)向架檢修約為24個(gè)轉(zhuǎn)向架/d。按300 d工作制測(cè)算，檢修能力為375組/a（不均衡系數(shù)取1.2）。

考慮到近幾年國(guó)鐵集團(tuán)大力推動(dòng)動(dòng)車組修程修制改革，結(jié)合檢修技術(shù)水平的提升，動(dòng)車組高級(jí)修修時(shí)存在進(jìn)一步壓縮的可能性，故轉(zhuǎn)向架檢修能力適當(dāng)富余，也為后續(xù)修時(shí)改革、檢修能力提升預(yù)留條件。

4.2 匹配性分析

本次改擴(kuò)建工程為適當(dāng)完善三級(jí)修設(shè)施的同時(shí)，重點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)了四五級(jí)修設(shè)施，并相應(yīng)加強(qiáng)了轉(zhuǎn)向架及倉儲(chǔ)設(shè)施能力。擴(kuò)建設(shè)施功能齊全、檢修分區(qū)功能集中，總體布局緊湊，便于管理。各檢修單元基本匹配，相關(guān)設(shè)施后續(xù)結(jié)合修程修制的調(diào)整亦有增加能力的空間。

按現(xiàn)行規(guī)定的修程修制，擴(kuò)建工程實(shí)施后檢修能力為150組三級(jí)修，120組四級(jí)修或60組五級(jí)修，總體上可滿足配屬600組動(dòng)車組全部三四級(jí)修及部分五級(jí)修任務(wù)，可完全涵蓋鐵機(jī)輛〔2020〕44號(hào)規(guī)定的近5年北京動(dòng)車段需承修任務(wù)量，各檢修單元匹配性分析見表3。

表3 各檢修單元匹配性分析

5 工藝設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）擴(kuò)建工程總平面布置合理，既有用地條件下最大化利用，大幅度提升檢修能力。

本項(xiàng)目為既有檢修基地改造，用地非常緊張，結(jié)合段內(nèi)用地情況，在最大化提升檢修能力的前提下，通過工藝方案的深入研究，合理地進(jìn)行總平面圖布置，總體方案實(shí)施后，北京動(dòng)車段年檢修能力由三級(jí)修83組（受制于靜調(diào)能力）大幅提升至三級(jí)修150組，四級(jí)修120組或五級(jí)修60組。

（2）優(yōu)化車體檢修工藝流程，結(jié)合既有設(shè)施，創(chuàng)新地提出科學(xué)、高效的四五級(jí)修流水檢修工藝布局。

針對(duì)北京動(dòng)車段既有四五級(jí)修庫現(xiàn)狀，結(jié)合新建設(shè)施情況，創(chuàng)新地提出科學(xué)、高效的四五級(jí)修流水檢修工藝布局，最大化地提高檢修作業(yè)效率。一是檢修工藝流程更為順暢，有效避免了車體流水折向問題；二是重新調(diào)整流水臺(tái)位，解決了車體檢修流水線臺(tái)位設(shè)置不足問題，各檢修工序均衡性好；三是充分利用既有四五級(jí)修庫資源；四是獨(dú)立區(qū)域設(shè)置了車體清掃臺(tái)位更加環(huán)保并提升了油漆能力及解決了大型部件檢修場(chǎng)地。

（3）優(yōu)化架車、靜調(diào)、油漆、轉(zhuǎn)向架檢修單元匹配關(guān)系。

結(jié)合動(dòng)車組高級(jí)修修時(shí)，按檢修工藝細(xì)分架車、靜調(diào)、油漆、轉(zhuǎn)向架檢修單元，創(chuàng)新動(dòng)車組各高級(jí)修板塊匹配理論，較改造前極大地優(yōu)化了架車、靜調(diào)、油漆、轉(zhuǎn)向架檢修板塊匹配關(guān)系，較大地提升了檢修能力。

（4）踐行“智能高鐵”、“智能工廠”理念，創(chuàng)新地采用大量的智能、高效、先進(jìn)、可靠的工藝設(shè)備，極大提高動(dòng)車組智能化檢修水平。

本項(xiàng)目為全路動(dòng)車組高級(jí)修能力提升重點(diǎn)工程，檢修設(shè)備配置體現(xiàn)我國(guó)鐵路裝備制造水平，踐行了“智能高鐵”、“智能工廠”理念，滿足了低碳環(huán)保的要求。為滿足動(dòng)車組檢修作業(yè)的需求，檢修設(shè)備采用了精益化生產(chǎn)管理系統(tǒng)、高級(jí)修作業(yè)過程及質(zhì)量控制系統(tǒng)、物資信息化管理系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備等，工藝設(shè)備配置充分體現(xiàn)了智能、高效、先進(jìn)、可靠的特點(diǎn)。

6 總結(jié)

動(dòng)車組高級(jí)修檢修工藝流程復(fù)雜，合理的工藝設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)檢修功能、提高效率的重要因素［5］。文中根據(jù)動(dòng)車組高級(jí)修工藝及現(xiàn)狀布局存在的問題，對(duì)北京動(dòng)車段高級(jí)修擴(kuò)建檢修工藝方案進(jìn)行了深入研究，提出的工藝設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)有效，結(jié)合既有段內(nèi)用地，最大化地提升現(xiàn)有檢修能力。

早期建成的幾大動(dòng)車組高級(jí)修基地運(yùn)營(yíng)已超10年，早期設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)大多參考國(guó)外情況，探索性提出動(dòng)車組高級(jí)修檢修工藝，并以此進(jìn)行設(shè)施布局，在經(jīng)過多年的運(yùn)營(yíng)后，實(shí)際的動(dòng)車組高級(jí)修工藝與設(shè)計(jì)時(shí)存在一定差異，相關(guān)高級(jí)修設(shè)施布局存在一定的不適應(yīng)性。隨著國(guó)鐵集團(tuán)對(duì)動(dòng)車組高級(jí)修工藝的不斷完善，各動(dòng)車段現(xiàn)場(chǎng)人員也對(duì)現(xiàn)有布局提出了許多更適用的思路，故動(dòng)車段改擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)更加注重立足現(xiàn)場(chǎng)、以人為本，綜合考慮生產(chǎn)需求、檢修工藝等諸多因素，制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)造出更多優(yōu)質(zhì)工程［5］。