蒙自現(xiàn)代有軌電車車輛段工藝設計特點

黃 波

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都 610031)

1 有軌電車概述

世界有軌電車起源于1881年德國柏林近郊的第一條電車線路，由西門子制定標準。中國最早的有軌電車是1899年皇城北京連接郊區(qū)的馬家寶火車站與永定門。20世紀80年代起，道路交通擁擠、汽車尾氣、土地及環(huán)境問題突顯，使得人們重新審視公共交通方式，使得有軌電車得到復興，稱為現(xiàn)代有軌電車。有軌電車的發(fā)展歷程體現(xiàn)了城市發(fā)展進程中規(guī)劃理念、交通理念及相關技術的發(fā)展變化過程。2011年國家發(fā)改委頒布《關于發(fā)展現(xiàn)代有軌電車的指導意見》，鼓勵積極推動現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展，至此國內(nèi)掀起現(xiàn)代有軌電車的建設熱潮。本文以云南蒙自現(xiàn)代有軌電車示范線工程為例，探索現(xiàn)代有軌電車車輛段設計新思路。

2 工藝設計

2.1 車輛參數(shù)

車輛參數(shù)見表1。

表1 車輛參數(shù)

2.2 修程修制

根據(jù)車輛廠提供的維保手冊，結合其他城市的維保經(jīng)驗，綜合確定本項目有軌電車檢修指標見表2。

表2 檢修指標

2.3 功能定位

有軌電車屬于中運量的地面公交系統(tǒng)，車輛采用模塊化設計，維護保養(yǎng)任務量較小。因此，有軌電車車輛段通常側重車輛的日常維護保養(yǎng)和停放。從運營模式、系統(tǒng)可靠性和維修任務量等方面分析，有軌電車車輛段設置更靈活，應從線網(wǎng)層面綜合考慮布點和規(guī)模，達到節(jié)省投資、資源共享。根據(jù)本項目線網(wǎng)規(guī)劃容量及建設時序，結合車輛基地用地條件和線路設置，確定線網(wǎng)設一處大架修基地(大架修設施按預留控地)，各車場由相鄰線路共享使用，車輛基地功能定位見表3，線路及車輛基地分布見圖1。

圖1 線路及車輛基地分布示意

表3 車輛基地功能定位

2.4 廠房設置

2.4.1 廠房組合

根據(jù)有軌電車車輛特點，列檢需進行檢查的主要部件有轉向架、車鉤、磁軌制動器、客室內(nèi)裝、司機室、碳滑板、液壓管路泄漏等。列檢作業(yè)為一周一次，除線間距外其余設施同三月檢，因此把列檢與三月檢合設為一個檢查庫，設置柱式檢查坑及車頂作業(yè)平臺。停車設一個庫，僅做停放用，無人工作業(yè)，不設檢查坑及作業(yè)平臺。定臨修設一個庫，設置檢查坑及車頂作業(yè)平臺，配置起重機及移動架車機用于車底及車頂部件的更換。由于有軌電車大架修任務量小，配置大架修設施和人員極不經(jīng)濟，因此大架修應外委給車輛廠或地鐵車輛段，可按預留大架修設施控地。由于配屬車數(shù)少，故將停車庫、檢查庫、檢修庫整合為一棟聯(lián)合車庫。

2.4.2 庫內(nèi)線間距

根據(jù)《地鐵設計規(guī)范》關于車庫有關部位最小尺寸的要求，停車庫(棚)線間距按4.1 m設置，靠墻間距依據(jù)廠房柱的實際尺寸推算。檢查庫按叉車和人員通行要求線間距最大為6 m，最小為5.7 m。定臨修庫線間距按7 m設置，若鏇輪庫設于定臨修庫內(nèi)，則線間距需加大至8 m。

2.4.3 庫長及檢查坑設置

停車庫可集中設置1線6列位(貫通式)或1線4列位(盡端式)。因有軌電車采用人工駕駛模式，庫內(nèi)設停車牌，停車前后列位間僅考慮司機通行，前后間距可縮小至2 m。停車庫計算長度為：

Lt=(Lc+2)×n+4+4+4+d

(1)

式中：Lt為停車庫長度(m)；Lc為車輛長度(m)；2為停車誤差(m)；n為列位數(shù)；4為庫前、庫后、庫中消防通道寬度(m)；d為車擋長度(m)。

檢查庫按1線4列位(貫通式)或1線2列位(盡端式)設置，設低地面及柱式檢查坑，可考慮2列位共用一個檢查坑，減少庫長。從國內(nèi)主流車輛參數(shù)來分析，檢查轉向架、磁軌等車底部件時，無論帶軸輪對或獨立輪對的轉向架底部均不得低于軌面，因此檢查庫內(nèi)檢查坑深宜取1.6 m。因車輛輪徑不大于660 mm，為便于查看轉向架兩側端部，檢查坑兩側低地面深宜取1.1 m。檢查庫每列位均設有檢查坑及通向低地面的斜坡，故庫長應滿足檢查部件的相對位置，即檢查坑內(nèi)能檢查車鉤端部，低地面能檢查車體兩側部位。檢查坑計算長度為：

Lk=Lc+2+5

(2)

式中：Lk為檢查坑長度(m)；5為檢查坑兩端踏步總長(m)。

檢查庫計算長度為：

Lj=(Lc+2+11×2)×n/2+4+4+4+d

(3)

式中：Lj為檢查庫長度(m)；11為按10 %計算斜坡長度(m)。

因有軌電車車底有排障器，車鉤為內(nèi)藏式且有外罩，建議庫內(nèi)應選用摩擦式車擋或隱形車擋。檢查庫內(nèi)車頂作業(yè)平臺應與檢查列位一致，前后列位間應設安全聯(lián)鎖裝置。

3 車輛基地總圖布置

仔細分析有軌電車車輛的參數(shù)和運營特征，充分考慮車輛長度短、轉彎半徑小、共享路權的特點，總圖布置應更加靈活。有軌電車車輛段總圖布置主要有兩種型式，第一種是環(huán)形布置，庫房貫通式布置，車輛轉線、出入庫靈活，采用梳子道岔連接，但軌道投資偏高、用地條件要求高；第二種是盡端式布置，庫房盡端式布置，采用3#道岔連接，車輛轉線、出入庫靈活度、節(jié)約用地不如第一種，但軌道投資較低、適應各種場地條件。第一種型式更適合有軌電車特征，有場地條件時應優(yōu)選第一種。

3.1 花香七里車輛段總平面布置

花香七里車輛段為M3、M4線共用車輛段，出入段線應考慮同時接2條線路。總平面布置以聯(lián)合車庫和預留大架修庫為主體進行縱列順向布置。聯(lián)合車庫采用貫通式布置，預留大架修庫采用盡端式布置(圖2)，庫前均采用梳子道岔連接，運用檢修工藝流程較順暢。洗車鏇輪上砂庫集中設置于聯(lián)合車庫西南側，均采用貫通式布置。試車線設置于車輛基地北側，長度為900 m，滿足車輛70 km/h高速試車作業(yè)。車輛段廠前區(qū)設置于出入段線與試車線夾心地塊內(nèi)，布置有綜合樓、物資總庫、汽車庫及救援間、變電所。食堂公寓浴室設于聯(lián)合車庫與洗車鏇輪上砂庫之間的西北側空心地，西南側空心地設置運動場地。車輛基地內(nèi)設有環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆?，設出入口設兩處。

總圖布置緊湊，運用車庫采用貫通式布置，工藝流程順暢，人員作業(yè)分區(qū)明顯，互不干擾，用地規(guī)則。

2)輔助授粉。果園放蜂：花期果園放蜂可明顯提高坐果率，且節(jié)約人工。蜂箱放置不宜太分散，可按15～22.5畝放置1個蜂箱。盡量避開花期打農(nóng)藥?；ㄆ诶ハx活動頻繁，農(nóng)藥的噴施會影響昆蟲到花朵的到訪。人工授粉：授粉宜在盛花初期進行，花朵開放當天授粉較佳。用鉛筆的橡皮頭蘸花粉點授中心花，蘸一次花粉點授3～5朵花。花期連續(xù)授粉2～3次效果更好。也可以用水10公斤、砂糖1公斤、尿素30克、花粉50毫克、硼酸10克的懸浮液噴霧授粉，要求懸浮液即配即用，2小時內(nèi)噴完，效果也很好。

圖2 花香七里車輛段總平面布置

3.2 新安所車輛段總平面布置

新安所車輛段選址于米線小鎮(zhèn)以北，用地條件受到嚴格限制，無法布置環(huán)形股道，僅能按盡端式布置(圖3)。

圖3 新安所車輛段總平面布置

新安所車輛段為M1和M2線共用車輛段，出入段線與兩條正線相連，聯(lián)合車庫采用盡端式順向布置，其中停車1股道按環(huán)形布置，便于車輛換向。洗車機及鏇輪庫設置于出入段線南側，洗車采用“八”字線布置，鏇輪庫采用盡端式布置。咽喉區(qū)北側設廠前區(qū)，布置有綜合維修中心、物資總庫、變電所、材料棚及堆場、調(diào)機工程車庫。試車線設置于車輛基地北側，長度為667 m，滿足列車60 km/h試車作業(yè)。車輛基地內(nèi)設有環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆?，設出入口設兩處。

總圖布置緊湊，分區(qū)明顯，受地形限制，運用車庫采用盡端式布置，車輛轉線作業(yè)不如貫通式順暢。

3.3 蒙自北停車場總平面布置

蒙自北停車場地塊為長條不規(guī)則形狀，用地條件受到嚴格限制，無法布置環(huán)形股道，僅能按盡端式布置(圖4)。

圖4 蒙自北停車場總平面布置

根據(jù)用地條件，聯(lián)合車庫按盡端式布置于用地東部。為便于車輛換向，需考慮設置回轉線，由于場地長度和寬度受限，只能將其中2條停車線尾部連成燈泡線。洗車機庫設于入場線上。由于停車場西側地形較高，有利于布置廠前區(qū)，布置有綜合樓、食堂浴室公寓、汽車庫、雜品庫等。停車場內(nèi)設有環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆?，設出入口2處。

總圖布置緊湊，分區(qū)明顯，運用車庫采用盡端式布置，車輛轉線作業(yè)不如貫通式順暢。

3.4 小寨村停車場總平面布置

3.4.1 總平面布置方案一

如圖5所示，運用庫采用貫通式布置，庫兩端采用梳子道岔。洗車機庫設于運用庫南側，采用貫通式布置，入場洗車及出庫洗車工藝流程均順暢。運用庫與洗車庫之間布置汽車庫、備品庫、變電所。運用庫東北側布置廠前區(qū)，設置有綜合樓、食堂浴室公寓。停車場內(nèi)設有環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆罚O出入口2處。

圖5 小寨村停車場總平面布置方案一

3.4.2 總平面布置方案二

如圖6所示，運用庫采用盡端式布置，運用庫外側設回轉線，用于車輛換向。洗車機庫設于咽喉區(qū)出入段線北側，洗車采用“八”字線布置。運用庫東北側布置廠前區(qū)，布置有綜合樓、食堂浴室公寓。停車場內(nèi)設有環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆?，設出入口2處。

圖6 小寨村停車場總平面布置方案二

3.4.3 總平面布置方案比選

方案一列車出入場以及洗車作業(yè)流程更加順暢，人員作業(yè)功能分區(qū)明顯；停車場東側預留一定的發(fā)展用地，靈活性更高。方案二列車出入場工藝流程基本順暢，但洗車作業(yè)流程順暢程度比方案一稍差；停車場整體布置占地面積稍小，但沒有預留發(fā)展用地。綜合比選后，以總平面布置方案一為推薦方案(表4)。

表4 總平面布置方案比選

4 結束語

4.1 車輛基地設置及分布

分析以上4個段場的分布和布置，有軌電車車輛段占地規(guī)模小，段內(nèi)布置靈活多變。從本項目規(guī)劃層面來分析，車輛基地設置有優(yōu)化空間，若建設時序與車輛基地布置匹配，則全線網(wǎng)可共享一座車輛段和一座停車場，能節(jié)約投資，減少占地。充分利用其地面公交化運行特點，車輛也更靈活地跨線運行。

4.2 總圖布置設計

(1)運用庫優(yōu)先采用貫通式布置，設環(huán)形股道連接，車輛在段內(nèi)形成環(huán)狀路徑，正反向均可出入庫，工藝流程順暢。環(huán)形股道與出入線T字連接，車輛正方向均可出入段，收發(fā)車靈活方便。無條件時運用庫按盡端式布置，并設車輛調(diào)頭線，便于車輛檢修隨時換向需求。

(2)洗車庫、上砂庫、鏇輪庫宜貫通式布置于運用庫旁，利用段內(nèi)環(huán)形股道可實現(xiàn)入庫、出庫洗車上砂鏇輪作業(yè)，不影響出入段和出入庫。若受用地寬度限制洗車庫無法布置于運用庫旁，則應首選咽喉區(qū)貫通式布置。

(3)試車線長度需按最高速試驗設置長約800m，若無用地條件，可選取正線區(qū)間試車，但需保證試車區(qū)間全封閉為獨立路權。

4.3 廠房組合

(1)盡量整合、簡化廠房設置，提高臺位利用率。停車、列檢、三月檢整合為檢查庫，配套設施資源共享。

(2)檢修庫宜與檢查庫合建，充分利用段內(nèi)環(huán)形股道布置。

(3)根據(jù)有軌電車的救援及正線養(yǎng)護特征，段內(nèi)無需設置調(diào)機工程車庫，改為公鐵兩用車庫，通過公路直達現(xiàn)場作業(yè)。因正線為共享路權，槽型軌中時常會推積雜物，需配置軌道清掃車。

(4)鑒于有軌電車線路半徑小的特征，輪對磨耗相對較高，同時正線軌槽中的雜物對輪對的破壞，配置輪對動態(tài)檢測設備是很有必要的?？稍O置于車輛基地出入段線或車站進出站端。

(5)鑒于西南地區(qū)有軌電車線路坡度大的特征，車輛耗砂量較大，應配置固定上砂系統(tǒng)，提高補砂效率。

本文從蒙自現(xiàn)代有軌電車車輛段的主要功能、檢修制度、總圖布置、廠房設計等方面，提出總結和建議?，F(xiàn)代有軌電車車輛段的設計應更加靈活，更加簡潔。希望本文能為后續(xù)有軌電車車輛基地的設計和運營提供參考。