王亞平

(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，510010，廣州∥工程師)

僑城東車輛段定位為深圳地鐵7、9號線車輛大架修基地，采用倒裝式布置，總用地面積約22.8 hm2。該基地因緊鄰福田區(qū)國家級紅樹林自然保護(hù)區(qū)，故采用半地下形式，上部建綠化休閑公園。

1 大架修的主要工作內(nèi)容

大修的主要工作內(nèi)容包括:

(1)全面解體車輛，更換和報(bào)廢達(dá)到壽命期的部件，結(jié)合技術(shù)改造對部分系統(tǒng)進(jìn)行全面的更換;對壽命期內(nèi)的部件和系統(tǒng)進(jìn)行分解、修理、調(diào)試和試驗(yàn)，使其完全恢復(fù)技術(shù)性能。其屬于計(jì)劃預(yù)防性檢修。

(2)油漆鋁合金車體，貼膜修復(fù)不銹鋼車體側(cè)墻，局部修整頭車端面油漆。

(3)對重新組裝后的車輛進(jìn)行靜、動態(tài)調(diào)試。

架修的主要工作內(nèi)容包括:

(1)對轉(zhuǎn)向架、牽引電機(jī)、制動系統(tǒng)、受電裝置、車鉤緩沖裝置、車門、各種電氣控制裝置及單元空調(diào)等部件進(jìn)行分解、檢查、修理、更換和試驗(yàn)。

(2)檢查修理車體及其余部件的技術(shù)狀態(tài)。

(3)對重新組裝后的車輛進(jìn)行靜、動態(tài)調(diào)試。

地鐵車輛的維修模式有多種分類，從大架修的設(shè)置原則來看，可分為大架修分修制和大架修合修制。莫斯科、北京采用大架修分修制，國內(nèi)其它城市則多采用大架修合修制。從維修的地點(diǎn)來看，可分為在線修、離線修。從維修周期來看，可分為定期修、臨時(shí)修和狀態(tài)修。其中，定期修又可分為均衡修和失衡修。從國內(nèi)外地鐵車輛維修情況的趨勢來看，宜逐步推行狀態(tài)修和均衡修相結(jié)合的維修模式。目前，南京和上海等地已逐步推行均衡修，廣州和深圳等地也在逐步探索中。

2 車輛大架修規(guī)模分析

2.1 僑城東車輛段大架修能力需求分析

2.1.1 大架修庫規(guī)模計(jì)算公式

大架修庫的設(shè)計(jì)規(guī)模根據(jù)列車的全年走行公里數(shù)、全年檢修任務(wù)量、各級停修時(shí)間、檢修不平衡系數(shù)計(jì)算得出。各參數(shù)計(jì)算見式(1)～(3)。

式中:

S——全年車公里數(shù)，km/年;

D——全日列車開行對數(shù)，對/d;

L——線路長度，km。

式中:

Q——全年檢修任務(wù)量，列/年;

R1——定檢指標(biāo)，km;

R2——上一級定檢指標(biāo)，km。

式中:

M——檢修列位數(shù)，列位;

t——停修時(shí)間，d;

b——檢修不平衡系數(shù)，定修及以下修程取1.2，架修、大修取1.1;

d——全年法定工作天數(shù)，d=250 d。

2.1.2 規(guī)模計(jì)算過程

根據(jù)相關(guān)資料中的數(shù)據(jù)，由式(1)可得表1。

表1 深圳地鐵9號線車輛走行里程

由表1可得，深圳地鐵9號線單列車全年走行里程約為9.34萬km，10年約為93.4萬km。

根據(jù)式(2)、(3)可得深圳地鐵7、9號線車輛檢修任務(wù)量(見表2、表3)。

表3 深圳地鐵7號線車輛檢修任務(wù)量

由表2、3可得，7、9號線的車輛大架修遠(yuǎn)期年任務(wù)量Q=23.9列/年;檢修列位設(shè)計(jì)規(guī)模 M≈2.74列位，按3列位設(shè)計(jì)。

2.2 車輛大架修配套設(shè)施的模塊化

2.2.1 車輛大架修作業(yè)內(nèi)容

結(jié)合GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，按行車密度30對/h時(shí)的列車年走行公里數(shù)計(jì)算，可得出1個(gè)大修列位的檢修能力約為6.56列/年，1個(gè)架修列位的檢修能力約為11.36列/年。由于大架修檢修周期和作業(yè)時(shí)間不同，本文按大修、架修分別計(jì)算，再綜合確定檢修列位。

由于《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》并沒有定義何為1個(gè)大架修列位，以及大架修的架落車股道與車體檢修間、油漆庫、移車臺及車輛部件檢修車間的規(guī)模匹配標(biāo)準(zhǔn)，因此有關(guān)單位對規(guī)范的理解各不相同，有的將大架修列位等同于大架修線，有的甚至等同于架落車線。這不僅造成架落車線規(guī)模偏大，形成浪費(fèi)，也使各工序規(guī)模不均衡，從而造成部分廠房(如車體間、轉(zhuǎn)向架間)規(guī)模偏小。這部分規(guī)模偏小的廠房檢修能力將成為制約整個(gè)車輛段大架修能力的瓶頸。

通過研究相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，并與廣州、深圳和上海等已開展車輛大架修工作的地鐵公司進(jìn)行交流，搜集數(shù)據(jù)，得出列車大修、架修任務(wù)分解表如表4、5所示。

由表4可見，大修按35 d計(jì)算。其中，大架修庫內(nèi)時(shí)間為31.5 d(扣除動態(tài)調(diào)試、吹掃庫時(shí)間);單列車占用大架修線的時(shí)間約12 d，占用轉(zhuǎn)向架車間約18 d，車體檢修和噴漆作業(yè)占用時(shí)間合計(jì)約18 d(轉(zhuǎn)向架檢修與車體檢修作業(yè)同步進(jìn)行)。

由表5可見，架修按20 d計(jì)算。檢修占用轉(zhuǎn)向架車間約為10.5 d。架修期間內(nèi)的車體需停放大架修線約7.5 d;另車輛分解、組裝、調(diào)試等作業(yè)占用大架修線的時(shí)間約為6.5 d，合計(jì)占用14 d。車體檢修占用時(shí)間合計(jì)約3 d。

表4 車輛大修任務(wù)分解表

表5 車輛架修任務(wù)分解表

2.2.2 主要設(shè)施模塊配置

大修的能力瓶頸為轉(zhuǎn)向架車間和車體檢修間，架修的能力瓶頸為轉(zhuǎn)向架車間。轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)時(shí)間雖長，但如果檢修流程順暢，其余部件檢修均可通過增加檢修區(qū)場地面積及檢修人員數(shù)量等方式，來達(dá)到縮短轉(zhuǎn)向架檢修時(shí)間的目的。因此，應(yīng)重點(diǎn)核算大架修線的綜合檢修能力，以及架落車線與車體檢修線(大修含油漆庫)等股道規(guī)模所對應(yīng)的年檢修任務(wù)量及相互匹配情況，以避免不均衡配置造成資源浪費(fèi)或能力不足。以深圳地鐵僑城東車輛段為例，核算內(nèi)容具體如下。

大修能力:

①1列位大修線的檢修能力P1=31.5(停庫天數(shù)/列)/(1.1 ×12(占用大架修線天數(shù)))≈2.39列/1個(gè)大修周期≈17.0列/年。

②1列位車體檢修線的能力P2=31.5(停庫天數(shù)/列)/(1.1×18(占用車體間、油漆間天數(shù)))≈1.59列/1 個(gè)大修周期≈11.4 列/年。

架修能力:

①1列位大架修線的檢修能力P3=18 d(停庫天數(shù)/列)/(1.1×14(占用大架修線天數(shù)))≈1.17列/1個(gè)架修周期≈14.6列/年。

②1列位車體檢修線的檢修能力P4=18 d(停庫天數(shù)/列)/(1.1×3(占用車體間天數(shù)))≈5.45列/1個(gè)架修周期≈68列/年。

上述全年工作天數(shù)均以250 d計(jì)。

為減少列車解編對咽喉區(qū)的影響，一般建議每條大架修線停放1列車(或解編后的2個(gè)單元車)。結(jié)合上述分析，可以得出大架修庫內(nèi)各配套設(shè)施之間的能力匹配關(guān)系如表6。

在車輛段的設(shè)計(jì)工作中，可依據(jù)線路長度，根據(jù)表6估算大架修段的規(guī)模;或者計(jì)算出大架修的年檢修任務(wù)量，再從表6選擇一種合適的檢修方案。這樣，可以大大減少檢修臺位數(shù)，進(jìn)而縮減地鐵車輛段的建設(shè)規(guī)模。9號線僑城東車輛段的年大架修任務(wù)量約為23.90列，對照表6，序號3所對應(yīng)數(shù)據(jù)可滿足其大架修能力需求，但考慮到9號線西延伸段需預(yù)留能力，設(shè)計(jì)時(shí)選擇了序號4所對應(yīng)的設(shè)施配置，遠(yuǎn)期預(yù)留一組固定式架車機(jī)。

表6 車輛大架修時(shí)各配套設(shè)施之間的能力匹配關(guān)系

分析既有車輛段數(shù)據(jù)可知，平均每個(gè)大架修列位的年檢修能力約為8.59列，要達(dá)到25.8列的年檢修能力，通常需設(shè)置3條大架修線。與此相比，在相同檢修任務(wù)量的需求下，如按表6核實(shí)，大架修設(shè)施規(guī)模至少可壓縮33%，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 大架修庫其他配套設(shè)施的模塊化設(shè)計(jì)

大架修主要采用部件更換修的模式，因此在廠房內(nèi)需設(shè)置列車解體及部件的清洗、檢測、更換、維修、試驗(yàn)及存放的場所，以及專供車體、轉(zhuǎn)向架等大型部件的轉(zhuǎn)運(yùn)場地。換件后的設(shè)備采用恢復(fù)性維修，根據(jù)維修的專業(yè)化程度，分別采用段內(nèi)維修、線網(wǎng)集中維修及外委等多種模式。大架修輔助車間的規(guī)模與車輛的維修模式關(guān)系密切，其配套設(shè)施好比一個(gè)個(gè)小模塊，通過維修工藝流程以及維修規(guī)模緊密連串起來。如僑城東車輛段需在1個(gè)大修周期內(nèi)完成3.2列車的大架修作業(yè)，要求各車間在保證工藝的前提下，應(yīng)具備可同時(shí)供3.2列車的部件進(jìn)行必要的檢測、拆裝、試驗(yàn)以及存放的場地。當(dāng)然，后續(xù)可通過進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)流程和增加作業(yè)人員來提高檢修能力。

3 結(jié)語

大架修能力是大架修基地設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。大架修的設(shè)計(jì)需結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范、車輛技術(shù)條件等選擇合理的修程。只有掌握維修模式、維修工藝、檢修任務(wù)分解時(shí)間以及相互接口關(guān)系，才能知道大架修能力的瓶頸、難點(diǎn)所在;并通過合理的計(jì)算，得到與需求相匹配的大架修能力，實(shí)現(xiàn)設(shè)施按模塊化要求進(jìn)行合理、分期配置，在保證功能、工藝要求的前提下，達(dá)到控制項(xiàng)目投資的目的。

［1］GB 50157—2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］JB 104—2008城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］DGJ 08－106—2003城市軌道交通車輛設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］DGJ 08－109—2004城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［5］韋蘇來，周鳴語，吳桂虎.南京地鐵小行車輛段大修、架修能力的研究［J］.城市軌道交通研究，2012(12):36.

［6］李強(qiáng).地鐵車輛段檢修廠房組合［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1999(增刊1):65.

［7］蔣衛(wèi)平.從地鐵車輛維修模式談車輛段的設(shè)計(jì)［J］.機(jī)車電傳動，2000(2):36.

［8］林攀.廣州地鐵1號線車輛首列車架修概述［J］.機(jī)車電傳動，2005(3):51.

［9］尚漾波，葉霞飛.國內(nèi)外城市軌道交通車輛段規(guī)模比較分析［J］.都市快軌交通，2009(3):16.

［10］肖瑞金.國外地鐵車輛段的設(shè)計(jì)和車輛維修設(shè)施［J］.都市快軌交通，2005(1):75.