□文/張文景
天津地鐵6號線大畢莊車輛段三大檢修設備技術接口
□文/張文景
地坑式架車機、列車清洗機、不落輪鏇床是地鐵車輛段檢修工藝設備中最重要的設備,通稱為車輛段三大檢修設備,它們與車輛、建筑、結構、動照、給排水、軌道、供電、信號、暖通等多個專業有技術接口要求。接口的確定是完成車輛段三大設備施工圖紙的關鍵,準確完善的接口技術要求也是各專業施工及設備安裝的保證。接口涉及專業眾多,要求繁雜,文章結合天津地鐵6號線大畢莊車輛段,對三大設備的技術接口要求予以總結、梳理。
地鐵;車輛段;三大設備;技術接口
地坑式架車機、列車清洗機、不落輪鏇床是地鐵車輛段檢修工藝設備中的重要設備,需在土建施工前完成招標,確定設備與各專業接口,設備基礎與土建施工同時進行。三大檢修設備與建筑、結構、動照、給排水、軌道、供電、信號、暖通等多個專業有技術接口要求,涉及到的專業眾多,接口要求繁雜,需要各專業之間相互協調、密切配合,以保證滿足設備的各項要求。
天津地鐵6號線工程線路正線全長56.2 km,其中過渡段長264 m,高架線1.326 km,地下線54.56 km。設一段一場,分別為大畢莊車輛段和雙港停車場。
大畢莊車輛段與綜合基地位于天津市東麗區孫莊東南側,東減河西南地塊內,屬定修段。由車輛段、綜合維修中心、物資總庫三部分組成,是配屬車輛停放、運用、檢修、管理的基地,承擔車輛定修及以下修程的檢修。段內設有定/臨修庫、月檢庫、靜調庫、吹掃庫、停車列檢庫、鏇輪庫、洗車庫、內燃機車及軌道車庫、物資總庫、易燃品庫、綜合維修中心及其他設施。
2.1設備介紹
地坑式架車機簡稱架車機,設于檢修庫中的大架修庫內,用于列車架升檢修時的起落車作業,以方便對列車車體下部的機械、電氣部件進行拆卸、維修、保養和更換。大畢莊車輛段屬定修段,未設置大架修庫,架車機位于臨修庫內,由14套單坑架車機、電氣控制系統和視頻監控系統組成。
2.2架車機與各專業技術接口
2.2.1與建筑、結構專業接口
1)基坑數量、位置、尺寸。大畢莊車輛段架車機按遠期7輛編組列車考慮,故設有14個架車基坑。因設備安裝誤差較小,應嚴格保證基坑的定位尺寸和基坑尺寸。大畢莊車輛段以庫前端第一個基坑為基準確定后面13個基坑的位置,避免了由于施工誤差累積導致后面13個基坑位置偏差較大,影響設備安裝。同時也應保證基坑之間的架車間距尺寸12 600 mm和6 920 mm,此間距由車輛定距決定,即是兩轉向架的車軸中心距。
2)預埋件。包括支撐檢修鋼板的角鋼及配套的緊固件、起重要承重用的鋼板、爬梯、坑間線管和坑沿包角等,還應明確需二次澆筑的零部件。
預埋件主要是一些承載部件及電纜管路。尤其要注意架車基坑之間預埋管的截面尺寸是否滿足規范要求,還需明確預埋管的材質、埋管深度、埋管折彎半徑、露出地面或墻面的尺寸要求等。
3)承載位置及承載重量。需明確承載的位置及承載要求。
4)基坑防水要求。應考慮當地地質條件,滿足基坑防水要求。
5)基坑與道床均勻整體沉降。因14個架車機基坑與道床交叉布置,因此要嚴格控制沉降差,保證均勻整體沉降。扣件允許的最大調節量為±10 mm,若沉降差<10 mm,可通過調整扣件來實現軌道高度的微調。若沉降差較大,對地鐵輪對磨損較大且架車機基坑或是道床都很不容易修復調整,嚴重影響使用。
2.2.2與動照專業接口
動照專業根據架車機的功率要求提供配電箱,提供三相交流電源和接地裝置。設備所需的電源由動照專業引至架車機配電柜的接線端子處,電源柜至設備之間的電纜則由供貨廠家負責敷設。
2.2.3與軌道專業接口
軌道專業施工時確保軌道中心與基坑中心在沿軌道方向重合;庫內軌道一般采用50 kg/m鋼軌,前端軌道與庫外聯通,后端設止擋。因6號線大畢莊車輛段為定修段,后端無需連接移車臺,若是大架修庫,后端軌道要與移車臺聯通,則不設車擋。
明確軌道的分斷點,在施工時一般先鋪設好庫內軌道并延伸至基坑內一定余量,待設備安裝時,再按設備軌道需要精確切斷。
2.2.4與信號要求
車輛入庫端距離庫前第一個基坑坑沿不小于一列車長度加牽引車長度的位置設置絕緣節,滿足軌道電氣絕緣要求。
列車清洗機布置在列車清洗庫內,列車清洗庫(簡稱洗車庫)包括清洗主庫和邊跨兩部分。清洗主庫布置有列車清洗線,內置列車清洗機主要清洗刷組。邊跨設有控制室、機泵間、水處理間等。
3.1設備介紹
列車清洗機能夠自動完成列車車頭、車尾、兩側、側頂弧及車頂的清洗工作,由清洗刷組、水循環及水處理系統、電氣控制系統、水泵及水管路系統、壓縮空氣管路裝置、強風吹掃裝置和熱風幕等組成。清洗刷組、強風吹掃裝置和熱風幕布置在清洗主庫內,電氣控制系統布置在控制室內,水循環及水處理系統設置在水處理間,水泵及水管路系統、壓縮空氣管路裝置等則布置在機泵間內。洗車主庫噴淋或刷洗設備為貫通式設計,沿線按工藝流程布置,見圖1。

圖1 洗車主庫設備布置
3.2列車清洗機與各專業技術接口
列車清洗機與其他專業的接口主要包括與車輛、建筑、結構、暖通、給排水、動照、牽引供電、信號、軌道專業的接口。
3.2.1與車輛專業接口
列車清洗機的安裝需依據車輛尺寸而定,以達到較好的清洗效果,因此車輛供貨商應提供列車外形輪廓圖及主要尺寸(包括列車長度、寬度、軸距、轉向架中心距等)、受電弓安裝位置及前后受電弓之間的距離、受電弓工作高度、受流形式等參數。
3.2.2與建筑、結構專業接口
列車清洗機的管線溝槽較多,刷組較多且布置分散,預埋管件較多,墻面需做防水處理,控制室需鋪防靜電地板等,建筑專業需根據要求進行設計。
水循環處理水池是列車清洗機用水可再次使用的重要設置,大畢莊車輛段沃爾新列車清洗機的回用水處理池包括清水池、回用水池、集水調節池、pH調節池、快混反應池、慢混反應池、備用反應池、斜管沉淀池、光催化氧化緩沖提升池等,見圖2。各水池大小深淺不盡相同,要求也不一致,各水池之間的過水孔深度要求不同,墻面及水池均需做防水處理,建筑、結構專業需根據要求進行設計。

圖2 回用水處理池平面
3.2.3與暖通專業接口
清洗主庫兩端設置強風吹掃和熱風幕,適用于北方地區嚴冬季節的列車清洗,庫前端熱風幕用于車體表面預熱,庫后端為了防止清洗后的列車外表面余水結冰,在列車清洗后立即采用壓縮空氣形成的強風吹掃,然后熱風烘干。暖通專業根據熱水量及熱水溫度要求進行設計。
3.2.4與給排水專業接口
給排水專業根據列車清洗機的水壓、用水量等要求提供水源及排水口到指定位置并根據GB 50157—2013《地鐵設計規范》中的規定,列車清洗機的廢水應符合國家規定的排放標準,不符合時應經過處理,使其達到標準后再排放。若車輛段內沒有設置生產污水集中處理設施,則列車清洗機應考慮配備獨立的污水處理系統設施。
3.2.5與動照專業的接口
動照專業需滿足設備的功率要求,提供三相交流電源和接地裝置,電源控制柜放置在控制室內。
因洗車設備分散且清洗刷組較多,要注意接地端子將每一個刷組基礎勾連上,切勿遺漏。
明確配電接口界面,設備電源由動照專業連接至電源柜接線端子處,電源柜至設備的電纜由供應商負責敷設。
3.2.6與牽引供電專業的接口
6號線地鐵車輛供電方式為接觸網供電,即受電弓受流,洗車庫內設接觸網。接觸網的高度設置要保證列車端洗時刷毛不侵入接觸網的安全距離范圍內。車輛高度為3 800 mm,端刷刷毛到達的最大高度為5 010 mm,接觸網高度選擇為5 300 mm,可判斷出刷毛在接觸網的安全距離之外。牽引供電專業應在洗車庫前后接觸網上設置隔離開關,供設備檢修時接觸網斷電保護作業人員安全。供貨商要求在庫內端洗、淋雨試驗裝置上方應設置分段器,保證上方有20 m的無電區。因分段器與接觸網隔離開關作用相同,又考慮到洗車庫庫長為60 m,前后兩受電弓范圍為71 160 mm,庫長小于兩受電弓間距,分段器可移至庫外代替接觸網隔離開關,可實現保證至少一個受電弓受流,故取消庫前接觸網上的隔離開關,庫內的分段器移至庫外前后各距離庫門4 m的位置,分段器分斷點之間的距離為68 000 mm,小于兩受電弓間距,可保證洗車作業時至少一個受電弓可受流。
若采用接觸軌受電,則接觸軌不進庫,庫外接觸軌的布置應保證列車在整個洗車過程中至少有一輛動車能夠受電,以提供作業過程中的牽引動力。
3.2.7與信號專業接口
洗車線的線路由車輛段的信號系統負責控制,所以信號專業與列車清洗機之間應設置聯鎖裝置,以便了解設備狀態,故信號專業需在控制室內設置“同意洗車”按鈕,與洗車線的開放信號串聯。列車清洗機的操作人員確認設備處于正常狀態,按下洗車按鈕后,洗車線的進路信號才可轉為綠燈,列車才能進入洗車。“同意洗車”按鈕可設控制室室內的墻上,亦可設置在操作臺上。大畢莊車輛段的“同意洗車”按鈕設置在操作臺上,由信號專業提供具體要求,供貨商在控制臺上預留“同意洗車”按鈕,方便列車清洗機操作人員操作。
3.2.8與軌道專業接口
鋪設的軌道包括洗車線軌道和端洗軌道,二者為平行關系,端洗軌道設于洗車庫內中部位置,一般為50 kg/m軌道,用于端洗設備沿洗車軌道方向的移動;洗車軌道型號為50 kg/m,采用整體道床,需要考慮軌道道床的排水,軌縫需用橡膠絕緣材料進行填充。
4.1設備介紹
不落輪鏇床是車輛段配備的檢修地鐵車輛輪對的一項重要的專用設備,主要用于車輛在整列編組不解體的條件下,對車輛輪對的輪緣和踏面進行測量和鏇修并適用于對單個帶軸箱輪對的修理加工。鏇床安裝在鏇輪庫內地平面以下的地坑中。機床上方設置的活動軌道與車間軌道相對接,地鐵車輛通過牽引裝置將需要鏇削的輪對牽引到機床上。不落輪鏇設備安裝在鏇輪庫內,包括車床、排屑器、吸煙排塵裝置、空調等。
4.2不落輪鏇床與各專業接口要求
鏇床設備與建筑、結構、動照、給排水、軌道、通信等專業均有接口。
4.2.1與建筑、結構專業接口要求
建筑專業在施工時必須嚴格核對基坑中心線與軌道的中心線并且保證兩中心線一致;基坑內的防水等級滿足設備要求;根據要求在施工時預埋地下管道,并做好相應的防腐及防水措施。結構專業需保證基坑的結構強度及道床與地基均勻整體沉降,滿足基坑承載要求。
4.2.2與動照專業接口要求
1)動照專業需在不落輪鏇床基坑附近為不落輪鏇床單獨設置配電箱,配電箱內設置應包括動力回路、照明、空調插座、電源插座回路,潛水泵供電回路。
2)不落輪鏇床基坑內主電源接入點位置需設置等電位接地端子,接地電阻≯1 Ω,設置在主電源接入點附近。
3)需在鏇輪庫庫內端頭位置設置至少一處公鐵兩用充電插座。
4.2.3與給排水專業接口要求
鏇床基坑中集水坑設自動排水系統,給排水專業需明確給排水專業與供貨商之間接口界面并預留排水管道。
4.2.4與軌道專業接口要求
軌道專業在施工時必須確保基坑中心線與軌道的中心線一致。機床安裝前鋼軌需伸入基坑內一定長度,在設備安裝完成后再進行精確鋸軌。庫內軌縫需用橡膠絕緣材料進行填充,滿足公鐵兩用車的上軌條件。
4.2.4與通信專業接口
通訊專業需在不落輪鏇床基坑內提供具有獨立IP且可以通過Internet訪問的網絡接口一處,用于設備與終端之間的通信,實現設備的遠程診斷功能。
三大設備的技術接口是施工準確及設備安裝順利的的關鍵因素,在設計時,應根據車輛段的實際情況和設備的具體要求進行綜合考慮,確保設計準確,施工順利。
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U279.4
C
1008-3197(2016)03-45-04
2016-01-18
張文景/女,1987年出生,助理工程師,中鐵上海設計院集團有限公司天津分院,從事地鐵車輛段工藝設計工作。
□DOI編碼:10.3969/j.issn.1008-3197.2016.03.015