駱禮倫

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

引言

隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展，福建省境內(nèi)貨車保有量大幅度增長，貨車檢修任務(wù)量增加迅速。福州東車輛段位于福州樞紐樟林編組站，地處“一帶一路”核心區(qū)域，其建設(shè)滿足了福建省貨車定期檢修需要，減少了貨車回送，優(yōu)化了運輸秩序，提高了運輸能力，節(jié)約了運維成本，助力國家“一帶一路”發(fā)展倡議[1-5]。

貨車車輛段設(shè)計充分吸收近年來全國各車輛段優(yōu)點，從工藝分析、總圖、預(yù)檢預(yù)修、修車庫與聯(lián)合車庫等方面重點研究和設(shè)計，打造現(xiàn)代一流貨車檢修基地，適應(yīng)運輸發(fā)展需要。

1 車輛段設(shè)計概況

福州東車輛段建設(shè)規(guī)模為段修20臺位(含段做廠修4臺位，預(yù)檢預(yù)修10臺位，洗罐3臺位，存車線6條(含走行線1條)、牽出線1條，輪對裝卸、噴漆、拋丸、調(diào)梁線各1條，年檢修能力可達(dá)段修12 000輛、廠修300輛，圍墻內(nèi)占地面積17.33 hm2，房屋建筑面積42 605 m2，投資4.0億元(不含征地)[6-7]。

2 車輛段總圖布置

2.1 工藝分析

福州東車輛段檢修作業(yè)需求包括段修、廠修、洗罐等內(nèi)容。貨車檢修工藝流程為：入段→圖像預(yù)檢→預(yù)檢預(yù)修→拋丸、油漆、洗罐(廠修)→架車→部件檢修(輪對、制動梁、轉(zhuǎn)向架、車鉤、制動等)→落車→出段，貨車檢修工藝流程見圖1。

圖1 福州東車輛段貨車檢修工藝流程

2.2 出入段下穿溫福鐵路正線設(shè)置

針對出入段線方案進(jìn)行了全面、細(xì)致的多方案分析和優(yōu)缺點比較，推薦有利于行車組織、運營安全的下穿既有溫福鐵路方案。車輛段出入段線從樟林編組站編尾牽出線出岔，下穿溫福鐵路下行正線，取送車靈活，車輛段與對外道路的溝通都十分便利。

為避免中斷溫福鐵路正線運營，本工程新建施工便線對既有溫福鐵路下行正線進(jìn)行臨時過渡，而后采用明挖法對出入段線下穿正線處框架橋進(jìn)行施工。受臨近既有牽出線、地下水位高、地形狹窄、工作面交叉等條件限制，主體工程采用了框架+U形槽結(jié)構(gòu)形式。溫福鐵路正線、出入段線、施工便線關(guān)系示意見圖2。

圖2 溫福鐵路、出入段線、施工便線關(guān)系示意

2.3 車輛段總圖設(shè)計

新建的福州東(樟林)貨車車輛段經(jīng)充分選址，最終確定建于“三環(huán)路西側(cè)、遠(yuǎn)洋加油站北側(cè)，溫福鐵路用地東側(cè)地塊”，圍墻內(nèi)總占地面17.33 hm2。從貨車整車段修整車工藝流程角度分析，存車線(預(yù)檢預(yù)修)與修車庫貫通布置車輛段較常規(guī)橫列式車輛段有優(yōu)勢。貨車從車站取車(待修車)直接放在預(yù)檢預(yù)修設(shè)施上，預(yù)檢預(yù)修后可直接進(jìn)入修車庫段修，實現(xiàn)了貨車檢修從入段至落車全程無折角作業(yè)，效率高。福州東車輛段地塊長約2 000 m，寬40～200 m，受化工路立交、鱔溪等限制性因素影響，布置橫列式車輛段不占優(yōu)勢。為此，總圖因地制宜全國首次采用了存車線(預(yù)檢預(yù)修)與修車庫貫通布置。

總布置以化工路立交橋為界將車輛段分為兩部分：南側(cè)為修車庫與聯(lián)合車庫、油漆庫、洗罐站、拋丸庫、輔助生產(chǎn)房屋、辦公及生活房屋；北側(cè)為車輛段存車線、預(yù)檢預(yù)修、走行線、調(diào)梁棚、調(diào)機(jī)庫等[7]。建成后的福州東車輛段見圖3。

圖3 建成后的福州東車輛段

3 預(yù)檢預(yù)修設(shè)施獨立設(shè)置

2013年頒布實施的《鐵路貨車段修規(guī)程》(鐵運[2012]202號)增加了“2.2.1段修車入庫前應(yīng)進(jìn)行預(yù)檢預(yù)修”的要求[2]。一般貨車車輛預(yù)檢預(yù)修作業(yè)一般在存車線或調(diào)梁線上進(jìn)行。根據(jù)調(diào)研預(yù)檢預(yù)修作業(yè)內(nèi)容包括車門拆以及安裝、車體挖補(bǔ)焊接、車廂地板處理、車體整形等作業(yè)內(nèi)容，作業(yè)時間約為1.5 h。而車輛在修車庫內(nèi)僅進(jìn)行了架車、修車(預(yù)檢預(yù)修以外作業(yè))、落車、制動試驗等，作業(yè)時間約為3.3 h。預(yù)檢預(yù)修與修車庫臺位比例為1.5∶3.3=0.45，比例設(shè)置為1∶2較為匹配。

福州東車輛段段修臺位與預(yù)檢預(yù)修臺位比例為2∶1(段修20臺位)，獨立設(shè)置的預(yù)檢預(yù)修棚配備有起重機(jī)、車門拆裝機(jī)、列車試驗器、壓縮空氣管路等完備的設(shè)施。福州東車輛段將原在修車庫內(nèi)進(jìn)行的車門拆卸、車體切割補(bǔ)焊等作業(yè)安排至預(yù)檢預(yù)修棚進(jìn)行，減少了修車庫內(nèi)作業(yè)時間，極大改善了修車庫內(nèi)作業(yè)環(huán)境。福州東車輛段修車庫內(nèi)作業(yè)時間由4.8 h壓縮至3.3 h，可實現(xiàn)每天出車48輛，臺位利用率達(dá)到2.4，遠(yuǎn)高于規(guī)范規(guī)定的1.6。為與修車庫作業(yè)節(jié)拍匹配，聯(lián)合車庫內(nèi)采用了轉(zhuǎn)向架單臂懸掛式檢修流水線(2條分解線、1條組裝線)、輪軸檢修流水線(3條收入線、2條支出線)等新型工裝。 福州東車輛段預(yù)檢預(yù)修棚見圖4。

圖4 福州東車輛段預(yù)檢預(yù)修棚

4 修車庫與聯(lián)合車庫創(chuàng)新設(shè)計

修車庫與聯(lián)合車庫是車輛段實現(xiàn)檢修工藝的核心設(shè)施。廠修臺位與段修臺位合庫建設(shè)為四線33 m寬、150 m長修車庫，修車庫輔跨與其同長，寬為15 m，設(shè)有心盤加修間、鉤緩間等。聯(lián)合車庫按204 m×(27 m+24 m)設(shè)置，含轉(zhuǎn)向架間(轉(zhuǎn)向架懸掛式環(huán)形檢修流水線)、制動梁、大部件檢修間、輪軸間(輪對檢修流水線)、輪對機(jī)加工等。修車庫與聯(lián)合車庫平行布置，由3條轉(zhuǎn)向架走行線連接。為滿足檢修需求和消防要求，組合廠房分9個檢修區(qū)，建筑面積達(dá)20 165 m2。設(shè)計采用了大量先進(jìn)技術(shù)，例如屋面虹吸排水、屋頂及高窗上的自動開啟裝置、骨料耐磨地面等。再例如引入立體化物流和倉儲理念，設(shè)計了軸承立體自能存放系統(tǒng)，既節(jié)省倉儲面積，又提高物流效率，方便物件的存取和配送，降低了勞動強(qiáng)度。這些設(shè)計均是貨車檢修領(lǐng)域新的突破和嘗試[8-21]。修車庫與聯(lián)合車庫平面布置見圖5。

圖5 修車庫與聯(lián)合車庫平面布置

主要創(chuàng)新設(shè)計如下。

(1)修車庫起重機(jī)司機(jī)室設(shè)在修1、修2線之間，登車梯采用特殊設(shè)計，司機(jī)室視線覆蓋全庫作業(yè)范圍。

(2)車輛段修車庫修3、修4線架車鎬布局采取兼容設(shè)計，創(chuàng)新提出在常規(guī)8.4 m基礎(chǔ)上增加1組架車鎬，可適應(yīng)換長0.8～1.6貨車架落車作業(yè)，同時轉(zhuǎn)向架、輪對、制動梁等檢修流水線均考慮兼容性設(shè)計，段修貨車多達(dá)97種。

(3)修車庫焊機(jī)集中設(shè)置，二次線直接埋地引至修車臺位；修車庫采用埋地式微控集中試風(fēng)系統(tǒng)取代單車試驗器；離墻較遠(yuǎn)的修2、修3線采用埋地鋪設(shè)方式將壓縮空氣管道引至臺位下方專用井內(nèi)。以上措施改善了庫內(nèi)作業(yè)環(huán)境，減少了交叉干擾作業(yè)。

(4)鉤緩檢間、大部件檢修間的拋丸除銹設(shè)備、油漆設(shè)備噪聲大、作業(yè)環(huán)境惡劣，本次設(shè)計將這些設(shè)備分別布置在單獨房屋內(nèi)，極大改善庫內(nèi)作業(yè)環(huán)境。

(5)心盤分解和組裝工位均布置在轉(zhuǎn)向架走行線上，走行線長39 m，使得心盤可就地完成分解、檢測、組裝，避免了心盤長距離來回運輸。

(6)聯(lián)合車庫內(nèi)的輪對檢修流水線(3條收入線、2條支出線、1處機(jī)加工間、1處存輪棚)、轉(zhuǎn)向架單臂懸掛式檢修流水線、制動梁檢修流水線均采用“U”字形布置方式，各銜接點均不需使用起重機(jī)吊運，實現(xiàn)各部件分解、檢修、組裝的無縫銜接。

(7)本項目采用了轉(zhuǎn)向架單臂懸掛檢修流水線(圖6)。該設(shè)備特點起重機(jī)可進(jìn)入懸臂式轉(zhuǎn)向架輸送線內(nèi)工作，既能吊走線下的轉(zhuǎn)向架，又能輔助設(shè)備維修；該檢修流水線采用單柱支撐，寬度僅1.6 m，相比寬4 m的龍門式雙柱支撐，改善了作業(yè)環(huán)境，降低了檢修人員的勞動強(qiáng)度，解除了壓抑感[10]。

圖6 轉(zhuǎn)向架單臂懸掛檢修流水線

5 結(jié)語

樟林編組站位于福州樞紐，具備良好的扣車條件，新建福州東(樟林)貨車車輛段不僅將從根本上解決整個福建省貨車定期檢修以保障列車的運行安全，而且節(jié)約運輸成本降低貨車周轉(zhuǎn)時間，更好地提高鐵路為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的能力。

車輛段設(shè)計工作涉及的鐵路、地方主管部門多、范圍廣，工程設(shè)計涵蓋的專業(yè)多，檢修工藝復(fù)雜，設(shè)計工作難度大。從工程實際和用戶需求出發(fā)，以福州東車輛段為例，對車輛段總圖、預(yù)檢預(yù)修、修車庫與聯(lián)合車庫等進(jìn)行分析，有較好的借鑒意義。

該項目歷經(jīng)10年，2006年開始立項，2010年可研批復(fù)，2012年初設(shè)批復(fù)，2013年完成施工圖，2015年項目竣工，2016年小規(guī)模投產(chǎn)，2017年已大規(guī)模投產(chǎn)。目前已安全生產(chǎn)近2年，車輛段整體設(shè)計以及建設(shè)得到使用單位好評。福州東(樟林)車輛段設(shè)計工作實現(xiàn)了創(chuàng)新理念和工程實際的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，該工程建成后產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟(jì)效益，具有較強(qiáng)的實用價值，推廣應(yīng)用前景廣闊。