城市軌道交通車輛段的線路配置與工藝設(shè)計

摘　要　對城市軌道交通車輛的運用、保養(yǎng)、維修基地的線路設(shè)置和設(shè)計提出具體要求。　　

關(guān)鍵詞　軌道交通　車輛段　線路　配置
1　概述
軌道交通具有運量大、速度快、準時、安全、舒適、較好利用城市地下或地上空間的特點, 受到國內(nèi)眾多大中城市的青睞。許多城市在選擇城市公共交通發(fā)展方向和模式時, 都將軌道交通建設(shè)放在重要的地位。軌道交通車輛段是軌道車輛運用、保養(yǎng)、維修的基地, 是軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分, 軌道交通車輛段設(shè)計得好壞, 能否滿足功能需求, 就關(guān)系到軌道交通系統(tǒng)的工作質(zhì)量和運營效率。軌道交通車輛段一般由生產(chǎn)設(shè)施(包括運用設(shè)施和檢修設(shè)施)、輔助生產(chǎn)設(shè)施和辦公生活設(shè)施。
2　軌道交通車輛段的線路配置
軌道交通車輛段根據(jù)生產(chǎn)需要和所擔負的任務(wù)范圍一般應(yīng)設(shè)置下列線路。
(1) 連接線路: 出入段線;
(2) 停放線路: 列車停放線;
(3) 作業(yè)線路: 列檢作業(yè)線、月檢作業(yè)線、定修線、臨修線、架修線(或大、架修線);
(4) 輔助作業(yè)線路: 外皮清洗線、吹掃線、油漆線、不落輪鏇修線;
(5) 試驗線路: 靜態(tài)調(diào)試線、動態(tài)試車線;
(6) 輔助線路: 調(diào)機停放線、牽出線、材料裝卸線、回轉(zhuǎn)線、國鐵聯(lián)絡(luò)線、救援列車線。
3　線路設(shè)計中應(yīng)注意的問題
軌道交通系統(tǒng)所運用的軌道車輛技術(shù)含量大、自動化程度高。與常規(guī)鐵路車輛段相比, 線路配置更為復(fù)雜, 在工藝設(shè)計中應(yīng)注意下列問題。
(1) 出入段線: 它是連接輕軌正線與車輛段的線路, 計算通過能力確定設(shè)置單線或雙線。一般車輛段應(yīng)有2 條出入段線, 以使進出列車無相互干擾, 或在信號、道岔等設(shè)備出現(xiàn)故障時, 不致影響正常運營。盡頭式車輛段宜采用雙線, 貫通式車輛段在兩端各設(shè)一條線路。出入段線的出岔方式有平交和立交兩種方式, 在滿足運營需要的情況下, 可盡量采用平交方式, 以降低工程造價。
(2) 列車停放線: 城市軌道交通系統(tǒng)不是全日運營, 夜間列車須回段停放。列車停放線的數(shù)量應(yīng)按車輛配屬數(shù)量減去所設(shè)計的檢修列位(檢修列位一般兼做停放列位) 來確定, 使所有列車夜間可以全部回段停放。由于軌道交通列車編組較短, 設(shè)計時可根據(jù)不同的段型布置, 盡頭式列車停放線長度按2 列位(2 個編組), 貫通式列車停放線長度按3～ 4 列位(3～ 4 個編組) 考慮設(shè)計。如果車輛段條件受到限制, 設(shè)計中也可考慮利用始發(fā)站、折返站站線夜間停放部分列車。列車停放線數(shù)量應(yīng)含備用列車停放。
(3) 列檢作業(yè)線: 用于車輛的日常檢查。列檢作業(yè)線的數(shù)量一般為運用車數(shù)的30% 計列, 并要求設(shè)置檢查地溝, 檢查地溝的長度應(yīng)滿足最大列車編組長度。線路長度可按2 列位或3 列位設(shè)計。列車停放線和列檢作業(yè)線的線間距要求不一樣, 設(shè)計中可將列車停放線是吸起的, 所以Q J2 不能再次吸起, 只有第一路電源停電(即Q J1 失電) 的情況下, 再次來電,Q J2 才可以延時30 s 后吸起。由第二路電源斷電自動切換或手動切換為第一路電源時, 與原電路相同, 這時, 不需要Q J2 吸起。由組合開關(guān)和交流接觸器所構(gòu)成的4 種電源切換方式的低壓切換時間均未增加, 所以切換時間不會大于0. 15s。
在使用和維修電源線路時, 經(jīng)常有一次性接觸不良的現(xiàn)象, 比如, 閘刀或開關(guān)不太好用, 一次合閘不成功, 就有第2 次、第3 次合閘, 這樣供電不穩(wěn)定, 如果切換繼電器Q J2 使用普通無極繼電器, 瞬時來電它也要吸起, 一、二路電源勢必頻繁切換, 很容易損壞交流接觸器、電源屏, 甚至?xí)绊懻麄€信號設(shè)備的正常使用。使用JSBXC—850 型半導(dǎo)體時間繼電器, 利用它延時30 s 等電源線路穩(wěn)定后, 再進行電源切換, 即可避免上述現(xiàn)象。這樣改進后的電路, 第一路電源停電一段時間再次來電30 s 后, 既可切換為第一路電源供電, 實現(xiàn)主電源優(yōu)先, 而且還可以人為地切換兩路電源, 便于維修。
與列檢作業(yè)線混合設(shè)置或分開設(shè)置, 這主要取決于段型布置。為便于列檢作業(yè), 減少調(diào)車作業(yè)次數(shù), 設(shè)計中也可采用所有線路設(shè)置檢查地溝的方法, 但工程造價相應(yīng)增加。列檢作業(yè)線應(yīng)為平直線段。
(4) 其他檢修作業(yè)線: 月檢、定修、架修(或大、架修) 等檢修作業(yè)線的數(shù)量根據(jù)檢修工作量計算得出, 線路長度不宜采用多列位設(shè)置, 一般采用一列位形式, 架修(或大、架修) 甚至可采用半列位(或一個單元) 方案。月檢、定修作業(yè)線要求設(shè)置檢查地溝。架修(或大、架修) 作業(yè)應(yīng)根據(jù)不同的架車作業(yè)方式, 考慮是否設(shè)置作業(yè)地溝。不解體作業(yè)的修程可考慮線路設(shè)置兩層或三層作業(yè)面。各檢修作業(yè)線為平直線路, 庫前應(yīng)根據(jù)選用車輛型式, 設(shè)置25 m 左右的平直線段。
(5) 外皮清洗線: 為保持運用列車的清潔, 須設(shè)置列車外皮清洗線。外皮清洗線有盡頭式和貫通式兩種布置形式, 以貫通式布置方式使用最為方便。設(shè)計中采用固定式自動洗車機的清洗線要求滿足清洗庫前后各一列位長度, 清洗作業(yè)時不得影響其他列車的正常作業(yè)和運行。一般情況下, 列車外皮清洗線單獨設(shè)置, 不宜與列車出入段線共用。
(6) 不落輪鏇修線: 是保證軌道交通車輛安全運行, 提高車輛運行效率的重要設(shè)備, 對于列車運行過程中因磨擦產(chǎn)生的擦傷、偏磨等不良故障, 可以在列車不解體的情況下進行鏇輪作業(yè), 從而保障列車的安全運行。不落輪鏇修線的長度應(yīng)滿足鏇輪庫前后各有一列位長度要求, 避免影響其他列車的正常作業(yè)和運行。作業(yè)區(qū)段應(yīng)為平直線路, 以保證鏇輪精度。
(7) 牽出線: 用于車輛段內(nèi)調(diào)車作業(yè), 線路長度至少應(yīng)滿足一列位長度, 并設(shè)置于便于調(diào)車作業(yè), 能與段內(nèi)各線路連通的位置。
(8) 試車線: 列車經(jīng)定修、架修或大修后, 要求在線路上進行動態(tài)試驗, 檢驗列車維修后不同速度下的各種工況指標。試車線一般靠近檢修庫, 便于列車上線試驗。試車線長度應(yīng)滿足列車高速運行要求需要。試車線線路上應(yīng)設(shè)置一段檢查地溝, 地溝長度不小于最大列車編組長度。如果段型位置限制, 段內(nèi)無法設(shè)置試車線, 設(shè)計中也可考慮利用夜間停運間隙, 在正線上進行動態(tài)試驗。
(9) 回轉(zhuǎn)線: 列車長期運行, 會產(chǎn)生輪緣偏磨。在有條件的情況下, 可在段內(nèi)設(shè)置回轉(zhuǎn)線。利用列車在段停留時間, 上線運行, 以平衡輪對偏磨情況。回轉(zhuǎn)線可根據(jù)車輛段的地形和布置特點, 采用燈泡線或三角線, 也可根據(jù)出入段線的布置情況, 采用外八字形布置方式。
(10) 國鐵聯(lián)絡(luò)線: 在有條件的情況下, 軌道交通車輛段內(nèi)要求設(shè)置與國鐵相連的聯(lián)絡(luò)線, 溝通軌道交通系統(tǒng)與國鐵的聯(lián)系, 用以解決軌道交通系統(tǒng)材料、大型設(shè)備的運輸以及新車入段。
(11) 調(diào)機停放線: 用于停放和檢修段內(nèi)配屬調(diào)車機車, 可根據(jù)配屬的數(shù)量設(shè)置1～ 2 條線路。
(12) 救援列車停放線: 救援列車由動力牽引設(shè)備、列車起吊及復(fù)位設(shè)備及人員輸送設(shè)備組成固定編組, 用于線路故障的緊急救援。
(13) 底架清(吹) 掃線: 為進行列車定修及架修(或大修) 作業(yè), 需設(shè)置底架清(吹) 掃線, 對運行后的列車底架和車下設(shè)備進行清潔, 以便列車解體和檢修作業(yè)。線路作業(yè)長度按1 列位長度設(shè)計, 數(shù)量則根據(jù)檢修工作量確定。
(14) 油漆線: 列車大、架修作業(yè)后一般應(yīng)對車體重新噴漆, 線路長度可按列位或單元長度設(shè)計, 數(shù)量則根據(jù)檢修工作量確定。
(15) 材料裝卸線: 車輛段設(shè)置材料庫, 存放供全段使用的原材、備品、備件、工器具等, 應(yīng)設(shè)計材料裝卸線引入材料庫區(qū), 便于外購設(shè)備、材料、備品備件的運輸。
4　分析與結(jié)論
(1) 大修問題: 一般來講, 軌道交通系統(tǒng)為城市公共交通設(shè)施, 相對獨立于鐵路系統(tǒng)。新線設(shè)計的新建車輛段應(yīng)考慮大修設(shè)施。車輛大修的檢修周期相當長, 設(shè)備利用率比較低, 當有多條線路規(guī)劃時, 則不必每個車輛段均設(shè)置大修設(shè)施, 可將幾條線的車輛大修能力集中于某一個車輛段內(nèi), 也可單獨設(shè)置大修廠, 車輛段不考慮大修設(shè)施。當車輛段內(nèi)設(shè)置大修設(shè)施時宜與架修設(shè)施合并設(shè)置, 以提高臺位和設(shè)備利用率。
(2) 線路配置和總平面布置的關(guān)系: 軌道交通車輛段線路配置和設(shè)計的前提是要滿足車輛運用和檢修工藝的要求。軌道交通車輛段內(nèi)的線路數(shù)量多, 功能復(fù)雜, 設(shè)計中應(yīng)根據(jù)所選定的段型位置及采用的線路技術(shù)指標, 優(yōu)化車輛段平面設(shè)計, 滿足功能需求。段內(nèi)咽喉區(qū)道岔布置應(yīng)力求緊湊, 減少占地長度; 工藝設(shè)計時應(yīng)考慮運用線路和檢修線路分開布置, 減少迂回走行和交叉干擾; 在滿足工藝要求的情況下, 可將不同功能的線路進行組合或合并, 實現(xiàn)線路的優(yōu)化配置。車輛段是軌道交通系統(tǒng)中的用地大戶, 同時其建設(shè)費用在整個工程造價中占據(jù)相當份額。因此, 設(shè)計中要進行多方案比選, 優(yōu)化車輛段線路配置, 合理選定車輛段用地范圍, 滿足運用和檢修的需求。

來源：《鐵道標準設(shè)計》