高速铁路综合维修布局设计方案探讨

陈 萍

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

中国高速铁路从无到有，营业里程已经达到7 531 km。随着其建设和发展，保证如此大规模高速铁路的行车安全，是高速铁路建设的一项重要研究课题。其运营期间的固定设施维护保养，越来越引起各方面的关注。高速铁路综合维修的设计也不再停留在生产力调整的层面，而是按照“专业修、机械修、集中修”的原则，结合国情、路情，区分高速铁路的主要技术条件，研究不同的高速铁路维修需求，针对设计的主要技术指标和车站分布，进行个性化方案设计，也体现出我国高速铁路综合维修特色。就高速铁路综合维修机构设计布局、规模设置，沿线维修设施车辆停放等方面提出方案建议，以供设计参考。

1 高速铁路的主要技术条件及对维修的需求

按照高速铁路基础设施维修的条件和需求，目前我国已经建成和正在建设的高速铁路大致可分为3种形式:一是时速300 km及以上客运专线，如武广、郑西等客运专线;二是城际线路如武汉城市圈的武汉至黄冈、汉口至孝感、武汉至咸宁铁路以及长株潭等铁路;三是兼顾货运的高速铁路，采用相对较低的速度标准，但速度也达到200 km/h及以上，如武汉—合肥铁路、合肥—南京铁路、皖赣扩能新建双线，赣龙复线、金温新建双线、九(江)景(德镇)衢(州)、厦深铁路等。

不同类型的线路由于固定设施技术条件、运营管理模式、车站分布、天窗时间等不同，对综合维修的要求也不同。将不同线路的特性以及其对综合维修的需求结合起来分析，保证维修保养的针对性和质量，实现适度、合理的维修，这是合理布局维修设施，控制运营维修成本，提高运营效率的重要研究方向之一，也是实现环保节能的最重要的途径。就此，将以上几种类型线路作如下分析。

1.1 时速300 km及以上客运专线

该等级线路具有以下特点:轨道形式以无砟轨道为主;车站站间距较大，大的车站间距可达到70～80 km;夜间不开行动车组，维修天窗安排在0:00～4:00［1］。

针对该等级高速铁路，综合维修的重点在线路的高可靠性和平顺性。由于速度高，系统的一些质量问题，对低中速线路可能不会造成大的影响，但是对高速列车，则可能会造成灾难性的后果，因此检测维修要特别注意线路、弓网的细微变化。

无砟线路道床稳定，日常的维修作业量较少;由于沿线的综合维修保养设施的技术、手段不具备大型维修的能力，一般情况也不允许在无砟轨道上进行较大的维修作业。因此，一般沿线设置的工区进行小型的检查、维护保养作业，采用的也是较小型的机具。该类型线路的维修机构分布间距可以较大，换言之就是单个工区的管辖范围较大，几乎每站设置工区，这也与车站间距较大相吻合。鉴于该类型高速铁路运营里程相对较长，翻山越岭，维修人员的通行方式建议一般以轨道车辆为主。

但从另一角度来看，该类型高速铁路的主要综合维修作业以系统的检测为主，针对系统质量的细小变化实时监控，避免系统缺陷从量变到质变，最终出现影响行车安全的质量缺陷。因此相对于大型机械的作业，可认为该类型线路综合维修作业很大程度上是微观下的作业。

1.2 城际铁路

城际铁路具有公共交通系统的性质，速度基本在250～300 km/h;站间距较小，如武汉城际圈的城际铁路，较小的车站间距约为10 km;车辆轴重相对较轻;运营期间开行密度大;轨道形式以无砟轨道为主;夜间不开行列车，维修天窗可安排在0:00～6:00，时间较速度300 km/h以上高速铁路长。

该类型线路的可靠性和平顺性也是最基本和最重要的指标。不同于前一种线路情况，城际铁路所经地区主要为经济较发达地区，运距短，沿线人口相对较集中，公路也较发达。因此综合维修的机构设置可以比较灵活。对工务维修人员而言，选用汽车通行的条件也较好。

1.3 兼顾货运的高速线路

目前考虑货运的需要，部分200 km/h线路考虑开行货车［2］。这部分线路由于要运行货车，轴重大，车辆开行密度大，对道床和钢轨的破坏会较大;车站间距30～50 km，如赣龙新建双线铁路［3］，较小的车站间距约为28 km，大的车站间距约为44 km;轨道形式以有砟轨道为主;夜间如开行货车，维修天窗3 h左右，可能安排在白天或夜间，时间较短。

该类型高速铁路由于采用有砟轨道，同时设施的破坏周期较短，相对于以上两种类型的高速铁路，工务、接触网的维修作业量较大;另一方面，维修天窗较短，则要求维修车辆上线作业等辅助时间占整个维修作业的时间比例要小，维修作业的有效时间相对较长，为此，要求设置维修机构相距要短，线路维修作业除采用大机外，其基层单位，如维修车间、工区应具备适当的工务维修能力［4］。

2 高速铁路综合维修机构组成及布局

现阶段我国高速铁路由单一线路到网络化发展，综合维修也应站在全网络的高度进行其机构组成及布局设计，实现资源的优化和共享。

建议采用的维修机构基本上为维修基地、综合维修段(设备段)、维修车间、工区等机构。

针对修制、修程制定体制，由不同等级的机构承担相应的修程，将大型维修集中到维修基地统一承担，采用大型的维修设备，实现集约化生产，体现了“专业修、集中修”。大型作业设备集中设置，有利于提高机械使用效率，做好机械的维护，同时也有利于提高装备的使用技术和效率水平。目前，全路在建的基础设施维修基地为北京、上海、武汉、广州4处，随着路网的建设，规划中的还有沈阳、西安、成都等处。这些基地主要是处于高速铁路网的区域中心。管辖范围覆盖全路网。

维修段(设备段)是区域性的固定设施的维修管理单位，承担管内固定设施的日常管理和维修作业组织、物资的存储和调配，配合线路维修机组、大修机组的作业，承担保养维修后的质量验收管理，组织紧急抢修，管内转辙机的入所修等。

维修车间为线路区段的维修作业机构，其具备一定的维修能力，可同址设置线路、桥隧等专业工队。维修车间管辖单线的线路正线长度宜为200～300 km。下辖多个综合工区。

综合工区承担管内固定设施的日常巡检与保养、临时补修和接触网小型抢修等作业，配合大型养路机械完成线路的维修作业等。

综合工区是高速铁路基层的主要作业单位，负责线路、桥隧、变电、接触网、通信、信号等设施的日常维护保养，是保畅通保安全的关键环节。其布局的合理既要保证维护适当，同时又要及时，最大限度地保证运营的效率。综合工区是综合维修各级机构中数量最众多的。所以综合工区的布局适当，是综合维修机构布局合理与否的关键。

一般而言，综合工区的设置应综合考虑线路技术标准、天窗设置及开站等条件，对于时速300 km及以上客运专线，当采用无砟轨道时，建议综合工区相邻距离不大于60～80 km。当相邻综合工区距离大于80 km时，宜在其间车站设停放线。

对于城际铁路，建议综合工区相邻距离不大于80～100 km为宜。

而对于兼顾货运的高速线路，天窗时间短，夜间还要通行货车，综合工区相邻距离以40～50 km为宜。

目前在已建和在建高速铁路成网络布局的情况下，综合维修机构也应从形成高速铁路维修网络的高度进行布局。

3 维修机构的规模设置

由于综合工区沿线布置，数量较大，对运营影响也较大，工区的规模设置在综合维修设施规模设计方案中占据主导地位。对整个线路的建设、运营投资影响相对较大。因此将综合工区规模设置作为主要研究的问题。

综合工区工艺设计主要是其停放线及其房屋的设置。工区房屋设置是相对灵活的，可视需要后期增加;而一旦线路建成，则在运营期间难以改变维修上线的条件。因此其停放线的布置既是维修设计的重点也是难点。

综合工区主要考虑大型养路机械及其辅助车辆停放线、接触网作业车以及轨道车辆停放线。接触网作业车和轨道车辆停放线根据设计选择的车型和数量计算。目前由于大型养路机械基本上是带辅助车辆出行作业，维修车组带维修车辆转运，到达停放的工区，解编停放，维修机组在天窗时间出行作业，而维修车辆停放在工区(车间等)。因此大型养路机械及其辅助车辆停放线长度计算的基本原则是:有砟轨道线路区段根据维修机组及其附属车辆的停放长度确定。

大型养路机械及其辅助车辆停放线较长，在工区设计中占的比重较大，对工区在车站设计中的选址起到决定性的作用。停放线要求较长，工区地址的选择就更多地受限于车站周边条件，就有可能被设置在距离车站较远的地点，不但增加了进出线路的铺轨长度和维修车辆出行的时间，同时对于通信、信号等在车站有主要维护作业的专业而言，影响了维护作业的时效性，造成运营成本的大幅度增加，因此停放线的设置方案应进行多方案的比选，灵活设置。

对于时速300 km及以上客运专线和城际铁路，一般车站设置线路是运营所需的正线和到发线。建议有砟轨道线路综合工区的停放线按大型养路机械维修组和辅助车辆全长设置，可分设2条停放线。城际铁路如武汉城市圈铁路，由于线路不长，离中心城市不远，同时城市较密集，周边条件也较好，维修车组不一定带辅助车组出行，可少带部分辅助车辆如宿营车等出行，在工务主管部门同意的情况下，可以不设辅助车辆停放线，综合工区内的车辆停放线可以仅考虑作业车组的停放。这样也可少占地，减少车辆走行距离，实现环保节能。

对于兼顾货运的高速线路，车站内线路较多，有条件可将辅助车辆另寻址停放的，可只设1条大型养路机械维修组停放线。有条件或特别困难的可将大型养路机械及其辅助车辆停放线都另行择址设置，不设于综合工区内。

4 高架车站维修车辆停放线设置方案

城际铁路还有相当部分的车站是设在高架桥上。如果一条线路连续多个车站设于高架桥上，则工区维修车辆须从高架车站上线维修作业。

从车站到发线上出岔，维修车辆停放线有2种方案:方案一是从到发线出岔下到地面引至工区，工区停放线设于地面。该方案存在两方面问题:一是增加桥面宽度，在桥上出岔;二是线路按一定的坡度下到地面，出入线路的距离较长。方案二是将维修车辆停放在高架桥上。

解决方案也可以有2种:一是将工区停放线设在高架桥面上，尽可能缩短停放线的长度，仅够维修车辆的出入停放，需设置道岔，最好不考虑大型养路机械的停放;二是在到发线侧设置相当于维修车辆长度的短线，仅够停放接触网作业车或轨道车，短线与到发线之间不设道岔，仅设横移装置。维修天窗点一到，运营车辆停运，则横移装置伸出双轨，将维修车辆送至到发线上，维修车辆进入维修状态。

停放线设置在高架站上，工区房屋则可于桥面下车站附近另行择址设置。需通过轨道车出行作业的人员由车站搭乘维修车辆;工区人员也可由汽车直接出行。

方案二由于都需增加桥面宽度，车站将增加投资;但是方案二工区占地和维修车辆走行线的长度减少，将会减少投资，同时又带来了维修的便利。因此应在设计中进行投资比较，合理选择。

设置横移装置，桥面增加不多，可以核减投资。但为本方案研制相应的设备，提出非标准的车站布置和车辆配套装置方案，对车辆和装备提出了新的技术要求。

日本新干线停放在站台上的轨道车如图1所示。

图1 日本新干线停放在站台上的轨道车

5 结语

实现高速铁路的综合维修，不但是高速铁路设计的一项原则，同时也是高速铁路运营管理的长期目标。综合维修的体系化建设过程不但优化组合既有的维修资源，同时也将极大促进我国铁路信息化发展，提升整个铁路系统的综合运营管理效率和能力。目前还有大量的优化设计问题需在实践中不断探索研究，综合维修的强化建设也将对维修车辆、机具的发展产生深远影响。

［1］中华人民共和国铁道部.TB10621—2009 高速铁路设计规范(试行)［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［2］中华人民共和国铁道部.铁建设函［2005］285号 新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［3］发改基础［2009］755号，国家发展改革委《关于赣州至龙岩铁路扩能改造工程项目建议书的批复》［S］.

［4］铁运［2006］146号，铁路线路维修规则［S］.