摘" 要:檢查庫是動車運用所內(nèi)承擔(dān)配屬動車組的一級修以及部分二級修任務(wù)的庫房。該文從規(guī)范出發(fā),首先介紹常規(guī)檢查庫長度計算方法,在此基礎(chǔ)上結(jié)合不同場景的工程實際經(jīng)驗,比如全自動運行技術(shù)以及上蓋開發(fā),對動車運用所的檢查庫的設(shè)計計算方法進(jìn)行進(jìn)一步的深化和拓展,從而完善適應(yīng)動車組檢修工藝的檢查庫尺寸參數(shù)的計算方法。
關(guān)鍵詞:動車所;檢查庫;鐵路;設(shè)計;無人駕駛
中圖分類號:U269" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號:2095-2945(2024)25-0133-04
Abstract: The inspection warehouse is a warehouse within the EMU operation depot that undertakes the first level maintenance and some second level maintenance tasks of the assigned EMU units. Starting with the standard, this paper first introduces the calculation method for the length of conventional inspection warehouses. Thus, based on practical engineering experience in different scenarios, such as fully automatic operation technology and upper cover development, the design and calculation method for inspection libraries used in EMUs is further deepened and expanded, in order to improve the calculation method for inspection warehouses' size parameters, soas to adapt to the maintenance process of EMUs.
Keywords: EMU operation depot; inspection warehouse; railway; design; self-driving
隨著中國高速鐵路技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的民眾享受到了高速動車組提供的高效、便捷的出行體驗。截至2023年底,我國高速鐵路總里程已經(jīng)達(dá)到4.5萬km,每天飛馳著3 000多組的動車組。動車運用所作為承擔(dān)其停放、運用維護(hù)的重要機(jī)構(gòu)發(fā)揮著巨大的作用。作為動車運用所的核心建筑,檢查庫往往扮演著重要的角色。
王曉劍[1]通過介紹動車組檢查庫工藝需求,對不同檢查庫作業(yè)平臺布置形式進(jìn)行了分析,并針對優(yōu)缺點進(jìn)行了比較。韓永軍[2]從鋼結(jié)構(gòu)平臺、檢查地溝、地下綜合管溝等方面介紹了武漢動車段檢查庫設(shè)計思路,著重強調(diào)了其采用的新工藝和新設(shè)備。李雁貴[3]針對標(biāo)準(zhǔn)化動車檢查庫設(shè)備安裝問題,提出了合理的建議。桑翠江[4]根據(jù)動車組運用檢修需求,結(jié)合國內(nèi)成熟的動車所建設(shè)經(jīng)驗,對檢查庫及邊跨、臨修及不落輪鏇庫、洗車庫等設(shè)施提出了合理的設(shè)計建議,同時介紹了檢查地溝、三層作業(yè)平臺、軌道橋等設(shè)備的配置經(jīng)驗。張長銳[5]以北京星火動車檢查庫為例,介紹了大型檢查庫的建筑、防火和結(jié)構(gòu)等方面的問題。王亞麗等[6]從檢修列位、尺寸、工藝需求以及設(shè)備等方面,介紹了我國高速鐵路起步階段的檢查庫設(shè)計思路。關(guān)永永等[7]從實際生產(chǎn)出發(fā),提出了動車運用所各單體布局的優(yōu)化方案。韓亮亮[8]運用BIM技術(shù)手段,對動車所運用的設(shè)計進(jìn)行深入研究。聞方宇[9]利用走行時間作為判斷依據(jù),分析了檢查庫和存車場之間走行線的通過能力。李加祺[10]介紹了既有客整所改建為動車運用所的設(shè)計方案。
隨著鐵路技術(shù)的繁榮發(fā)展,全自動駕駛技術(shù)以及上蓋開發(fā)等新概念的引入,原有的動車運用所檢查庫的設(shè)計方法已經(jīng)無法滿足工程實際的需求,所以在此情況下,亟需一種綜合考慮多種外部因素的檢查庫尺寸參數(shù)設(shè)計方法。
1" 檢查庫長度設(shè)計方法
1.1" 常規(guī)動車組檢查庫長度計算方法
檢查庫的長度取決于動車組的長度、信號所需安全距離以及檢修工藝的需求。根據(jù)TB 10028—2016《鐵路動車組設(shè)備設(shè)計規(guī)范》[11]規(guī)定,檢查庫長度應(yīng)按下式計算
Lc=(L+2)×N+(N-1)×8+Lx×2+6×2,
式中:Lc為檢查庫長度,m;L為動車組長度,m;2為停車誤差,m,動車組前后各取1 m;N為每條檢查庫線包含的列位數(shù),列;8為各列位之間的通道寬度,m,人工駕駛;6×2為車庫兩端橫向通道寬度各6 m;Lx為車庫一端斜坡長度,m。
在常規(guī)動車組檢查庫設(shè)計中,為保證檢修人員和設(shè)備在檢查庫線旁行走不受中層作業(yè)平臺干擾,故下沉地面標(biāo)高一般取-0.95 m(以軌頂標(biāo)高為0 m),斜坡坡度一般取10%。
在取建筑模數(shù)后,一線一列位庫的長度取246 m,一線兩列位庫的長度取468 m。以一線兩列位檢查庫線為例,其長度組成如圖1所示。
1.2" 全自動運行場段檢查庫長度設(shè)計
隨著鐵路技術(shù)的飛速發(fā)展,全自動駕駛技術(shù)在城際和市域鐵路中大量出現(xiàn)。這項技術(shù)可為運營主體節(jié)省大量人工成本,同時提高動車組運行效率。因其多采用CBTC+GOA4的模式,故可實現(xiàn)在場段無人區(qū)的自動運行。
較之前不同之處在于,傳統(tǒng)場段一般采用調(diào)車模式入庫,故不考慮信號安全距離,全自動運行場段需一級修入庫的動車組會以行車模式直接入庫,則需要考慮其必要的信號安全防護(hù)距離,這對檢查庫的長度計算會產(chǎn)生影響。
1)根據(jù)全自動運行信號安全防護(hù)距離要求,列位之間的通道寬度要加大,此處建議為20 m,動車組停車位置距離擋車器之間也要保證有15 m(此處均為建議值,具體設(shè)計要求從規(guī)范出發(fā),結(jié)合實際情況進(jìn)行設(shè)計)。
2)全自動運行列車前端設(shè)置有用于排除軌道上雜物的排障器[12],排障器距離軌面約120 mm,而摩擦式擋車器的高度約為150 mm,采用傳統(tǒng)摩擦式或月牙式擋車器會損壞排障器,可采用庫內(nèi)固定式液壓緩沖擋車器,如圖2所示。故在設(shè)計檢查庫線時必須考慮該擋車器的安裝尺寸,同時保證信號安全距離。股道擋車器布置如圖3所示。由圖3可見,為滿足信號安全距離,庫內(nèi)固定式液壓緩沖擋車器本身的尺寸會增加對庫長的要求。
3)全自動運行場段的檢查庫作業(yè)區(qū)域?qū)儆跓o人區(qū),為保證安全,進(jìn)入此區(qū)域要有嚴(yán)格的審批。故從邊跨房屋進(jìn)入各個股道之間作業(yè)須有專門的通道,此通道可以設(shè)置成地下通道或者在庫尾專門劃分出一個區(qū)域供作業(yè)人員通行,則此區(qū)域有可能對檢查庫長度產(chǎn)生影響,在設(shè)計時也需要考慮。
1.3" 帶上蓋開發(fā)的檢查庫長度設(shè)計
隨著大城市人口的不斷增長,用地和發(fā)展之間的矛盾越發(fā)突出。動車運用所往往占地較大,對于一些土地資源緊張的城市來講,上蓋開發(fā)是解決此矛盾最行之有效的辦法,與此同時也會帶來一些變化,具體有以下2點。
1)考慮帶上蓋的建筑消防需求,庫長較長(一線兩列位)的檢查庫中間可能會設(shè)置消防通道供消防車通過,且消防通道標(biāo)高和軌面平齊,此時設(shè)計庫長時就要考慮消防道路寬度(從工程實際出發(fā),不小于4 m)以及和下沉地面過渡的坡道長度(一般為9.5 m)。股道布置如圖4所示。
2)帶上蓋的檢查庫可考慮庫前不設(shè)置端墻,尤其是在全自動運行場段內(nèi),檢查庫為無人區(qū),庫外會設(shè)置柵欄將庫區(qū)與外界分隔開,故在用地受限的條件下,庫前端的6 m橫向通道可取消,僅保留庫前的20 m硬化地面,可在一定程度上節(jié)約用地,降低投資。
1.4" 不同場景下的檢查庫長度影響因素
基于規(guī)范公式,綜合以上工程實踐中遇到的外界因素,將影響檢查庫長度的因素進(jìn)行總結(jié),見表1。
確定檢查庫長度時,務(wù)必和信號專業(yè)確定好列位之間以及動車組和擋車器之間安全距離,充分考慮檢修工藝需要,綜合多種因素,合理計算。
2" 檢查庫寬度設(shè)計
檢查庫的寬度在設(shè)計時根據(jù)TB 10028—2016《鐵路動車組設(shè)備設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,由以下3部分組成:檢查庫線間距、檢查庫線距離立柱的間距、立柱的寬度。
其中檢查庫線間距取7~8 m,具體取值取決于庫線之間是否設(shè)置平臺立柱以及平臺爬梯。
考慮運輸車輛回轉(zhuǎn)半徑,靠邊跨側(cè)檢查庫線距離立柱距離建議取5 m,如為全自動運行場段邊跨向外側(cè)開門,庫內(nèi)為無人區(qū),可結(jié)合實際情況適當(dāng)縮小取值。外側(cè)檢查庫線距離立柱間距建議取4 m。股道布置如圖5所示。
3" 檢查庫線直線段設(shè)置
檢查庫前設(shè)置直線段主要考慮讓車體順直入庫,不要因為曲線產(chǎn)生車體偏移,從而和庫門產(chǎn)生剮蹭。具體長度取決于動車組頭車轉(zhuǎn)向架定距,在調(diào)研大量動車組參數(shù)后,得到結(jié)果,見表2。
綜合考慮各車型參數(shù),要保證20 m的直線段,困難條件下可根據(jù)具體車型適當(dāng)縮短,但不應(yīng)小于頭車定距值。
若檢查庫前設(shè)端墻及庫門,則需在庫前設(shè)置直線段,且滿足規(guī)范要求,如圖6所示。
若檢查庫前無端墻時,困難條件下,則可以在3層作業(yè)平臺起點之前設(shè)置直線段,防止車體外邊緣和平臺邊緣剮蹭,如圖7所示。
直線段的設(shè)置要以工程實際和檢修需求出發(fā),無論以何處為直線設(shè)置起點,一定要核準(zhǔn)不能有侵入機(jī)車限界的情況出現(xiàn)。
4" 結(jié)束語
在涉及全自動運行以及帶上蓋開發(fā)的場段內(nèi),考慮的因素變多,要充分考慮這些影響因素,結(jié)合規(guī)范以及工藝需求,合理設(shè)計動車組檢查庫結(jié)構(gòu)尺寸。
在檢查庫長度設(shè)計當(dāng)中,除考慮斜坡、列位以及橫向通道等常規(guī)需求外,還需考慮全自動場段涉及的庫內(nèi)擋車器安裝長度、無人區(qū)作業(yè)人員通道、信號安全距離和帶上蓋開發(fā)的庫中間消防車道等因素。
在檢查庫寬度設(shè)計當(dāng)中,結(jié)合全自動運行場段的實際可適當(dāng)縮小股道和邊跨之間距離。
在檢查庫直線段設(shè)計當(dāng)中,要根據(jù)庫前是否有端墻,合理確定直線段的起點,以滿足在困難條件下檢修對直線段的需求。
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