從車輛大架修作業內容談檢修設施模塊化配置

王亞平

(廣州地鐵設計研究院有限公司，510010，廣州∥工程師)

僑城東車輛段定位為深圳地鐵7、9號線車輛大架修基地，采用倒裝式布置，總用地面積約22.8 hm2。該基地因緊鄰福田區國家級紅樹林自然保護區，故采用半地下形式，上部建綠化休閑公園。

1 大架修的主要工作內容

大修的主要工作內容包括:

(1)全面解體車輛，更換和報廢達到壽命期的部件，結合技術改造對部分系統進行全面的更換;對壽命期內的部件和系統進行分解、修理、調試和試驗，使其完全恢復技術性能。其屬于計劃預防性檢修。

(2)油漆鋁合金車體，貼膜修復不銹鋼車體側墻，局部修整頭車端面油漆。

(3)對重新組裝后的車輛進行靜、動態調試。

架修的主要工作內容包括:

(1)對轉向架、牽引電機、制動系統、受電裝置、車鉤緩沖裝置、車門、各種電氣控制裝置及單元空調等部件進行分解、檢查、修理、更換和試驗。

(2)檢查修理車體及其余部件的技術狀態。

(3)對重新組裝后的車輛進行靜、動態調試。

地鐵車輛的維修模式有多種分類，從大架修的設置原則來看，可分為大架修分修制和大架修合修制。莫斯科、北京采用大架修分修制，國內其它城市則多采用大架修合修制。從維修的地點來看，可分為在線修、離線修。從維修周期來看，可分為定期修、臨時修和狀態修。其中，定期修又可分為均衡修和失衡修。從國內外地鐵車輛維修情況的趨勢來看，宜逐步推行狀態修和均衡修相結合的維修模式。目前，南京和上海等地已逐步推行均衡修，廣州和深圳等地也在逐步探索中。

2 車輛大架修規模分析

2.1 僑城東車輛段大架修能力需求分析

2.1.1 大架修庫規模計算公式

大架修庫的設計規模根據列車的全年走行公里數、全年檢修任務量、各級停修時間、檢修不平衡系數計算得出。各參數計算見式(1)～(3)。

式中:

S——全年車公里數，km/年;

D——全日列車開行對數，對/d;

L——線路長度，km。

式中:

Q——全年檢修任務量，列/年;

R1——定檢指標，km;

R2——上一級定檢指標，km。

式中:

M——檢修列位數，列位;

t——停修時間，d;

b——檢修不平衡系數，定修及以下修程取1.2，架修、大修取1.1;

d——全年法定工作天數，d=250 d。

2.1.2 規模計算過程

根據相關資料中的數據，由式(1)可得表1。

表1 深圳地鐵9號線車輛走行里程

由表1可得，深圳地鐵9號線單列車全年走行里程約為9.34萬km，10年約為93.4萬km。

根據式(2)、(3)可得深圳地鐵7、9號線車輛檢修任務量(見表2、表3)。

表3 深圳地鐵7號線車輛檢修任務量

由表2、3可得，7、9號線的車輛大架修遠期年任務量Q=23.9列/年;檢修列位設計規模 M≈2.74列位，按3列位設計。

2.2 車輛大架修配套設施的模塊化

2.2.1 車輛大架修作業內容

結合GB 50157—2013《地鐵設計規范》，按行車密度30對/h時的列車年走行公里數計算，可得出1個大修列位的檢修能力約為6.56列/年，1個架修列位的檢修能力約為11.36列/年。由于大架修檢修周期和作業時間不同，本文按大修、架修分別計算，再綜合確定檢修列位。

由于《地鐵設計規范》并沒有定義何為1個大架修列位，以及大架修的架落車股道與車體檢修間、油漆庫、移車臺及車輛部件檢修車間的規模匹配標準，因此有關單位對規范的理解各不相同，有的將大架修列位等同于大架修線，有的甚至等同于架落車線。這不僅造成架落車線規模偏大，形成浪費，也使各工序規模不均衡，從而造成部分廠房(如車體間、轉向架間)規模偏小。這部分規模偏小的廠房檢修能力將成為制約整個車輛段大架修能力的瓶頸。

通過研究相關設計規范，并與廣州、深圳和上海等已開展車輛大架修工作的地鐵公司進行交流，搜集數據，得出列車大修、架修任務分解表如表4、5所示。

由表4可見，大修按35 d計算。其中，大架修庫內時間為31.5 d(扣除動態調試、吹掃庫時間);單列車占用大架修線的時間約12 d，占用轉向架車間約18 d，車體檢修和噴漆作業占用時間合計約18 d(轉向架檢修與車體檢修作業同步進行)。

由表5可見，架修按20 d計算。檢修占用轉向架車間約為10.5 d。架修期間內的車體需停放大架修線約7.5 d;另車輛分解、組裝、調試等作業占用大架修線的時間約為6.5 d，合計占用14 d。車體檢修占用時間合計約3 d。

表4 車輛大修任務分解表

表5 車輛架修任務分解表

2.2.2 主要設施模塊配置

大修的能力瓶頸為轉向架車間和車體檢修間，架修的能力瓶頸為轉向架車間。轉向架檢修作業時間雖長，但如果檢修流程順暢，其余部件檢修均可通過增加檢修區場地面積及檢修人員數量等方式，來達到縮短轉向架檢修時間的目的。因此，應重點核算大架修線的綜合檢修能力，以及架落車線與車體檢修線(大修含油漆庫)等股道規模所對應的年檢修任務量及相互匹配情況，以避免不均衡配置造成資源浪費或能力不足。以深圳地鐵僑城東車輛段為例，核算內容具體如下。

大修能力:

①1列位大修線的檢修能力P1=31.5(停庫天數/列)/(1.1 ×12(占用大架修線天數))≈2.39列/1個大修周期≈17.0列/年。

②1列位車體檢修線的能力P2=31.5(停庫天數/列)/(1.1×18(占用車體間、油漆間天數))≈1.59列/1 個大修周期≈11.4 列/年。

架修能力:

①1列位大架修線的檢修能力P3=18 d(停庫天數/列)/(1.1×14(占用大架修線天數))≈1.17列/1個架修周期≈14.6列/年。

②1列位車體檢修線的檢修能力P4=18 d(停庫天數/列)/(1.1×3(占用車體間天數))≈5.45列/1個架修周期≈68列/年。

上述全年工作天數均以250 d計。

為減少列車解編對咽喉區的影響，一般建議每條大架修線停放1列車(或解編后的2個單元車)。結合上述分析，可以得出大架修庫內各配套設施之間的能力匹配關系如表6。

在車輛段的設計工作中，可依據線路長度，根據表6估算大架修段的規模;或者計算出大架修的年檢修任務量，再從表6選擇一種合適的檢修方案。這樣，可以大大減少檢修臺位數，進而縮減地鐵車輛段的建設規模。9號線僑城東車輛段的年大架修任務量約為23.90列，對照表6，序號3所對應數據可滿足其大架修能力需求，但考慮到9號線西延伸段需預留能力，設計時選擇了序號4所對應的設施配置，遠期預留一組固定式架車機。

表6 車輛大架修時各配套設施之間的能力匹配關系

分析既有車輛段數據可知，平均每個大架修列位的年檢修能力約為8.59列，要達到25.8列的年檢修能力，通常需設置3條大架修線。與此相比，在相同檢修任務量的需求下，如按表6核實，大架修設施規模至少可壓縮33%，具有較高的經濟效益。

2.3 大架修庫其他配套設施的模塊化設計

大架修主要采用部件更換修的模式，因此在廠房內需設置列車解體及部件的清洗、檢測、更換、維修、試驗及存放的場所，以及專供車體、轉向架等大型部件的轉運場地。換件后的設備采用恢復性維修，根據維修的專業化程度，分別采用段內維修、線網集中維修及外委等多種模式。大架修輔助車間的規模與車輛的維修模式關系密切，其配套設施好比一個個小模塊，通過維修工藝流程以及維修規模緊密連串起來。如僑城東車輛段需在1個大修周期內完成3.2列車的大架修作業，要求各車間在保證工藝的前提下，應具備可同時供3.2列車的部件進行必要的檢測、拆裝、試驗以及存放的場地。當然，后續可通過進一步優化作業流程和增加作業人員來提高檢修能力。

3 結語

大架修能力是大架修基地設計的核心內容。大架修的設計需結合現行規范、車輛技術條件等選擇合理的修程。只有掌握維修模式、維修工藝、檢修任務分解時間以及相互接口關系，才能知道大架修能力的瓶頸、難點所在;并通過合理的計算，得到與需求相匹配的大架修能力，實現設施按模塊化要求進行合理、分期配置，在保證功能、工藝要求的前提下，達到控制項目投資的目的。

［1］GB 50157—2013地鐵設計規范［S］.

［2］JB 104—2008城市軌道交通工程項目建設標準［S］.

［3］DGJ 08－106—2003城市軌道交通車輛設計規范［S］.

［4］DGJ 08－109—2004城市軌道交通設計規范［S］

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