李 東

（中鐵上海設(shè)計院集團(tuán)有限公司，上海 200070）

1 概述

市域（郊）鐵路是城市中心城區(qū)聯(lián)接周邊城鎮(zhèn)組團(tuán)及其城鎮(zhèn)組團(tuán)之間的通勤化、快速度、大運量的軌道交通系統(tǒng)。其運作模式不同于一般國鐵干線及城市軌道交通（以下簡稱“城軌”），市域鐵路動車存車、檢修設(shè)施布置形式與二者也存在一定區(qū)別。2020年12月25日，上海市交通運輸行業(yè)協(xié)會發(fā)布了T/SHJX 0017-2020《上海市域鐵路車輛基地設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[1]，針對上海市土地資源緊張的實際情況，對特殊形式車輛基地（如高架、地下、雙層、上蓋開發(fā)）的設(shè)計進(jìn)行了探索。2020年12月24日，國家鐵路局發(fā)布了TB 10624-2020《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》[2]，整合梳理并規(guī)范改進(jìn)了全國市域鐵路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，推動市域鐵路總體建設(shè)向更加科學(xué)、合理的方向發(fā)展。

本文在相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合上海市域鐵路設(shè)計過程經(jīng)驗，對市域鐵路動車段所承擔(dān)的功能進(jìn)行界定，對股道規(guī)模及線束分工進(jìn)行劃分，總結(jié)了幾種常見的動車段所布局形式，并對市域鐵路動車段所布局設(shè)計要點展開分析。

2 動車段所功能及股道線束劃分

市域鐵路動車段所應(yīng)具有動車段管理功能、檢查整備功能、檢修功能、零配件儲存配送功能、信息化管理功能、綜合維修功能、培訓(xùn)功能、救援搶險功能及其他輔助功能，具體如下。

（1）動車段：承擔(dān)配屬動車組的一至五級檢修、臨修以及整備和存放任務(wù)，同時作為線網(wǎng)檢修基地承擔(dān)其他線路配屬動車組的高級修任務(wù)。

（2）運用所：承擔(dān)動車組的整備、一二級檢查、臨修和存放作業(yè)任務(wù)。

（3）停車場：承擔(dān)動車組的存放及必要的整備作業(yè)任務(wù)。

動車段所應(yīng)根據(jù)需要配置出入線、走行線、牽出線、存車線、車體外皮清洗線、檢查庫線、檢修庫線、不落輪鏇輪線、臨修線、吹掃線、靜態(tài)調(diào)試線、動態(tài)試驗線等。具體功能和線束劃分如圖1所示。

圖1 動車段所功能及股道線束劃分

3 動車段所布置形式

動車段所布置形式一般采用縱列式、橫列式，國鐵干線動車組規(guī)模大、數(shù)量多，動車停放、檢修作業(yè)繁重，國內(nèi)已建成動車段所大部分都采用縱列式布置，少量受地形限制采用橫列式布置。市域鐵路動車段所服務(wù)于市域鐵路線網(wǎng)，規(guī)模相對較小，段所一般選址均位于城市主城區(qū)用地范圍，受地形、征拆限制大，可采用高架/地下敷設(shè)方式，布置形式可采用縱列式、橫列式、橫縱結(jié)合式、倒裝式、雙層式等。

3.1 縱列式布置

存車線庫與檢查庫縱列式布置，停車、檢修車車流走行徑路短而順直，占用股道時間少，平行作業(yè)多，運營組織效率高，適用于動車段所股道線束較多且用地條件允許的情況，如圖2所示。

圖2 縱列式布置

3.2 橫列式布置

存車線庫與檢查庫橫列式布置，動車組檢修作業(yè)須利用牽出線折返進(jìn)出檢查庫，與到發(fā)車車流徑路存在一定交叉干擾，運營組織效率相對縱列式低。該布置形式適用于中小型動車段所或用地條件受限的動車段所，如圖3所示。

圖3 橫列式布置

3.3 橫縱結(jié)合式布置

存車線束分為一線兩列位庫和一線一列位庫，一列位庫與檢查庫縱列式布置后與兩列位庫橫列式布置，既縮減了用地長度，又兼顧工藝流程，是為了平衡用地條件和作業(yè)效率的折中方案。該布置形式適用于中小型動車運用所或用地條件受限的動車運用所，如圖4所示。

圖4 橫縱結(jié)合式布置

3.4 倒裝式布置

存車線庫與檢查庫相對倒裝布置，檢修車車流通過折返走行線進(jìn)出檢查庫，車流走行距離較長，占用股道時間長，與其他車車流存在一定干擾，作業(yè)效率不高。該布置形式適用于檢修頻率不高或用地條件較差的情況，如圖5所示。

圖5 倒裝式布置

3.5 雙層式布置

存車線束呈雙層布置并與檢查庫橫列式布置，一層與二層通過聯(lián)絡(luò)線連接，屬于不常見布置形式，此種布置形式能夠節(jié)約用地，適用于城市主城區(qū)用地條件極差或考慮上蓋開發(fā)或為避開基本農(nóng)田、敏感建筑物等采取的方案，如圖6所示。

圖6 雙層式布置

4 布局設(shè)計要點分析

市域鐵路動車段所與國鐵干線動車段所和城軌場段存在以下區(qū)別：①市域鐵路動車段所多項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（車輛選型、編組長度、有效長、平縱條件、設(shè)計速度等）對標(biāo)國鐵干線動車段所，造成市域鐵路動車段所設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較高，功能線束較多，占地規(guī)模普遍較大；②市域鐵路動車段所大多集中設(shè)在市區(qū)或較近的市郊，不僅征地拆遷難度大、費用高，且對于“寸土寸金”的市區(qū)來說，對城市土地綜合開發(fā)影響較大。根據(jù)以上特點，在市域鐵路動車段所布局時需充分研究各類布置形式、積極開展技術(shù)創(chuàng)新，使段所布局向更加集約化、人性化、智慧化發(fā)展。結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，本文從功能線束、用地規(guī)模、車輛選型及列車編組長度、停車有效長、建筑限界、道岔型號及其他技術(shù)創(chuàng)新角度深入分析市域鐵路動車段所布局設(shè)計要點。

4.1 功能線束、用地規(guī)模

市域鐵路動車段所包括動車段（運用所、停車場）、綜合維修功能區(qū)、物資總庫、培訓(xùn)中心、救援與搶險和其他生產(chǎn)、生活、辦公及相關(guān)專業(yè)配套設(shè)施。與國鐵干線動車段所相比增加了綜合維修功能區(qū)，與城軌相比增加了救援與搶險功能區(qū)，股道區(qū)線束規(guī)模相應(yīng)增加，同比用地規(guī)模變大。相關(guān)段所功能線束、用地規(guī)模比較如表1所示。

表1 功能線束、用地規(guī)模比較表

4.2 車輛選型及列車編組長度

國鐵干線動車組采用CRH、CR系列，一般采用8、16、17節(jié)編組，單節(jié)車最長26.6 m，8節(jié)編組最長214 m。市域鐵路車輛選型以CRH系列動車組居多，車輛編組均為短編組，車身長度居中。城軌車輛采用A、B型車，一般采用6或8節(jié)編組，單節(jié)車最長22 m，8 節(jié)編組車最長180 m。3種軌道車輛選型及編組輛數(shù)對照表如表2所示。

表2 車輛選型及列車編組輛數(shù)對照表

4.3 停車有效長

市域鐵路動車段所內(nèi)一般為9#道岔，列車限速為30 km/h。以CRH 6 F動車組為例，8節(jié)編組和4節(jié)編組動車長度分別約為210 m、105 m，速度從30 km/h制動到0的最大常用距離為39.7 m，取值40 m，停車標(biāo)距離應(yīng)答器按5 m考慮。正常情況?？?列8節(jié)編組動車組的股道有效長要求不小于300 m，停靠2列4節(jié)編組動車組的股道有效長要求不小于380 m，具體如圖7、圖8所示。

圖7 1列8節(jié)編組列車模式股道有效長示意圖（單位：m）

圖8 2列4節(jié)編組列車模式股道有效長示意圖（單位：m）

當(dāng)動車段所土建條件受限制時，可參照TB/T 3484-2017《列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》[17]，在股道中間適當(dāng)位置設(shè)置A點進(jìn)站有源應(yīng)答器組和B點無源應(yīng)答器組，保證列車越過C點絕對停車應(yīng)答器組時列車速度不大于15 km/h，故C點應(yīng)答器組可按15 km/h最大常用制動到0的距離進(jìn)行應(yīng)答器布置，適當(dāng)縮短股道有效長。?？?列8節(jié)編組動車組的股道有效長要求不小于270 m，?？?列4節(jié)編組動車組的股道有效長要求不小于320 m，具體如圖9、圖10所示。

圖9 1列8節(jié)編組調(diào)車模式股道有效長示意圖（單位：m）

圖10 2列4節(jié)編組調(diào)車模式股道有效長示意圖（單位：m）

以上股道有效長是基于CRH 6 F動車組進(jìn)行設(shè)置的，如股道考慮停放其他類型動車組，需結(jié)合動車組長度和制動性能統(tǒng)籌考慮股道有效長。

4.4 建筑限界

國鐵動車段所一般遠(yuǎn)離城市主中心布置，停車線束多采用露天形式，上部不加雨棚或上蓋建筑；而城軌和市域鐵路動車段所一般位于主城區(qū)附近或深入主城區(qū)，停車線束均設(shè)棚頂或上蓋開發(fā)建筑，雨棚柱或其他結(jié)構(gòu)立柱對車輛限界、股道間距有一定的安全距離要求，在一定程度上影響段所股道區(qū)布置形式。目前，市域鐵路建筑限界基本參照城際鐵路標(biāo)準(zhǔn)，線路中心線距離結(jié)構(gòu)柱外壁不小于車輛限界，另需額外考慮管線布置及人行走道等因素增大限界值。建筑限界計算如表3所示，建筑限界取值如表4所示，限界示意如圖11所示。

表3 段所內(nèi)建筑限界計算表

表4 段所內(nèi)建筑限界取值表

圖11 段所內(nèi)限界示意圖

4.5 道岔型號

根據(jù)TB 10099-2017《鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范》規(guī)定[18]，國鐵動車段所內(nèi)可采用12#、9#單開道岔及對應(yīng)交叉渡線；根據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定[19]，城軌可采用9#、7#單開道岔及對應(yīng)交叉渡線。而市域鐵路段所沿用了國鐵動車段所的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是對于線束較多、規(guī)模較大的動車段所，道岔的尺寸和布置將很大程度上影響咽喉區(qū)布置形式，優(yōu)化選擇道岔型號將縮短咽喉區(qū)長度，減小占地規(guī)模，這對選址于城市內(nèi)部的動車段所具有較大益處。

隨著工務(wù)檢修水平的提高及相關(guān)設(shè)施設(shè)備的技術(shù)提升，轍叉角度大、尺寸小、通過速度快、組合類道岔必將成為未來發(fā)展趨勢，而適用于市域鐵路動車段所的道岔也將會推陳出新，具體如圖 12所示。

圖12 小尺寸道岔、組合道岔（單位：m）

4.6 其他技術(shù)創(chuàng)新

目前，國內(nèi)動車段所線路平縱基本按照相關(guān)規(guī)范統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但是隨著社會進(jìn)步和技術(shù)革新，原先的標(biāo)準(zhǔn)也可以進(jìn)行突破，實現(xiàn)段所布置更加科學(xué)、合理，使段所在滿足運營功能前提下，更能適應(yīng)各類管線、結(jié)構(gòu)、建筑、消防、道路、排水等系統(tǒng)以及人性化、智慧化運維要求。例如，隨著車擋設(shè)備技術(shù)革新，安裝、保護(hù)距離要求必將逐步降低，大大延長線路利用率；隨著動車組動力設(shè)備技術(shù)革新，聯(lián)絡(luò)線限制坡度由30‰逐步提升，對于雙層段所的布置極為有利；段所內(nèi)調(diào)機(jī)由清潔能源機(jī)車代替內(nèi)燃、電力機(jī)車，建議采用氫燃料電池混合動力機(jī)車，具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點，適用于軌道交通封閉式段所車間。

5 結(jié)語

隨著社會發(fā)展，大城市集聚效應(yīng)和都市圈化發(fā)展趨勢愈演愈烈，市域鐵路作為人們出行、通勤的重要介質(zhì)正發(fā)揮著越來越重要的作用，本文針對市域鐵路動車段所的特點，研究了動車段所的不同布置形式的特點及適用條件，并對市域鐵路段所布局設(shè)計要點展開分析，提出相應(yīng)的發(fā)展建議，為今后類似工程設(shè)計提供參考，對于動車段所設(shè)計向功能完備、用地集約、技術(shù)設(shè)備革新等方面的進(jìn)一步發(fā)展提供借鑒。