城市軌道交通車輛段的線路配置與工藝設計

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

關鍵詞　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, 受到國內眾多大中城市的青睞。許多城市在選擇城市公共交通發展方向和模式時, 都將軌道交通建設放在重要的地位。軌道交通車輛段是軌道車輛運用、保養、維修的基地, 是軌道交通系統的重要組成部分, 軌道交通車輛段設計得好壞, 能否滿足功能需求, 就關系到軌道交通系統的工作質量和運營效率。軌道交通車輛段一般由生產設施(包括運用設施和檢修設施)、輔助生產設施和辦公生活設施。
2　軌道交通車輛段的線路配置
軌道交通車輛段根據生產需要和所擔負的任務范圍一般應設置下列線路。
(1) 連接線路: 出入段線;
(2) 停放線路: 列車停放線;
(3) 作業線路: 列檢作業線、月檢作業線、定修線、臨修線、架修線(或大、架修線);
(4) 輔助作業線路: 外皮清洗線、吹掃線、油漆線、不落輪鏇修線;
(5) 試驗線路: 靜態調試線、動態試車線;
(6) 輔助線路: 調機停放線、牽出線、材料裝卸線、回轉線、國鐵聯絡線、救援列車線。
3　線路設計中應注意的問題
軌道交通系統所運用的軌道車輛技術含量大、自動化程度高。與常規鐵路車輛段相比, 線路配置更為復雜, 在工藝設計中應注意下列問題。
(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置單線或雙線。一般車輛段應有2 條出入段線, 以使進出列車無相互干擾, 或在信號、道岔等設備出現故障時, 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: 城市軌道交通系統不是全日運營, 夜間列車須回段停放。列車停放線的數量應按車輛配屬數量減去所設計的檢修列位(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, 設計時可根據不同的段型布置, 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) 考慮設計。如果車輛段條件受到限制, 設計中也可考慮利用始發站、折返站站線夜間停放部分列車。列車停放線數量應含備用列車停放。
(3) 列檢作業線: 用于車輛的日常檢查。列檢作業線的數量一般為運用車數的30% 計列, 并要求設置檢查地溝, 檢查地溝的長度應滿足最大列車編組長度。線路長度可按2 列位或3 列位設計。列車停放線和列檢作業線的線間距要求不一樣, 設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。由組合開關和交流接觸器所構成的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, 經常有一次性接觸不良的現象, 比如, 閘刀或開關不太好用, 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, 甚至會影響整個信號設備的正常使用。使用JSBXC—850 型半導體時間繼電器, 利用它延時30 s 等電源線路穩定后, 再進行電源切換, 即可避免上述現象。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, 實現主電源優先, 而且還可以人為地切換兩路電源, 便于維修。
與列檢作業線混合設置或分開設置, 這主要取決于段型布置。為便于列檢作業, 減少調車作業次數, 設計中也可采用所有線路設置檢查地溝的方法, 但工程造價相應增加。列檢作業線應為平直線段。
(4) 其他檢修作業線: 月檢、定修、架修(或大、架修) 等檢修作業線的數量根據檢修工作量計算得出, 線路長度不宜采用多列位設置, 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、定修作業線要求設置檢查地溝。架修(或大、架修) 作業應根據不同的架車作業方式, 考慮是否設置作業地溝。不解體作業的修程可考慮線路設置兩層或三層作業面。各檢修作業線為平直線路, 庫前應根據選用車輛型式, 設置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, 清洗作業時不得影響其他列車的正常作業和運行。一般情況下, 列車外皮清洗線單獨設置, 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備, 對于列車運行過程中因磨擦產生的擦傷、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, 從而保障列車的安全運行。不落輪鏇修線的長度應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和運行。作業區段應為平直線路, 以保證鏇輪精度。
(7) 牽出線: 用于車輛段內調車作業, 線路長度至少應滿足一列位長度, 并設置于便于調車作業, 能與段內各線路連通的位置。
(8) 試車線: 列車經定修、架修或大修后, 要求在線路上進行動態試驗, 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。試車線長度應滿足列車高速運行要求需要。試車線線路上應設置一段檢查地溝, 地溝長度不小于最大列車編組長度。如果段型位置限制, 段內無法設置試車線, 設計中也可考慮利用夜間停運間隙, 在正線上進行動態試驗。
(9) 回轉線: 列車長期運行, 會產生輪緣偏磨。在有條件的情況下, 可在段內設置回轉線。利用列車在段停留時間, 上線運行, 以平衡輪對偏磨情況。回轉線可根據車輛段的地形和布置特點, 采用燈泡線或三角線, 也可根據出入段線的布置情況, 采用外八字形布置方式。
(10) 國鐵聯絡線: 在有條件的情況下, 軌道交通車輛段內要求設置與國鐵相連的聯絡線, 溝通軌道交通系統與國鐵的聯系, 用以解決軌道交通系統材料、大型設備的運輸以及新車入段。
(11) 調機停放線: 用于停放和檢修段內配屬調車機車, 可根據配屬的數量設置1～ 2 條線路。
(12) 救援列車停放線: 救援列車由動力牽引設備、列車起吊及復位設備及人員輸送設備組成固定編組, 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, 需設置底架清(吹) 掃線, 對運行后的列車底架和車下設備進行清潔, 以便列車解體和檢修作業。線路作業長度按1 列位長度設計, 數量則根據檢修工作量確定。
(14) 油漆線: 列車大、架修作業后一般應對車體重新噴漆, 線路長度可按列位或單元長度設計, 數量則根據檢修工作量確定。
(15) 材料裝卸線: 車輛段設置材料庫, 存放供全段使用的原材、備品、備件、工器具等, 應設計材料裝卸線引入材料庫區, 便于外購設備、材料、備品備件的運輸。
4　分析與結論
(1) 大修問題: 一般來講, 軌道交通系統為城市公共交通設施, 相對獨立于鐵路系統。新線設計的新建車輛段應考慮大修設施。車輛大修的檢修周期相當長, 設備利用率比較低, 當有多條線路規劃時, 則不必每個車輛段均設置大修設施, 可將幾條線的車輛大修能力集中于某一個車輛段內, 也可單獨設置大修廠, 車輛段不考慮大修設施。當車輛段內設置大修設施時宜與架修設施合并設置, 以提高臺位和設備利用率。
(2) 線路配置和總平面布置的關系: 軌道交通車輛段線路配置和設計的前提是要滿足車輛運用和檢修工藝的要求。軌道交通車輛段內的線路數量多, 功能復雜, 設計中應根據所選定的段型位置及采用的線路技術指標, 優化車輛段平面設計, 滿足功能需求。段內咽喉區道岔布置應力求緊湊, 減少占地長度; 工藝設計時應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, 實現線路的優化配置。車輛段是軌道交通系統中的用地大戶, 同時其建設費用在整個工程造價中占據相當份額。因此, 設計中要進行多方案比選, 優化車輛段線路配置, 合理選定車輛段用地范圍, 滿足運用和檢修的需求。

來源：《鐵道標準設計》