沈陽地鐵10號線車輛段工藝設計優化及創新

李利軍

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

沈陽地鐵10號線車輛段工藝設計優化及創新

李利軍

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

對沈陽地鐵10號線桑林子車輛段與綜合基地的功能定位、設計規模進行闡述。結合沈陽地鐵已開通運營線路的經驗教訓和地區特點,重點通過車輛段三角線和卸料線的獨特設計,車輛段上蓋物業開發設計,洗車線、鏇輪線設計以及車輛段新技術、新工藝的采用等方面的研究分析,歸納總結了車輛段工藝設計應立足現場實際需要,切不可盲目生搬硬套既有的設計理念和布置方案。

地鐵車輛段；工藝設計；優化

1 工程概況

沈陽地鐵10號線北起于洪區，南到蘇家屯區，與地鐵9號線形成沈陽軌道交通的“環線”，是沈陽地鐵線網中的重要組成部分。沈陽地鐵10號線線路全長49.92 km，由線路中部的桑林子車輛段與綜合基地、線路北端的丁香湖停車場和線路南端的蘇家屯停車場構成一段兩場的車輛運用檢修格局。

根據《沈陽城市軌道交通線網規劃》，10號線桑林子車輛段與綜合基地為廠架修基地，承擔沈陽市地鐵4號線、9號線和10號線車輛的廠架修任務。桑林子車輛段與綜合基地同時還承擔10號線車輛定修(含)以下修程和本段配屬列車的停放、運用及日常維護保養工作。丁香湖停車場、蘇家屯停車場和桑林子車輛段與綜合基地共同承擔10號線車輛的停放、列檢和周月檢任務。

桑林子車輛段與綜合基地由車輛段、綜合維修中心和物資總庫組成。綜合維修中心承擔沈陽地鐵10號線工務、建筑、供電、機電、通信、信號、自動化、空調通風系統等的運用、維修和管理工作。物資總庫承擔10號線各類材料、備品備件、設備和機具及勞保用品等的采購、存放、發放和管理工作。

10號線職工培訓任務由已建成的地鐵培訓中心承擔。

2 設計規模及任務量分配

根據行車組織和車輛檢修指標，計算得出10號線全線配屬車輛數量和車輛檢修任務量如表1、表2所示。

表1 配屬車輛數量(列/輛) 列/輛

表2 10號線車輛檢修任務量 列/年

根據各設計年度車輛檢修任務量，桑林子車輛段與綜合基地規模確定如下。

2.1 檢修設施規模確定

根據《沈陽城市軌道交通線網規劃》，10號線桑林子車輛段與綜合基地承擔沈陽市地鐵4號線、9號線和10號線車輛的廠架修任務，車輛段的廠、架修能力按線網4號線、9號線、10號線的遠景規模設置，一次規劃、分期實施。

根據相關資料，遠期年度地鐵4號線所需廠修列位約1.01個、架修列位約0.57個，9號線所需廠修列位約0.81個、架修列位約0.46個。綜合分析地鐵4、9、10號線車輛廠架修檢修任務量，同時考慮到各線路實際運營時運能的不確定性，桑林子車輛段與綜合基地檢修設施規模確定如下：廠架修近期3列位、遠期6列位，定修近、遠期均為2列位，臨修近、遠期均為1列位。

2.2 運用設施規模確定

根據建設規劃，沈陽地鐵10號線按南、北兩段分期建設，其中丁香公園(含)～張沙布(含)為10號線北段工程，計劃2017年開通運營；張沙布(不含)～蘇家屯西(含)為10號線南段工程，計劃2019年開通運營。設計近期10號線已全線貫通運營，車輛段與綜合基地、停車場運用設施的規模必須保證10號線全線貫通運營要求。

10號線近期配屬列車72列，扣除在修車8列，需要停車能力共計64列位；遠景配屬列車109列，扣除在修車12列，需要停車能力共計97列位。全線列車的停車任務由桑林子車輛段和丁香湖停車場、蘇家屯停車場共同承擔。

根據本線近遠期列車運行交路型式、列車空走距離以及運營組織的需要，結合車輛段與停車場用地條件，對車輛段和停車場的停車能力進行了合理分配。統籌分析后，確定桑林子車輛段停車能力近期30列位、遠景40列位，其中還包括用于4號線或9號線廠架修待修車停放的1個列位；丁香湖停車場受用地條件限制，停車能力按遠景20列位一次建成；蘇家屯停車場停車能力近期20列位、遠景38列位。

近期桑林子車輛段設雙周、三月檢列位4個，丁香湖停車場設雙周、三月檢列位2個，蘇家屯停車場遠景預留雙周、三月檢列位2個。

2.3 車輛段與綜合基地、停車場設計規模

通過以上對10號線全線檢修、運用設施能力的分析，根據車輛段、停車場運用設施能力分配，最終確定10號線桑林子車輛段與綜合基地、停車場設計規模如表3所示。

表3 車輛段與綜合基地、停車場設計規模 列位

3 車輛段設計優化及創新

在充分分析沈陽地鐵10號線工程桑林子車輛段與綜合基地功能需求的基礎上，結合段址地形地貌和周圍環境，以滿足工藝要求、保證修車質量和運營安全為前提，以提高作業效率、改善勞動條件、節省投資、降低生產成本、獲得最佳企業效益和社會綜合效益為目的，根據車輛運用、檢修工藝和車庫組合形式，經多方案技術經濟比較，最終確定桑林子車輛段與綜合基地總平面采用并列式順向布置盡端庫方案，總平面布置如圖1所示。

圖1 桑林子車輛段與綜合基地總平面布置

相對沈陽地鐵10號線工程可行性研究設計方案，在初步設計階段對桑林子車輛段進行了以下優化及創新。

3.1 增加了換向三角線的設計

已投入運營的沈陽地鐵1、2號線均無列車換向條件，結合近幾年的運營實踐，列車輪對偏磨現象非常嚴重，既造成列車運行品質下降、影響服務質量，又增加了輪對鏇削工作量，降低了輪對使用壽命，提高了運營成本。因此，迫切需要后續建設項目中能夠實現列車換向功能，以解決運營中存在的上述問題。

目前地鐵列車通常采用的換向方式主要有利用燈泡線回轉或者采用“八”字出入段線，由于列車較長，不利于設置三角線，故而利用三角線進行換向的方式較少采用。但是在桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，利用試車線與牽出線之間距離較大的特點，在車輛段中部檢修庫前和入段咽喉區各設1條經牽出線到試車線的聯絡線，如此一來試車線、牽出線和2條聯絡線就自然形成了三角線，且對段內其他功能均無影響，避免了因設置燈泡線而造成對段內交通的切割。

3.2 卸料線的人性化設計

在以往設計中，車輛段內卸料線旁一般設有硬化場地或卸料站臺，以方便材料、物資的裝卸作業，如此有限的作業條件增加了工作人員勞動強度、降低了工作效率，尤其是大型材料物資、備品備件的裝卸，其勞動強度和工作難度都不言而喻。在桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，遵循以人為本的設計原則，將卸料線設在工建料棚內，可利用棚內起重機方便進行大型零部件及備品備件的裝卸作業，大幅減輕了工作人員勞動強度，提高了工作效率。

3.3 洗車線、不落輪鏇線的優化設計

考慮到沈陽地區冬季嚴寒的氣候特征，桑林子車輛段與綜合基地總平面布置中，洗車線沒有采用比較常見的“八”字往復式設置，而是采用了盡端式設計，并在洗車線上設有洗車庫；不落輪鏇線同樣采用盡端式設計，并設有鏇輪庫。

鏇輪庫、洗車庫與運用庫合并設置，依次設在運用庫南側，鏇輪庫、洗車庫長度與停車列檢庫等長，不落輪鏇床和洗車機前后均有1列車長度，可以確保鏇輪和洗車作業時全程均在庫內完成，既大大改善了生產人員作業條件和工作環境，體現了以人為本的設計理念，又避免了冬季洗車作業時車門凍結等現象的發生，保證了運營組織的需要。

3.4 增加了上蓋物業開發設計

根據地鐵車輛段建設的發展趨勢，初步設計階段引入了“地鐵+物業”的設計理念，該理念是以地鐵為核心，在其上部空間建設地鐵配套設施，進行商業、辦公、住宅等多層次開發建設。這種模式既可以提高土地使用效率、緩解日趨緊張的城市土地資源，又能夠密切軌道交通與上蓋物業聯系，使出行更加便捷，為地鐵增加客流。開發地鐵上蓋物業可以讓地鐵企業形成造血機制，走良性發展和可持續發展道路。

車輛段上蓋物業開發必須在不影響下部工藝的前提下進行設計，應以經濟、實用為原則。綜合分析桑林子車輛段工藝特點，經過技術、經濟多方案比選，最終確定僅對工藝簡單、易于實施、投資較低的運用庫進行上蓋物業開發，運用庫結構形式按預留上蓋物業開發條件進行設計，既保證了車輛段上蓋物業開發的經濟性、合理性，又取得了良好的經濟效益和社會效益。

為實現后期的上蓋物業開發功能，桑林子車輛段與綜合基地運用庫主體結構采用2層的鋼筋混凝土框架結構，屋頂采用鋼筋混凝土結構轉換層。考慮到上部承載要求，運用庫柱距采用12.4 m×6 m。上蓋物業交通直接與東南側用地外市政道路連通，與廠區交通完全分離，解決車輛段生產與物業開發的使用交叉問題；上蓋物業消防車道在指定位置設置，荷載較為集中，可減小消防車道以外部分的梁柱截面，降低投資造價。

為了有效解決外部環境的噪音、振動對上蓋物業的影響，上蓋物業建筑考慮采用雙層隔音玻璃。此外，對桑林子車輛段與綜合基地試車線、運用庫外其他線路及庫內線路采取軌道減振器或橡膠隔振墊或高彈性減振墊板減振；列車在庫外其他線路運行至接近物業平臺段及在庫內線路運行時，列車應限速運行，速度建議控制在5 km/h左右；運用庫內柱子不得與庫內硬化地面進行鋼性連接，在柱子四周設置寬約20 mm的隔振縫，在縫隙內填充瀝青等阻尼材料；加強軌道、車輪等設備的維護保養，確保在良好的工況條件下工作；在夜間不得進行試車作業。通過采取以上措施，可有效控制車輛段振動及二次結構噪聲對上蓋物業住宅樓的影響，使振動及二級結構噪聲滿足相應標準要求。

3.5 新技術、新工藝的采用

在滿足車輛段功能需求的前提下，結合車輛段運用、檢修工藝日新月異的發展，對桑林子車輛段與綜合基地工藝設計和工裝設備的選取均進行了適當優化和創新。

(1)根據臨修作業特點及現場需求，將固定式架車機設在臨修線上，可以快速處理車輛走行部故障，滿足運營組織要求。

(2)設計了密閉的吹掃庫，并配套吸附式吹掃設備，負責車輛檢修前對車底架、車頂部和客室的清掃工作，改善了檢修人員作業環境。

(3)定修線、周月檢線、靜調線和吹掃線兩側均設有立體化作業平臺，為作業人員提供了良好的外部工作條件，充分體現了“以人為本”的設計理念。

(4)物資總庫設置全自動立體化倉儲設施，可以實現備件物資儲存、管理和發放的全自動化，提高了管理效率和質量，降低了工人勞動強度。

(5)對整個車輛段與綜合基地內的機加工設備進行整合，提高了設備的利用率，避免了同類設備的重復設置，減少了工程投資。

4 結語

沈陽地鐵10號線桑林子車輛段與綜合基地設計方案從生產實際需要出發，立足現場、以人為本，不但順利通過了專家評審，同時也獲得了地鐵公司運營部門的一致好評。這也更加說明地鐵車輛段工藝設計應綜合考慮地鐵車輛檢修運用技術的發展趨勢、線路運營組織方案以及當地氣象、水文地質特征等諸多因素，制定出切實可行的設計方案，切不可盲目生搬硬套既有的設計理念和布置方案。下一步將繼續緊密結合國內外地鐵車輛段工藝的最新發展動態，優化和完善細節設計，將桑林子車輛段與綜合基地打造成沈陽地鐵10號線的形象工程、精品工程。

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OptimizationandInnovationinTechnologicalDesignofRollingStockDepotofShenyangMetroLine10

LI Li-jun

(China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’ an 710043, China)

The paper elucidated the functional orientation and design scale of the Sanglinzi rolling stock depot and comprehensive base of Shenyang Metro Line 10. And then in combination with the lessons learned and the regional characteristics of Shenyang metro lines which had been put into use, the paper researched and analyzed the relevant issues of the rolling stock depot, such as the unique design for the triangle line and unloading line, the design for the real estate development above the rolling stock depot, the design for washing line and wheel lathing line, as well as the new technology and new process. Further on, by means of generalizing and summarizing, the paper came to a conclusion that the technological design of rolling stock depot should be based on actual demands, and it is strictly forbidden to copy the existing design ideas and layout schemes blindly.

rolling stock depot for metro; technological design; optimization

2013-03-29；

：2013-05-06

李利軍(1977—)，男，工程師，2003年畢業于蘭州交通大學城市軌道交通車輛專業，工學學士，E-mail：tyy65963@163.com。

1004-2954(2014)01-0128-04

U279

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.01.032