楊瑞
摘 要:結(jié)合本線環(huán)線特點(diǎn)、段址環(huán)境及國內(nèi)外新工藝、新技術(shù),把車輛段建成功能完善可靠、符合城市規(guī)劃以及與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的工程。從本工程設(shè)計(jì)的技術(shù)角度綜合分析,研究提出車輛段具體設(shè)計(jì)思路及方案供探討。
關(guān)鍵詞:地鐵;半地下車輛基地;全自動(dòng)無人駕駛;工藝設(shè)計(jì)
1 概論
成都軌道交通9號線是位于成都市三、四環(huán)之間的一條全自動(dòng)運(yùn)行環(huán)形線路,主要承擔(dān)了外圍組團(tuán)間的快速連接,并通過與骨干放射線的換乘,加強(qiáng)中心城區(qū)與外圍組團(tuán)的聯(lián)系。9號線一期工程南起錦江區(qū)金融城東站,西至青羊區(qū)黃田壩站,沿線途經(jīng)錦江區(qū)、高新區(qū)、武侯區(qū)、青羊區(qū),線路全長22.18 km,共設(shè)13座車站,車站平均站間距1 785 m。
9號線一期工程設(shè)1座武青車輛段、1座元華停車場。武青車輛段設(shè)置定修3列位,周月檢4列位,臨修1列位,停車列檢34列位,占地面積26.54 ha,房屋總建筑面積275 600 m2。
2 工程特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案
2.1 工程特點(diǎn)
成都軌道交通9號線是成都市城市軌道交通的第二條環(huán)線,是按全自動(dòng)運(yùn)行GOA4級進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)的城市軌道交通線路。具有線路長、換乘節(jié)點(diǎn)多、站間距大等特點(diǎn)。全線采用鋼輪鋼軌、最高運(yùn)行速度100 km/h的A型車,8輛編組,DC1 500 V架空接觸網(wǎng)供電,GOA4級全自動(dòng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。
武青車輛段為中西部地區(qū)首座全自動(dòng)運(yùn)行地鐵線路車輛基地,同時(shí)也是首座半地下車輛基地。
2.2 設(shè)計(jì)方案
考慮到地塊用地性質(zhì),按照與規(guī)劃部門對接意見,車輛段按半地下結(jié)構(gòu)建設(shè),地面恢復(fù)生態(tài)用地。
總平面布置采用盡端并列式段型。洗車線采用咽喉區(qū)八字線洗車,入段洗車工藝流程相對順暢。運(yùn)用庫和檢修庫并列布置于車輛段西側(cè)。運(yùn)用庫由停車列檢庫組成。檢修庫位于運(yùn)用庫南側(cè),由周月檢庫、定臨修庫、輔助邊跨、綜合維修車間組成。車輛段的出入口設(shè)兩處,段內(nèi)道路呈環(huán)狀布置,主要生產(chǎn)辦公房屋周圍均設(shè)有環(huán)形道路,能滿足生產(chǎn)、生活和消防要求。
2.2.1 環(huán)線車輛基地
9號線全線設(shè)置一段兩場,分別為武青車輛段、元華停車場、北郊停車場。考慮到9號線為環(huán)線,車輛基地接軌方案均采用“八”字型方案,即可滿足雙方向的收發(fā)車作業(yè)需求,又可實(shí)現(xiàn)列車調(diào)頭功能,防止偏磨。其中元華停車場采用“2+1”出入段線方案,可增強(qiáng)對東半環(huán)的收發(fā)車能力。
2.2.2 半地下車輛基地
(1)高程設(shè)計(jì):
武青車輛段按照半地下結(jié)構(gòu)建設(shè),車輛段段內(nèi)軌頂高程綜合考慮了周邊既有及規(guī)劃道路,既有及規(guī)劃管線,既有及規(guī)劃溝渠等因素,同時(shí)優(yōu)化車輛段作業(yè)環(huán)境,盡可能采用自然采光、自然通風(fēng)、自然排煙等措施,保障段內(nèi)工作人員的辦公環(huán)境。
1)室外周邊場坪按照內(nèi)澇水位控制,車輛段周邊環(huán)形道路結(jié)構(gòu)高按高于內(nèi)澇水位1 m考慮,全車輛段建筑高程按不超過10 m規(guī)劃控制。
2)運(yùn)用庫層高7.8 m,檢修庫層高13.6 m,運(yùn)用庫凈高的一半多在地下,檢修庫、調(diào)機(jī)工程車庫和物資總庫層高凈高一半多在地上。其他:咽喉區(qū)(道岔區(qū))層高為6.0 m~8.3 m;調(diào)機(jī)工程車庫層高為13.1 m;物資總庫層高為13.6 m;綜合樓分為地下室和地上建筑部分,地上部分建筑高度不超過10 m。
3)考慮與道路、管線、溝渠高程設(shè)計(jì)關(guān)系:車輛段方案與機(jī)九路、川九路、金川路等主次要道路發(fā)生四次交叉。車輛段出入段線下穿既有及規(guī)劃機(jī)九路,結(jié)構(gòu)頂板超過現(xiàn)狀地面約2.8 m,在保證在建鐵路橋下凈空不變的情況下,道路過了鐵路橋后爬坡(8%)過車輛段范圍。
車輛段試車線下穿現(xiàn)狀及規(guī)劃路,在滿足限界要求情況下,試車線軌頂高程按照500 m控制,結(jié)構(gòu)頂板至現(xiàn)狀高程約4 m,滿足交叉處的道路及一般管線高程需求,在車輛段內(nèi)鏇輪庫外側(cè)設(shè)置試車線與段內(nèi)線路的聯(lián)絡(luò)線。
(2)市政排水接駁設(shè)計(jì):
設(shè)計(jì)重現(xiàn)期:運(yùn)用庫和檢修庫屋面及其地下一層道路敞開區(qū)域采用百年重現(xiàn)期,其余屋面及道路采用十年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)。
蓋下部分通過多處雨水泵房抽排至蓋上圍墻側(cè)排水溝,再通過車輛段排水點(diǎn)連接管道直接排入周邊蘇坡六斗渠、新建市政雨水管、三吏堰、黃堰河,經(jīng)核算,可滿足武青車輛段雨水排放需求;
(3)消防設(shè)計(jì):
將原運(yùn)用庫和檢修庫四周的2層道路打開,取消地面層道路,保留地下層道路,使其為下沉區(qū)域,將運(yùn)用庫和檢修庫類比地上建筑進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。運(yùn)用庫和檢修庫四周的下沉道路定性為安全區(qū)域,同時(shí),在庫邊設(shè)置直通屋面的室外鋼梯和橫跨下沉道路的鋼天橋,可使人員從庫屋面疏散至地面,以加強(qiáng)疏散措施。
運(yùn)用庫(戊類)和檢修庫(丁類)按照高于地面建筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
咽喉區(qū)按照無人區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng),不劃分防火分區(qū)。
其他部分按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2.3 全自動(dòng)車輛基地
(1)本線采用無人駕駛技術(shù),車輛基地應(yīng)明確功能分區(qū),方便管理。車輛基地應(yīng)分為全自動(dòng)駕駛區(qū)域(無人區(qū)域)及人工駕駛區(qū)域(有人區(qū)域),列車由全自動(dòng)運(yùn)行區(qū)域至人工駕駛區(qū)域經(jīng)信號轉(zhuǎn)換軌轉(zhuǎn)換。
(2)武青車輛段運(yùn)用庫(停車列檢庫):
1)運(yùn)用庫內(nèi)停車列檢線按1線2列位布置,第一列位檢修坑終點(diǎn)距第二列位檢修坑起點(diǎn)之間的距離20.4 m,第一列車和第二列車間距25.8 m;第二列位檢修坑終點(diǎn)距離車檔之間的距離16.8 m。
2)停車列檢庫設(shè)在全自動(dòng)駕駛區(qū)域內(nèi),停車列檢庫設(shè)置若干防護(hù)區(qū),工作人員必須通過庫內(nèi)橫向地溝才可進(jìn)入防護(hù)區(qū)。從地溝通往該區(qū)域的出口設(shè)置門禁,門禁與信號關(guān)聯(lián),被信號鎖閉的區(qū)域,禁止列車移動(dòng)。停車列檢庫區(qū)域需要盡可能劃分成多個(gè)小區(qū)域,通常為2股道或3股道設(shè)置一個(gè)分區(qū)。
3)停車列檢庫內(nèi)中通道處設(shè)置垂直軌道方向貫穿整個(gè)大庫的地下走廊通道。
4)停車列檢庫設(shè)置100%的檢查坑。
(3)武青車輛段洗車機(jī)庫:
1)洗車庫納入到全自動(dòng)無人駕駛區(qū)域,洗車機(jī)不僅要滿足傳統(tǒng)地鐵列車有人駕駛車輛的洗車模式,并且需具備地鐵列車無人駕駛模式下的洗車工況。
2)端洗采用端部高壓水沖洗模式。
(4)武青車輛段牽出線設(shè)置:
牽出線兼轉(zhuǎn)換軌:轉(zhuǎn)換軌位于自動(dòng)駕駛區(qū)域的牽出線至人工駕駛區(qū)域線群的聯(lián)絡(luò)線上,長度為1列車長+60 m。在出入段線側(cè)的轉(zhuǎn)換軌處設(shè)置蹬車設(shè)施,便于司機(jī)上下車。
(5)武青車輛段SPKS及門禁設(shè)置:
1)車輛段設(shè)置有21處聯(lián)鎖門禁、3處管理門禁、13處與FAS聯(lián)動(dòng)電控門。其中聯(lián)鎖門禁為門禁與信號關(guān)聯(lián),控制車輛行車徑路。管理門禁僅作為人員進(jìn)出地道和平臺(tái)授權(quán)使用。與FAS聯(lián)動(dòng)電控門主要在保障火災(zāi)情況下,運(yùn)用庫前和庫中門自動(dòng)打開,形成消防環(huán)道。
2)為保障咽喉區(qū)維檢修方便分別設(shè)置三處關(guān)聯(lián)門禁。
(6)武青車輛段綜合樓四OCC和DCC布置方案:
將DCC部分功能整合至OCC調(diào)度大廳,場調(diào)部分功能整合至調(diào)度大廳(綜合樓四),檢調(diào)功能保留在DCC室(綜合樓四),檢調(diào)與場調(diào)間考慮直通電話。
將場段調(diào)度臺(tái)布置在值班主任調(diào)度臺(tái)旁,融入到整個(gè)控制中心調(diào)度指揮。
3 結(jié)論與建議
武青車輛段項(xiàng)目嚴(yán)格遵守國家相關(guān)方針、政策、規(guī)定、規(guī)范,按照“經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀”的建設(shè)方針進(jìn)行設(shè)計(jì)。充分利用規(guī)劃及地形條件,采下沉式車輛段進(jìn)行設(shè)計(jì),基地周邊道路開敞設(shè)計(jì),以提供良好的自然通風(fēng)采光條件,同時(shí)車輛段進(jìn)行上蓋綠化修建市政公園,供市民休閑娛樂。
2020年12月,成都軌道交通9號線一期工程正式開通運(yùn)營,本工程按照全自動(dòng)運(yùn)行的最高等級GoA4級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè),作為我國中西部首條全自動(dòng)運(yùn)行線路,以“最高標(biāo)準(zhǔn)”通過初期運(yùn)營前安全評估并開始運(yùn)營,成都成為我國境內(nèi)繼上海、北京之后,第三座擁有全自動(dòng)運(yùn)行線路的城市。
由于本線車輛段為國內(nèi)首批建成的全自動(dòng)運(yùn)行車輛段,因此缺點(diǎn)與瑕疵不可避免,差錯(cuò)漏碰也必然不少,但相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)可為后續(xù)采用全自動(dòng)運(yùn)行的段場提供參考與借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]張雄.論地鐵車輛段總平面設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及其優(yōu)化[J].鐵道工程學(xué)報(bào),1999(3):91-93.
[2]周永,肖衍.軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行車輛基地功能需求探討[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新,2016(6):72-75.
[3]張明.全自動(dòng)運(yùn)行地鐵車輛基地工藝設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2018(5):42-44.