城市轨道交通车辆段的线路配置与工艺设计
摘 要 对城市轨道交通车辆的运用、保养、维修基地的线路设置和设计提出具体要求。
关键词 轨道交通 车辆段 线路 配置
1 概述
轨道交通具有运量大、速度快、准时、安全、舒适、较好利用城市地下或地上空间的特点, 受到国内众多大中城市的青睐。许多城市在选择城市公共交通发展方向和模式时, 都将轨道交通建设放在重要的地位。轨道交通车辆段是轨道车辆运用、保养、维修的基地, 是轨道交通系统的重要组成部分, 轨道交通车辆段设计得好坏, 能否满足功能需求, 就关系到轨道交通系统的工作质量和运营效率。轨道交通车辆段一般由生产设施(包括运用设施和检修设施)、辅助生产设施和办公生活设施。
2 轨道交通车辆段的线路配置
轨道交通车辆段根据生产需要和所担负的任务范围一般应设置下列线路。
(1) 连接线路: 出入段线;
(2) 停放线路: 列车停放线;
(3) 作业线路: 列检作业线、月检作业线、定修线、临修线、架修线(或大、架修线);
(4) 辅助作业线路: 外皮清洗线、吹扫线、油漆线、不落轮镟修线;
(5) 试验线路: 静态调试线、动态试车线;
(6) 辅助线路: 调机停放线、牵出线、材料装卸线、回转线、国铁联络线、救援列车线。
3 线路设计中应注意的问题
轨道交通系统所运用的轨道车辆技术含量大、自动化程度高。与常规铁路车辆段相比, 线路配置更为复杂, 在工艺设计中应注意下列问题。
(1) 出入段线: 它是连接轻轨正线与车辆段的线路, 计算通过能力确定设置单线或双线。一般车辆段应有2 条出入段线, 以使进出列车无相互干扰, 或在信号、道岔等设备出现故障时, 不致影响正常运营。尽头式车辆段宜采用双线, 贯通式车辆段在两端各设一条线路。出入段线的出岔方式有平交和立交两种方式, 在满足运营需要的情况下, 可尽量采用平交方式, 以降低工程造价。
(2) 列车停放线: 城市轨道交通系统不是全日运营, 夜间列车须回段停放。列车停放线的数量应按车辆配属数量减去所设计的检修列位(检修列位一般兼做停放列位) 来确定, 使所有列车夜间可以全部回段停放。由于轨道交通列车编组较短, 设计时可根据不同的段型布置, 尽头式列车停放线长度按2 列位(2 个编组), 贯通式列车停放线长度按3～ 4 列位(3～ 4 个编组) 考虑设计。如果车辆段条件受到限制, 设计中也可考虑利用始发站、折返站站线夜间停放部分列车。列车停放线数量应含备用列车停放。
(3) 列检作业线: 用于车辆的日常检查。列检作业线的数量一般为运用车数的30% 计列, 并要求设置检查地沟, 检查地沟的长度应满足最大列车编组长度。线路长度可按2 列位或3 列位设计。列车停放线和列检作业线的线间距要求不一样, 设计中可将列车停放线是吸起的, 所以Q J2 不能再次吸起, 只有第一路电源停电(即Q J1 失电) 的情况下, 再次来电,Q J2 才可以延时30 s 后吸起。由第二路电源断电自动切换或手动切换为第一路电源时, 与原电路相同, 这时, 不需要Q J2 吸起。由组合开关和交流接触器所构成的4 种电源切换方式的低压切换时间均未增加, 所以切换时间不会大于0. 15s。
在使用和维修电源线路时, 经常有一次性接触不良的现象, 比如, 闸刀或开关不太好用, 一次合闸不成功, 就有第2 次、第3 次合闸, 这样供电不稳定, 如果切换继电器Q J2 使用普通无极继电器, 瞬时来电它也要吸起, 一、二路电源势必频繁切换, 很容易损坏交流接触器、电源屏, 甚至会影响整个信号设备的正常使用。使用JSBXC—850 型半导体时间继电器, 利用它延时30 s 等电源线路稳定后, 再进行电源切换, 即可避免上述现象。这样改进后的电路, 第一路电源停电一段时间再次来电30 s 后, 既可切换为第一路电源供电, 实现主电源优先, 而且还可以人为地切换两路电源, 便于维修。
与列检作业线混合设置或分开设置, 这主要取决于段型布置。为便于列检作业, 减少调车作业次数, 设计中也可采用所有线路设置检查地沟的方法, 但工程造价相应增加。列检作业线应为平直线段。
(4) 其他检修作业线: 月检、定修、架修(或大、架修) 等检修作业线的数量根据检修工作量计算得出, 线路长度不宜采用多列位设置, 一般采用一列位形式, 架修(或大、架修) 甚至可采用半列位(或一个单元) 方案。月检、定修作业线要求设置检查地沟。架修(或大、架修) 作业应根据不同的架车作业方式, 考虑是否设置作业地沟。不解体作业的修程可考虑线路设置两层或三层作业面。各检修作业线为平直线路, 库前应根据选用车辆型式, 设置25 m 左右的平直线段。
(5) 外皮清洗线: 为保持运用列车的清洁, 须设置列车外皮清洗线。外皮清洗线有尽头式和贯通式两种布置形式, 以贯通式布置方式使用最为方便。设计中采用固定式自动洗车机的清洗线要求满足清洗库前后各一列位长度, 清洗作业时不得影响其他列车的正常作业和运行。一般情况下, 列车外皮清洗线单独设置, 不宜与列车出入段线共用。
(6) 不落轮镟修线: 是保证轨道交通车辆安全运行, 提高车辆运行效率的重要设备, 对于列车运行过程中因磨擦产生的擦伤、偏磨等不良故障, 可以在列车不解体的情况下进行镟轮作业, 从而保障列车的安全运行。不落轮镟修线的长度应满足镟轮库前后各有一列位长度要求, 避免影响其他列车的正常作业和运行。作业区段应为平直线路, 以保证镟轮精度。
(7) 牵出线: 用于车辆段内调车作业, 线路长度至少应满足一列位长度, 并设置于便于调车作业, 能与段内各线路连通的位置。
(8) 试车线: 列车经定修、架修或大修后, 要求在线路上进行动态试验, 检验列车维修后不同速度下的各种工况指标。试车线一般靠近检修库, 便于列车上线试验。试车线长度应满足列车高速运行要求需要。试车线线路上应设置一段检查地沟, 地沟长度不小于最大列车编组长度。如果段型位置限制, 段内无法设置试车线, 设计中也可考虑利用夜间停运间隙, 在正线上进行动态试验。
(9) 回转线: 列车长期运行, 会产生轮缘偏磨。在有条件的情况下, 可在段内设置回转线。利用列车在段停留时间, 上线运行, 以平衡轮对偏磨情况。回转线可根据车辆段的地形和布置特点, 采用灯泡线或三角线, 也可根据出入段线的布置情况, 采用外八字形布置方式。
(10) 国铁联络线: 在有条件的情况下, 轨道交通车辆段内要求设置与国铁相连的联络线, 沟通轨道交通系统与国铁的联系, 用以解决轨道交通系统材料、大型设备的运输以及新车入段。
(11) 调机停放线: 用于停放和检修段内配属调车机车, 可根据配属的数量设置1～ 2 条线路。
(12) 救援列车停放线: 救援列车由动力牵引设备、列车起吊及复位设备及人员输送设备组成固定编组, 用于线路故障的紧急救援。
(13) 底架清(吹) 扫线: 为进行列车定修及架修(或大修) 作业, 需设置底架清(吹) 扫线, 对运行后的列车底架和车下设备进行清洁, 以便列车解体和检修作业。线路作业长度按1 列位长度设计, 数量则根据检修工作量确定。
(14) 油漆线: 列车大、架修作业后一般应对车体重新喷漆, 线路长度可按列位或单元长度设计, 数量则根据检修工作量确定。
(15) 材料装卸线: 车辆段设置材料库, 存放供全段使用的原材、备品、备件、工器具等, 应设计材料装卸线引入材料库区, 便于外购设备、材料、备品备件的运输。
4 分析与结论
(1) 大修问题: 一般来讲, 轨道交通系统为城市公共交通设施, 相对独立于铁路系统。新线设计的新建车辆段应考虑大修设施。车辆大修的检修周期相当长, 设备利用率比较低, 当有多条线路规划时, 则不必每个车辆段均设置大修设施, 可将几条线的车辆大修能力集中于某一个车辆段内, 也可单独设置大修厂, 车辆段不考虑大修设施。当车辆段内设置大修设施时宜与架修设施合并设置, 以提高台位和设备利用率。
(2) 线路配置和总平面布置的关系: 轨道交通车辆段线路配置和设计的前提是要满足车辆运用和检修工艺的要求。轨道交通车辆段内的线路数量多, 功能复杂, 设计中应根据所选定的段型位置及采用的线路技术指标, 优化车辆段平面设计, 满足功能需求。段内咽喉区道岔布置应力求紧凑, 减少占地长度; 工艺设计时应考虑运用线路和检修线路分开布置, 减少迂回走行和交叉干扰; 在满足工艺要求的情况下, 可将不同功能的线路进行组合或合并, 实现线路的优化配置。车辆段是轨道交通系统中的用地大户, 同时其建设费用在整个工程造价中占据相当份额。因此, 设计中要进行多方案比选, 优化车辆段线路配置, 合理选定车辆段用地范围, 满足运用和检修的需求。
来源：《铁道标准设计》
