李利軍

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

沈陽地鐵10號線車輛段工藝設(shè)計優(yōu)化及創(chuàng)新

李利軍

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

對沈陽地鐵10號線桑林子車輛段與綜合基地的功能定位、設(shè)計規(guī)模進(jìn)行闡述。結(jié)合沈陽地鐵已開通運營線路的經(jīng)驗教訓(xùn)和地區(qū)特點,重點通過車輛段三角線和卸料線的獨特設(shè)計,車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)設(shè)計,洗車線、鏇輪線設(shè)計以及車輛段新技術(shù)、新工藝的采用等方面的研究分析,歸納總結(jié)了車輛段工藝設(shè)計應(yīng)立足現(xiàn)場實際需要,切不可盲目生搬硬套既有的設(shè)計理念和布置方案。

地鐵車輛段；工藝設(shè)計；優(yōu)化

1 工程概況

沈陽地鐵10號線北起于洪區(qū)，南到蘇家屯區(qū)，與地鐵9號線形成沈陽軌道交通的“環(huán)線”，是沈陽地鐵線網(wǎng)中的重要組成部分。沈陽地鐵10號線線路全長49.92 km，由線路中部的桑林子車輛段與綜合基地、線路北端的丁香湖停車場和線路南端的蘇家屯停車場構(gòu)成一段兩場的車輛運用檢修格局。

根據(jù)《沈陽城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》，10號線桑林子車輛段與綜合基地為廠架修基地，承擔(dān)沈陽市地鐵4號線、9號線和10號線車輛的廠架修任務(wù)。桑林子車輛段與綜合基地同時還承擔(dān)10號線車輛定修(含)以下修程和本段配屬列車的停放、運用及日常維護(hù)保養(yǎng)工作。丁香湖停車場、蘇家屯停車場和桑林子車輛段與綜合基地共同承擔(dān)10號線車輛的停放、列檢和周月檢任務(wù)。

桑林子車輛段與綜合基地由車輛段、綜合維修中心和物資總庫組成。綜合維修中心承擔(dān)沈陽地鐵10號線工務(wù)、建筑、供電、機電、通信、信號、自動化、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)等的運用、維修和管理工作。物資總庫承擔(dān)10號線各類材料、備品備件、設(shè)備和機具及勞保用品等的采購、存放、發(fā)放和管理工作。

10號線職工培訓(xùn)任務(wù)由已建成的地鐵培訓(xùn)中心承擔(dān)。

2 設(shè)計規(guī)模及任務(wù)量分配

根據(jù)行車組織和車輛檢修指標(biāo)，計算得出10號線全線配屬車輛數(shù)量和車輛檢修任務(wù)量如表1、表2所示。

表1 配屬車輛數(shù)量(列/輛) 列/輛

表2 10號線車輛檢修任務(wù)量 列/年

根據(jù)各設(shè)計年度車輛檢修任務(wù)量，桑林子車輛段與綜合基地規(guī)模確定如下。

2.1 檢修設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)《沈陽城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》，10號線桑林子車輛段與綜合基地承擔(dān)沈陽市地鐵4號線、9號線和10號線車輛的廠架修任務(wù)，車輛段的廠、架修能力按線網(wǎng)4號線、9號線、10號線的遠(yuǎn)景規(guī)模設(shè)置，一次規(guī)劃、分期實施。

根據(jù)相關(guān)資料，遠(yuǎn)期年度地鐵4號線所需廠修列位約1.01個、架修列位約0.57個，9號線所需廠修列位約0.81個、架修列位約0.46個。綜合分析地鐵4、9、10號線車輛廠架修檢修任務(wù)量，同時考慮到各線路實際運營時運能的不確定性，桑林子車輛段與綜合基地檢修設(shè)施規(guī)模確定如下：廠架修近期3列位、遠(yuǎn)期6列位，定修近、遠(yuǎn)期均為2列位，臨修近、遠(yuǎn)期均為1列位。

2.2 運用設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，沈陽地鐵10號線按南、北兩段分期建設(shè)，其中丁香公園(含)～張沙布(含)為10號線北段工程，計劃2017年開通運營；張沙布(不含)～蘇家屯西(含)為10號線南段工程，計劃2019年開通運營。設(shè)計近期10號線已全線貫通運營，車輛段與綜合基地、停車場運用設(shè)施的規(guī)模必須保證10號線全線貫通運營要求。

10號線近期配屬列車72列，扣除在修車8列，需要停車能力共計64列位；遠(yuǎn)景配屬列車109列，扣除在修車12列，需要停車能力共計97列位。全線列車的停車任務(wù)由桑林子車輛段和丁香湖停車場、蘇家屯停車場共同承擔(dān)。

根據(jù)本線近遠(yuǎn)期列車運行交路型式、列車空走距離以及運營組織的需要，結(jié)合車輛段與停車場用地條件，對車輛段和停車場的停車能力進(jìn)行了合理分配。統(tǒng)籌分析后，確定桑林子車輛段停車能力近期30列位、遠(yuǎn)景40列位，其中還包括用于4號線或9號線廠架修待修車停放的1個列位；丁香湖停車場受用地條件限制，停車能力按遠(yuǎn)景20列位一次建成；蘇家屯停車場停車能力近期20列位、遠(yuǎn)景38列位。

近期桑林子車輛段設(shè)雙周、三月檢列位4個，丁香湖停車場設(shè)雙周、三月檢列位2個，蘇家屯停車場遠(yuǎn)景預(yù)留雙周、三月檢列位2個。

2.3 車輛段與綜合基地、停車場設(shè)計規(guī)模

通過以上對10號線全線檢修、運用設(shè)施能力的分析，根據(jù)車輛段、停車場運用設(shè)施能力分配，最終確定10號線桑林子車輛段與綜合基地、停車場設(shè)計規(guī)模如表3所示。

表3 車輛段與綜合基地、停車場設(shè)計規(guī)模 列位

3 車輛段設(shè)計優(yōu)化及創(chuàng)新

在充分分析沈陽地鐵10號線工程桑林子車輛段與綜合基地功能需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合段址地形地貌和周圍環(huán)境，以滿足工藝要求、保證修車質(zhì)量和運營安全為前提，以提高作業(yè)效率、改善勞動條件、節(jié)省投資、降低生產(chǎn)成本、獲得最佳企業(yè)效益和社會綜合效益為目的，根據(jù)車輛運用、檢修工藝和車庫組合形式，經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定桑林子車輛段與綜合基地總平面采用并列式順向布置盡端庫方案，總平面布置如圖1所示。

圖1 桑林子車輛段與綜合基地總平面布置

相對沈陽地鐵10號線工程可行性研究設(shè)計方案，在初步設(shè)計階段對桑林子車輛段進(jìn)行了以下優(yōu)化及創(chuàng)新。

3.1 增加了換向三角線的設(shè)計

已投入運營的沈陽地鐵1、2號線均無列車換向條件，結(jié)合近幾年的運營實踐，列車輪對偏磨現(xiàn)象非常嚴(yán)重，既造成列車運行品質(zhì)下降、影響服務(wù)質(zhì)量，又增加了輪對鏇削工作量，降低了輪對使用壽命，提高了運營成本。因此，迫切需要后續(xù)建設(shè)項目中能夠?qū)崿F(xiàn)列車換向功能，以解決運營中存在的上述問題。

目前地鐵列車通常采用的換向方式主要有利用燈泡線回轉(zhuǎn)或者采用“八”字出入段線，由于列車較長，不利于設(shè)置三角線，故而利用三角線進(jìn)行換向的方式較少采用。但是在桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，利用試車線與牽出線之間距離較大的特點，在車輛段中部檢修庫前和入段咽喉區(qū)各設(shè)1條經(jīng)牽出線到試車線的聯(lián)絡(luò)線，如此一來試車線、牽出線和2條聯(lián)絡(luò)線就自然形成了三角線，且對段內(nèi)其他功能均無影響，避免了因設(shè)置燈泡線而造成對段內(nèi)交通的切割。

3.2 卸料線的人性化設(shè)計

在以往設(shè)計中，車輛段內(nèi)卸料線旁一般設(shè)有硬化場地或卸料站臺，以方便材料、物資的裝卸作業(yè)，如此有限的作業(yè)條件增加了工作人員勞動強度、降低了工作效率，尤其是大型材料物資、備品備件的裝卸，其勞動強度和工作難度都不言而喻。在桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，遵循以人為本的設(shè)計原則，將卸料線設(shè)在工建料棚內(nèi)，可利用棚內(nèi)起重機方便進(jìn)行大型零部件及備品備件的裝卸作業(yè)，大幅減輕了工作人員勞動強度，提高了工作效率。

3.3 洗車線、不落輪鏇線的優(yōu)化設(shè)計

考慮到沈陽地區(qū)冬季嚴(yán)寒的氣候特征，桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，洗車線沒有采用比較常見的“八”字往復(fù)式設(shè)置，而是采用了盡端式設(shè)計，并在洗車線上設(shè)有洗車庫；不落輪鏇線同樣采用盡端式設(shè)計，并設(shè)有鏇輪庫。

鏇輪庫、洗車庫與運用庫合并設(shè)置，依次設(shè)在運用庫南側(cè)，鏇輪庫、洗車庫長度與停車列檢庫等長，不落輪鏇床和洗車機前后均有1列車長度，可以確保鏇輪和洗車作業(yè)時全程均在庫內(nèi)完成，既大大改善了生產(chǎn)人員作業(yè)條件和工作環(huán)境，體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計理念，又避免了冬季洗車作業(yè)時車門凍結(jié)等現(xiàn)象的發(fā)生，保證了運營組織的需要。

3.4 增加了上蓋物業(yè)開發(fā)設(shè)計

根據(jù)地鐵車輛段建設(shè)的發(fā)展趨勢，初步設(shè)計階段引入了“地鐵+物業(yè)”的設(shè)計理念，該理念是以地鐵為核心，在其上部空間建設(shè)地鐵配套設(shè)施，進(jìn)行商業(yè)、辦公、住宅等多層次開發(fā)建設(shè)。這種模式既可以提高土地使用效率、緩解日趨緊張的城市土地資源，又能夠密切軌道交通與上蓋物業(yè)聯(lián)系，使出行更加便捷，為地鐵增加客流。開發(fā)地鐵上蓋物業(yè)可以讓地鐵企業(yè)形成造血機制，走良性發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展道路。

車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)必須在不影響下部工藝的前提下進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)、實用為原則。綜合分析桑林子車輛段工藝特點，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)多方案比選，最終確定僅對工藝簡單、易于實施、投資較低的運用庫進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)，運用庫結(jié)構(gòu)形式按預(yù)留上蓋物業(yè)開發(fā)條件進(jìn)行設(shè)計，既保證了車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性、合理性，又取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

為實現(xiàn)后期的上蓋物業(yè)開發(fā)功能，桑林子車輛段與綜合基地運用庫主體結(jié)構(gòu)采用2層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋頂采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層?？紤]到上部承載要求，運用庫柱距采用12.4 m×6 m。上蓋物業(yè)交通直接與東南側(cè)用地外市政道路連通，與廠區(qū)交通完全分離，解決車輛段生產(chǎn)與物業(yè)開發(fā)的使用交叉問題；上蓋物業(yè)消防車道在指定位置設(shè)置，荷載較為集中，可減小消防車道以外部分的梁柱截面，降低投資造價。

為了有效解決外部環(huán)境的噪音、振動對上蓋物業(yè)的影響，上蓋物業(yè)建筑考慮采用雙層隔音玻璃。此外，對桑林子車輛段與綜合基地試車線、運用庫外其他線路及庫內(nèi)線路采取軌道減振器或橡膠隔振墊或高彈性減振墊板減振；列車在庫外其他線路運行至接近物業(yè)平臺段及在庫內(nèi)線路運行時，列車應(yīng)限速運行，速度建議控制在5 km/h左右；運用庫內(nèi)柱子不得與庫內(nèi)硬化地面進(jìn)行鋼性連接，在柱子四周設(shè)置寬約20 mm的隔振縫，在縫隙內(nèi)填充瀝青等阻尼材料；加強軌道、車輪等設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，確保在良好的工況條件下工作；在夜間不得進(jìn)行試車作業(yè)。通過采取以上措施，可有效控制車輛段振動及二次結(jié)構(gòu)噪聲對上蓋物業(yè)住宅樓的影響，使振動及二級結(jié)構(gòu)噪聲滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 新技術(shù)、新工藝的采用

在滿足車輛段功能需求的前提下，結(jié)合車輛段運用、檢修工藝日新月異的發(fā)展，對桑林子車輛段與綜合基地工藝設(shè)計和工裝設(shè)備的選取均進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化和創(chuàng)新。

(1)根據(jù)臨修作業(yè)特點及現(xiàn)場需求，將固定式架車機設(shè)在臨修線上，可以快速處理車輛走行部故障，滿足運營組織要求。

(2)設(shè)計了密閉的吹掃庫，并配套吸附式吹掃設(shè)備，負(fù)責(zé)車輛檢修前對車底架、車頂部和客室的清掃工作，改善了檢修人員作業(yè)環(huán)境。

(3)定修線、周月檢線、靜調(diào)線和吹掃線兩側(cè)均設(shè)有立體化作業(yè)平臺，為作業(yè)人員提供了良好的外部工作條件，充分體現(xiàn)了“以人為本”的設(shè)計理念。

(4)物資總庫設(shè)置全自動立體化倉儲設(shè)施，可以實現(xiàn)備件物資儲存、管理和發(fā)放的全自動化，提高了管理效率和質(zhì)量，降低了工人勞動強度。

(5)對整個車輛段與綜合基地內(nèi)的機加工設(shè)備進(jìn)行整合，提高了設(shè)備的利用率，避免了同類設(shè)備的重復(fù)設(shè)置，減少了工程投資。

4 結(jié)語

沈陽地鐵10號線桑林子車輛段與綜合基地設(shè)計方案從生產(chǎn)實際需要出發(fā)，立足現(xiàn)場、以人為本，不但順利通過了專家評審，同時也獲得了地鐵公司運營部門的一致好評。這也更加說明地鐵車輛段工藝設(shè)計應(yīng)綜合考慮地鐵車輛檢修運用技術(shù)的發(fā)展趨勢、線路運營組織方案以及當(dāng)?shù)貧庀蟆⑺牡刭|(zhì)特征等諸多因素，制定出切實可行的設(shè)計方案，切不可盲目生搬硬套既有的設(shè)計理念和布置方案。下一步將繼續(xù)緊密結(jié)合國內(nèi)外地鐵車輛段工藝的最新發(fā)展動態(tài)，優(yōu)化和完善細(xì)節(jié)設(shè)計，將桑林子車輛段與綜合基地打造成沈陽地鐵10號線的形象工程、精品工程。

[1] 北京城建設(shè)計研究總院.GB50517—2003地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003．

[2] 中華人民共和國建設(shè)部.建標(biāo)104—2008城市軌道交通工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計劃出版社，2008．

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50187—2012工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2012．

[4] 馬曉彤.天津地鐵1號線車輛段、停車場工藝設(shè)計[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2009(7):114-117．

[5] 張雄.地鐵車輛段總平面設(shè)計特點及優(yōu)化[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，1999(11):14-16．

[6] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50490—2009城市軌道交通技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009．

[7] 中華人民共和國公安部.GB50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2006．

[8] 王麗紅，盧桂云.鄭東地鐵車輛段總平面設(shè)計特點及其優(yōu)化[J].城市軌道交通研究，2012(12):128-131．

[9] 賈晶.北京地鐵車輛段總圖布置方案綜合分析[J]. 科學(xué)之友，2012(6):64-66．

[10]劉冰.地鐵車輛段與綜合基地段設(shè)計初探 [J]. 現(xiàn)代城市軌道交通，2006(1):44-46.

[11]贠虎.西安地鐵渭河車輛段設(shè)計特點[J].鐵道建筑技術(shù)，2009(9):65-68．

[12]袁鋒.城市軌道交通車輛段綜合開發(fā)模式研究 [J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2013(1):130-133．

OptimizationandInnovationinTechnologicalDesignofRollingStockDepotofShenyangMetroLine10

LI Li-jun

(China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’ an 710043, China)

The paper elucidated the functional orientation and design scale of the Sanglinzi rolling stock depot and comprehensive base of Shenyang Metro Line 10. And then in combination with the lessons learned and the regional characteristics of Shenyang metro lines which had been put into use, the paper researched and analyzed the relevant issues of the rolling stock depot, such as the unique design for the triangle line and unloading line, the design for the real estate development above the rolling stock depot, the design for washing line and wheel lathing line, as well as the new technology and new process. Further on, by means of generalizing and summarizing, the paper came to a conclusion that the technological design of rolling stock depot should be based on actual demands, and it is strictly forbidden to copy the existing design ideas and layout schemes blindly.

rolling stock depot for metro; technological design; optimization

2013-03-29；

：2013-05-06

李利軍(1977—)，男，工程師，2003年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)城市軌道交通車輛專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail：tyy65963@163.com。

1004-2954(2014)01-0128-04

U279

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.01.032