李 繼

(中冶賽迪集團(tuán)有限公司，重慶 400013)

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地鐵車(chē)輛段用地集約化設(shè)計(jì)探討

李 繼

(中冶賽迪集團(tuán)有限公司，重慶 400013)

為節(jié)約城市軌道交通建設(shè)用地，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析國(guó)內(nèi)外部分城市車(chē)輛段用地指標(biāo)，從節(jié)約土地資源角度研究車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)方案，為地鐵車(chē)輛段設(shè)計(jì)特別是用地非常緊張情況下的車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)提供參考。

地鐵；車(chē)輛段；工藝設(shè)計(jì)；用地指標(biāo)；集約化

在城市軌道交通系統(tǒng)中，車(chē)輛基地作為列車(chē)停放、整備、維護(hù)、檢修的重要場(chǎng)所，是必不可少的部分。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一條地鐵線路一般設(shè)置1個(gè)車(chē)輛段和1個(gè)停車(chē)場(chǎng)，超長(zhǎng)線路需設(shè)置2個(gè)停車(chē)場(chǎng)甚至2個(gè)車(chē)輛段，而每個(gè)車(chē)輛段(停車(chē)場(chǎng))的建設(shè)均需要占用大量的土地資源，且相當(dāng)一部分車(chē)輛段(停車(chē)場(chǎng))位于城市核心區(qū)。因此，在現(xiàn)如今城市土地資源日益稀缺的背景下，在充分滿足功能需要的前提下優(yōu)化車(chē)輛段設(shè)計(jì)方案以節(jié)約土地資源顯得尤為必要。

按照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)的規(guī)定，地鐵車(chē)輛段根據(jù)功能可分為檢修車(chē)輛段(簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)輛段)和運(yùn)用停車(chē)場(chǎng)(簡(jiǎn)稱(chēng)停車(chē)場(chǎng))。車(chē)輛段根據(jù)其檢修作業(yè)范圍可分為大、架修段和定修段。大、架修段承擔(dān)車(chē)輛的大修和架修及其以下修程作業(yè)；定修段承擔(dān)車(chē)輛的定修及其以下修程作業(yè)。停車(chē)場(chǎng)主要承擔(dān)列檢和停車(chē)作業(yè)，必要時(shí)可承擔(dān)雙周/三月檢及臨修作業(yè)。獨(dú)立設(shè)置的停車(chē)場(chǎng)應(yīng)隸屬于相關(guān)車(chē)輛段[1]。

1 國(guó)內(nèi)外部分城市車(chē)輛段用地指標(biāo)對(duì)比

截至目前我國(guó)已經(jīng)建成的車(chē)輛段或停車(chē)場(chǎng)達(dá)幾十座，通過(guò)調(diào)研及相關(guān)資料搜集整理發(fā)現(xiàn)：與日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)地鐵車(chē)輛段的占地面積普遍偏大，帶來(lái)了土地資源的浪費(fèi)。日本部分城市車(chē)輛段與國(guó)內(nèi)部分城市車(chē)輛段用地情況相關(guān)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表1、表2[2-4]。

表1 日本部分城市地鐵車(chē)輛段用地指標(biāo)

通過(guò)表2可以看出，國(guó)內(nèi)部分城市車(chē)輛段用地指標(biāo)基本上≥900 m2/輛，大多在1 000 m2/輛左右，這與《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)第八章第七十一條相關(guān)規(guī)定基本吻合；但與日本城市車(chē)輛段≤500 m2/輛的指標(biāo)相比來(lái)看，國(guó)內(nèi)城市車(chē)輛段占地面積優(yōu)化空間較大。

表2 國(guó)內(nèi)部分城市地鐵車(chē)輛段用地指標(biāo)

經(jīng)調(diào)查分析，形成以上事實(shí)的主要原因在于日本在城市軌道交通建設(shè)運(yùn)營(yíng)方面起步更早，相對(duì)我國(guó)積累了更為豐富的地鐵運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和車(chē)輛制造及維修經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)效率和車(chē)輛的可靠性更高，車(chē)輛維修工作量相對(duì)更小。同時(shí)，受?chē)?guó)情限制，日本在城市車(chē)輛段的建設(shè)過(guò)程中非常注重用地集約化設(shè)計(jì)，積極采取多種理念減少車(chē)輛段占地面積，例如：多段共址設(shè)計(jì)；降低備用車(chē)輛比例；優(yōu)化車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)方案等。本文從優(yōu)化車(chē)輛段工藝角度提出幾種用地集約化設(shè)計(jì)方案。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)，車(chē)輛段運(yùn)用整備設(shè)施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要配備停車(chē)列檢庫(kù)(棚)、雙周/三月檢庫(kù)和列車(chē)清洗洗刷設(shè)施。根據(jù)具體工程實(shí)踐過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)，從建設(shè)用地集約化車(chē)輛段的角度出發(fā)，在車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)方面提出幾種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

(1)縮減停車(chē)列檢庫(kù)寬度

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)規(guī)定，停車(chē)列檢庫(kù)中列檢列位數(shù)設(shè)計(jì)不應(yīng)大于停車(chē)列檢庫(kù)總列位數(shù)的50%，列檢列位應(yīng)設(shè)檢查坑。按此規(guī)定，停車(chē)列檢庫(kù)庫(kù)線至多有一半列位設(shè)檢查坑，至少一半列位不設(shè)檢查坑。目前通常的設(shè)計(jì)做法是列檢列位取總列位數(shù)的50%，且停車(chē)列檢列位有前后分隔和兩側(cè)分隔兩種方式，詳見(jiàn)圖1。

圖1 停車(chē)列檢庫(kù)列檢列位分隔對(duì)比

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)中關(guān)于停車(chē)場(chǎng)各種車(chē)庫(kù)有關(guān)部位最小尺寸的規(guī)定，停車(chē)庫(kù)相關(guān)尺寸均小于列檢庫(kù)尺寸，詳見(jiàn)表3。

通過(guò)表3可以看出，方案1的列位分隔方式對(duì)節(jié)省運(yùn)用庫(kù)占地面積更為有利：以停車(chē)列檢列位數(shù)為32列的4跨16線運(yùn)用庫(kù)為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約1 000 m2，在用地面積有限的情況下方案1更具優(yōu)勢(shì)。若參照目前國(guó)外相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)將停車(chē)列檢列位線間距設(shè)置為4.0 m以下，則效果更為明顯。

表3 各車(chē)庫(kù)有關(guān)部位最小尺寸 m

注：數(shù)據(jù)為部分摘錄數(shù)據(jù)，括號(hào)數(shù)據(jù)為接觸軌供電車(chē)輛數(shù)據(jù)。

(2)縮減停車(chē)列檢庫(kù)長(zhǎng)度

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)規(guī)定，列檢檢查坑的長(zhǎng)度不小于L+4 m，其中L為列車(chē)長(zhǎng)度；采用柱式檢查坑時(shí)可根據(jù)需要增加斜坡長(zhǎng)度。但是，針對(duì)坡道終端的位置未做規(guī)定。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有偏保守的做法為將檢修坡道端與列車(chē)端設(shè)置為一致甚至遠(yuǎn)離列車(chē)端，這主要是考慮檢修人員能夠在寬型檢修坑底部更有效的檢查車(chē)體包括車(chē)輛前端的所有部位。但考慮實(shí)際列檢作業(yè)的主要內(nèi)容為針對(duì)列車(chē)轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵零部件進(jìn)行檢查，故在設(shè)計(jì)過(guò)程中只需將列車(chē)轉(zhuǎn)向架端不設(shè)置在檢修坡道范圍內(nèi)即可，如此便可有效減小停車(chē)列檢庫(kù)長(zhǎng)度，詳見(jiàn)圖2。

(3)充分利用停車(chē)列檢庫(kù)輔助車(chē)間面積

停車(chē)場(chǎng)根據(jù)生產(chǎn)及管理的需要，需配備相應(yīng)的輔助生產(chǎn)、生活設(shè)施，常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方式即為沿著停車(chē)列檢庫(kù)一側(cè)設(shè)置通長(zhǎng)輔助車(chē)間。按照2層估算，輔助車(chē)間部分的建筑面積應(yīng)在5 000 m2以上?？紤]目前停車(chē)場(chǎng)均設(shè)置有綜合樓且已承擔(dān)相當(dāng)部分的生活設(shè)施房間，再考慮變電所、洗車(chē)庫(kù)、工程車(chē)庫(kù)、檢修庫(kù)等輔助車(chē)間的數(shù)量，停車(chē)列檢庫(kù)的輔助車(chē)間面積已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際需求，帶來(lái)工程投資較大浪費(fèi)?；谝陨锨闆r，本文提出帶上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的停車(chē)列檢庫(kù)輔助車(chē)間面積充分利用的一種方案。

目前，常見(jiàn)的核心筒落地上蓋開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方式是將核心筒設(shè)置在停車(chē)列檢庫(kù)中部線路之間，單獨(dú)占用約8 m寬的一跨來(lái)設(shè)置核心筒。但是，考慮上蓋物業(yè)樓間距的因素，核心筒之間往往都會(huì)有較大的空間無(wú)法利用，詳見(jiàn)圖3。

圖3 停車(chē)列檢庫(kù)上蓋核心筒庫(kù)中落地現(xiàn)狀

因此，將核心筒的設(shè)置位置與停車(chē)列檢庫(kù)輔助車(chē)間的設(shè)置結(jié)合起來(lái)，充分利用富余的停車(chē)列檢庫(kù)輔跨空間布置核心筒，是一種有效減少車(chē)輛段用地面積的方式，如圖4所示(涂色區(qū)域即為核心筒范圍)。

通過(guò)圖4可以看出，方案1的核心筒設(shè)置方式對(duì)節(jié)省停車(chē)列檢庫(kù)占地面積更為有利：以一線兩列位停車(chē)列檢庫(kù)為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約2400 m2。在相同占地面積的情況下，方案1亦能布置更多停車(chē)列位。

(4)縮短試車(chē)線長(zhǎng)度

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)的規(guī)定，試車(chē)線有效長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)車(chē)輛性能和技術(shù)參數(shù)及試車(chē)綜合作業(yè)要求確定。由上看出，規(guī)范中針對(duì)列車(chē)試驗(yàn)速度未作規(guī)定，在條文說(shuō)明中也沒(méi)有具體解釋?zhuān)囓?chē)速度是決定試車(chē)線長(zhǎng)度的最關(guān)鍵因素。

目前，為考慮減少試車(chē)作業(yè)對(duì)正線運(yùn)營(yíng)的影響，國(guó)內(nèi)大部分已建車(chē)輛段將試車(chē)線按照最高運(yùn)行速度80 km/h甚至是100 km/h設(shè)置于紅線以內(nèi)，試車(chē)線長(zhǎng)度大多在1 300 m左右，部分達(dá)到1 700 m甚至更長(zhǎng)，如表4所示。

而一般車(chē)輛段的用地長(zhǎng)度不超過(guò)1 000 m，這樣試車(chē)線就有300～700 m甚至更長(zhǎng)需要要到車(chē)輛段用地以外，對(duì)周邊用地產(chǎn)生物理分隔，增大了車(chē)輛段占地面積的同時(shí)與周邊地塊之間產(chǎn)生矛盾，同時(shí)對(duì)車(chē)輛段的選址也帶來(lái)了更多的困難。

表4 國(guó)內(nèi)部分城市車(chē)輛段試車(chē)線長(zhǎng)度 m

根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)第六十八條第七項(xiàng)規(guī)定“允許將試車(chē)線按兩部分設(shè)計(jì)，段內(nèi)設(shè)試車(chē)線僅用于中速(50 km/h)的常規(guī)試驗(yàn)，同時(shí)在正線上指定地段完成高速運(yùn)行性能和有關(guān)信號(hào)試驗(yàn)”可見(jiàn)，通過(guò)降低車(chē)輛段試車(chē)線最高運(yùn)行速度，利用正線進(jìn)行高速試車(chē)，減小試車(chē)線長(zhǎng)度進(jìn)而減少車(chē)輛段占地面積是可行的。以目前重慶地區(qū)推廣使用的7輛編組As車(chē)為例，試車(chē)線最高運(yùn)行速度為100 km/h和50 km/h時(shí)，試車(chē)線長(zhǎng)度分別需要約1 700 m和700 m，二者之間相差約1 000 m，差值較大。同時(shí)，部分車(chē)輛段在設(shè)計(jì)過(guò)程中將試車(chē)線采用暗埋隧道形式伸出紅線以外，亦不失為一種減少車(chē)輛段的占地面積的有效方式。

(5)廠房組合布置

地鐵車(chē)輛段(停車(chē)場(chǎng))通常設(shè)置有綜合樓、檢修庫(kù)、停車(chē)列檢庫(kù)、月檢庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)、工程車(chē)庫(kù)、變電所、材料庫(kù)等建筑，通過(guò)將廠房組合布置在一起，能起到有效減少占地面積的效果。

如圖5所示，通過(guò)調(diào)整洗車(chē)庫(kù)與停車(chē)列檢庫(kù)之間的相互位置，以一線兩列位停車(chē)列檢庫(kù)為例，方案1比方案2節(jié)省占地面積約1 000 m2。盡管方案1中運(yùn)用庫(kù)中部通道與洗車(chē)線作業(yè)之間會(huì)產(chǎn)生一定影響，但在用地非常緊張?zhí)貏e是建設(shè)條件非常惡劣的山地城市情況下，該方案仍不失為一種選擇方案：例如重慶軌道4號(hào)線唐家沱車(chē)輛段，通過(guò)上述方案調(diào)整為整個(gè)工程減少了數(shù)萬(wàn)方土石方工程量，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。

圖5 停車(chē)列檢庫(kù)與洗車(chē)庫(kù)廠房組合示意

在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，廠房組合的形式非常多：檢修庫(kù)、停車(chē)列檢庫(kù)、月檢庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)、工程車(chē)庫(kù)、變電所、材料庫(kù)等建筑均可通過(guò)不同形式相互之間予以組合。例如，雙周/三月檢庫(kù)既可與停車(chē)列檢庫(kù)合建成運(yùn)用庫(kù)又可與定修庫(kù)等檢修廠房合建成聯(lián)合檢修庫(kù)。另有部分車(chē)輛段將生產(chǎn)辦公輔助用房設(shè)置在上蓋綜合開(kāi)發(fā)區(qū)域，減少車(chē)輛段占地面積的同時(shí)也改善了段內(nèi)工作人員的辦公條件，一舉多得。

廣州地鐵4號(hào)線新造車(chē)輛段，將停車(chē)庫(kù)和檢修庫(kù)以外的其他建筑合并為一棟綜合樓，既大大壓縮了車(chē)輛段占地面積，又可實(shí)現(xiàn)水、電、氣、線纜等資源共享，降低能耗。重慶輕軌3號(hào)線童家院子車(chē)輛段，將聯(lián)合檢修庫(kù)的輔助車(chē)間局部修高用來(lái)布置部分輔助生產(chǎn)辦公設(shè)施，亦取得了很好的效果。見(jiàn)圖6。

圖6 重慶童家院子車(chē)輛段聯(lián)合檢修庫(kù)現(xiàn)狀

在目前大部分城市地鐵車(chē)輛段考慮上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的大趨勢(shì)下，將廠房通過(guò)組合布置在一起，既能起到增大上蓋開(kāi)發(fā)面積的效果，同時(shí)又能為落地開(kāi)發(fā)預(yù)留出更多的用地。

3 結(jié)語(yǔ)

在地鐵車(chē)輛段設(shè)計(jì)規(guī)模一定的前提下，通過(guò)壓縮運(yùn)用庫(kù)的長(zhǎng)度和寬度、充分利用車(chē)輛段運(yùn)用庫(kù)輔助車(chē)間面積、縮短試車(chē)線長(zhǎng)度、加強(qiáng)廠房平面及豎向組合等方式優(yōu)化車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)，能有效減少車(chē)輛段占地面積。在用地非常緊張的情況下，對(duì)車(chē)輛段的設(shè)計(jì)工作有較強(qiáng)的參考意義。特別是在國(guó)家針對(duì)軌道交通開(kāi)發(fā)大力倡導(dǎo)PPP模式，鼓勵(lì)采用“軌道+物業(yè)”的綜合開(kāi)發(fā)的背景下，通過(guò)有效方式滿足車(chē)輛段功能的前提下節(jié)約用地，也能帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益。本文從工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，以節(jié)約地鐵車(chē)輛段土地資源為研究出發(fā)點(diǎn)，希望能夠拋磚引玉，為建設(shè)節(jié)約型車(chē)輛段提供參考。

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An Approach to Land Intensification Design of Metro Depot

LI Ji

(Cisdi Group Co.， Ltd.， Chongqing 400013， China)

In order to save construction land for urban rail transit construction， this paper analyzes metro depot land indexes of some cities at home and abroad with reference to engineering practices and studies process design of metro-depot facilities from the point of land saving， which may serve as

for the process design of metro depots where land resources are extremely limited．

Metro; Depot; Process design; Land index; Intensification

2016-03-03；

2016-05-18

李 繼(1986—)，男，工程師，2008年畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)交通工程專(zhuān)業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail：363356817@qq.com。

1004-2954(2016)11-0158-04

U279

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.11.035