動車所洗車線工藝設計優化與實施

楊振高

（中國鐵路南寧局集團有限公司南寧鐵路工程建設指揮部，廣西壯族自治區 南寧 530025）

1 引言

動車所是動車組進行日常運用維修的場所，設置在路網客運中心和始發終到客流較大的地區，承擔動車組一、二級修和臨修作業，是動車組安全可靠、高效運營的基本保障。動車所一般按照入所、受電弓踏面診斷、外皮洗刷、一二級修、存車、出所的工藝順序進行總圖設計，所內股道主要包括出入所線、輪對踏面診斷線、存車線、洗車線、臨修線、不落輪鏇輪鏇、檢查庫線、人工清洗線（室外整備線）、牽出線等，線路布置復雜。目前，動車組洗車頻次與入檢查庫一級修頻次相同，是動車所內最為繁忙的作業之一。因此，洗車線布置是否合理，將直接影響所內調車轉線作業頻次，進而關系到整個動車所的檢修工藝流程是否順暢，是值得深入研究的重要問題。

2 傳統洗車線布置型式

通過對近年設計的三亞動車所、南寧動車所、桂林動車所、貴陽動車所、重慶西動車所、重慶東動車所等洗車線布局進行分析，目前常見的洗車線布置型式主要有設置在出入所線、存車線群外側及存車場與檢查庫線間走行線三種。

2.1 設置在出入所線

三亞動車所根據地形條件，輪對踏面診斷設備與洗車機采用共線布置，間隔距離滿足1列短編組動車組長度，入所動車組可根據計劃安排洗車。

圖1 三亞動車所總平面示意圖

該布置型式優點為：洗車機設置在出入所線上，動車組洗車時無折返作業，能較好滿足先洗車、后入檢查庫的工藝順序，入庫動車所洗車率較高。缺點為：動車組洗車作業的通過速度為3～5km/h（遠低于80 km/h的出入所線最高設計限速），對高峰小時出入所線能力有一定影響；沒有獨立的洗車線路，洗車機故障檢修有一定的困難，作業時間必須安排在動車組出入空檔期或動車組入所結束后。

2.2 設置在存車線群外側

南寧動車所總圖布置原則為各場之間股道全部貫通，考慮包容設計，因洗車線要求線路長度較長，故將洗車機分設于存車場兩側。

圖2 南寧動車所總平面示意圖

該布置型式優點為：洗車線具有接發車能力，由車站發車的動車組可直接洗車、入檢查庫；對高峰小時集中入所的動車組，如來不及全部安排洗車作業，可先安排在存車場停車，后根據調車作業計劃，通過1次折角調車轉線進入洗車線洗車、入檢查庫，動車組維修作業計劃靈活；同時，有存車場作為動車組的出入緩存區，對出入所線能力無影響。缺點為：設有單獨的洗車線，且洗車機前后線路有效長需滿足1列長編組動車組停車要求，軌道、路基、接觸網專業工程投資較大；洗車作業時調車轉線需頻繁占用咽喉區，既影響動車組進出檢查庫效率又影響洗車率，目前根據調研，采用該布置型式的南寧動車所每班約8～10組動車組可通過洗車機洗車后入檢查庫，洗車率約25%～30%，其余動車組均需在檢查庫內進行人工洗車作業。

2.3 設置在存車場與檢查庫線間走行線

重慶東動車所將洗車機設于檢查庫與存車場間走行線上，不設單獨的洗車線。動車組在存車場進行行車調車模式轉換后，根據車輛調度安排洗車、入檢查庫。

圖3 重慶東動車所總平面示意圖

該布置型式優點為：洗車機設于存車場分束咽喉區，洗車時動車組無折返作業，入庫洗車率基本可達100%，洗車率優勢明顯，且不影響高峰小時出入所線能力。缺點為：站場咽喉區道岔銜接方式復雜、道岔數量較多，增加了工務維護作業量；存車場線束與洗車機存在對應關系，需要按照精準調度思路安排檢修計劃，增加了運營難度；咽喉區動車組通過限速較低、限速區段較長，不利于提高動車組入庫效率；沒有獨立的洗車線路，洗車機故障檢修有一定的困難，作業時間必須安排在動車組出入空檔期或動車組入所結束后。

3 洗車線布置新工藝研究

在吸取國內典型動車所洗車機建設和使用經驗的基礎上，結合貴南高鐵引入南寧樞紐南寧第二動車所建設實踐，本次研究了一種將洗車機直接布置于檢查庫前的新工藝方案，避免洗車作業時調車對站場咽喉區的頻繁占用，影響動車組進出庫效率，可為后續動車所建設提供參考。

3.1 土建要求

3.1.1 室外設施

南寧第二動車所在檢查庫前短距離直線段設置6臺洗車機，每條檢查庫線前設置1臺。洗車作業區長30 m，寬（7.6 m+7.5 m+7.5 m+7.5 m +7.5 m +7.6 m）。洗車作業區均設整體道床，并根據洗車工藝要求設電纜溝、排水溝和刷組基礎。洗車作業區兩側縱向設置擋水墻，高度5 m，共計6條。

3.1.2 邊跨

常規設計每2臺洗車機配套建設1幢洗車機邊跨，且邊跨均為一層。根據現場施工實際情況，建設用地較為緊張，為方便總圖靈活布置并節約用地，本次洗車機邊跨創新采用兩層設計，6臺洗車機共用邊跨。邊跨軸線尺寸（長×寬）為42 m×9 m+12 m×9 m（局部二層），一層設有水循環、凈化處理、水池等設施；局部二層為控制室，設有洗車機控制臺。控制室設于二層，操作人員站的高、視野好，便于觀察6臺洗車機運行狀況。水池尺寸長28.3 m×寬6.5 m×深3 m，由光催化氧化緩沖提升池、斜管沉淀池、備用反應池、慢混反應池、快混反應池、PH調節池、集水調節池、軟化水池、回用水池組成。

圖4 檢查庫前通過式洗車線總平面示意圖

圖5 檢查庫前洗車機布置剖面

3.2 洗車機適應性改進

3.2.1 刷組

受限于檢查庫前較短的直線段距離，洗車機長度按30 m設計，較常規洗車機長度縮短一半。在保證洗車機檢修空間和工作空間的基礎上，本次研究將洗車機刷組間距從常規情況下的3.5 m優化為2.5 m，可多布置2組刷組，保證在30 m的較短距離內清洗效果良好。同時，洗車機刷組機構按雙向洗車模式設計，出檢查庫時可根據需要對動車組增加1次補洗作業，以進一步保證清洗效果。

3.2.2 噴淋裝置

動車組入檢查庫速度一般為10 km/h，為提高入庫作業效率、增加庫內作業時間，本次對噴淋裝置進行適應性改進，使洗車機可以適應動車組最高8 km/h的通過洗車速度，對檢查庫入庫作業效率影響較小。

（1）洗滌劑噴淋裝置盡量靠近洗車進入方向設置，同時洗滌劑采用發泡噴淋方式，以泡沫形式均勻噴淋到動車組車體表面，并可粘附一定時間，有效縮短洗滌劑反應時間、加快洗滌劑反應效果。此外，與常規洗滌劑采用液體噴淋方式易順車體流失相比，發泡噴淋方式還可節約洗滌劑用量，環保有優勢。（2）洗滌劑發泡噴淋裝置采用數字計量泵，根據動車組外皮的潔凈程度，在0～25%范圍內精準調控洗滌劑濃度，既加快洗滌劑反應效果又減少了殘留，易于漂洗。（3）漂洗噴嘴噴水量增大至10 L/min，以便在動車組較高的通過速度下，更好地去除清洗污物。

圖6 洗車機刷組剖面布置示意圖

圖7 洗滌劑發泡噴淋

3.2.3 強風吹掃裝置

南方露天洗車機常規不設置強風吹掃裝置。由于洗車機距離檢查庫僅30 m，為防止洗車后動車組車體表面大量殘留水被帶入檢查庫內，污染庫內地面、加速軌道橋銹蝕，因此洗車機在入庫端增加強風吹掃工位，對清洗后的車體表面進行除水作業。強風吹掃裝置通過高壓風機產生的高壓風配合風嘴形成風刀的效果，對車體表面的大量殘留水進行吹水作業，去除車體表面的殘留水，加快車體表面干燥速度。

3.2.4 水處理系統

每臺洗車機均需配套水處理系統和控制系統，為節約用地、節省土建及設備投資，本次研究對洗車機水循環及水處理系統進行升級改造，按6臺洗車機共用1套水處理系統設計。

（1）采用PH調節、絮凝沉淀、光催化氧化等先進的工藝流程，將洗車污水設計處理能力提高至15 t/h，保證5臺洗車機同時使用工況下的污水處理能力。（2）增加部分水池容積，保證5臺洗車機同時使用工況下的清水（回水）供水能力，同時滿足停水條件下清洗40列動車組的用水量。

3.2.5 控制系統

多臺洗車機同時工作，流程控制復雜、操作量較大，對操作人員要求較高。為簡化操作、降低誤操作率，洗車機設計增加無人值守、遠程監控功能，不需要人員在控制室內現場操控設備，洗車機可全自動全功能洗車，人員配備精簡，節約運營成本。

在檢查庫邊跨調度中心內另設洗車機遠程監控臺，值班人員可監控洗車設備運行狀態和實時監視洗車全過程，處理故障報警信息，并滿足動車所日常信息化管理的要求。

3.2.6 車號識別裝置

為實現全自動洗車作業，每股道洗車進入方向軌旁增設智能車號識別裝置，采用AI圖像識別方式自動識別動車組車號。識別裝置可自動記錄通過動車組的車號、清洗時間、累計清洗次數、清洗模式等工作信息，并可通過車號一鍵調閱或上傳對應動車組的清洗過程視頻、圖像及清洗信息。同時，每天可預先輸入需清洗列車車號，當識別裝置檢測該車號為需清洗列車車號時，系統會自動啟動洗車程序，對通過的動車組進行全自動外皮洗刷作業；反之，洗車機則不會啟動，避免刷組與動車組發生擦掛。

圖8 智能車號識別裝置

4 對比分析

文章提出的檢查庫前通過式洗車線布置與其他傳統布置型式的比較分析如下：

（1）占地。沒有單獨的洗車線，在檢查庫前短距離直線段設置6臺洗車機，每日入庫檢修動車組均可進行外皮清洗，且占地面積較小，在節約用地與提高洗車效率之間取得較好平衡。

（2）洗車效率。利用動車組出、入庫時間完成兩側外皮的清洗，無調車轉線作業，基本不影響動車組進出庫效率，洗車率可達100%。同時，洗車機和存車線無對應關系，列車徑路選擇靈活，簡化了檢修計劃和動車組調度。

（3）經濟效益。傳統布置型式的洗車線洗車率不能達到100%，故檢查庫內仍需配置一定數量的人工洗車人員。按每條檢查庫線配備2名庫內洗車人員計算，可節約人工成本約96萬/年（人工成本按8萬/人.年考慮）；自流坪地面保潔、維護成本減少約14萬/年，則年度減少直接成本支出金額110萬元。

（4）運營管理。洗車機故障及設備維修作業時需封閉檢查庫線并停電，影響檢查庫動車組進出，對洗車機設施的維護管理提出了更高的要求。

5 結論

綜上所述，檢查庫前通過式洗車線布置型式，在降低所內動車組調車轉線作業頻次的同時，還可覆蓋全部入庫一級修動車組外皮洗刷作業，并在提高洗車效率和節約建設用地方面具有明顯優勢，是一種值得推廣的洗車機布置型式。