地铁设计新规范之车辆基地设计体会
2015-11-25杨子亮
杨子亮
(中铁第一勘察设计院集团有限公司环境与设备处,西安 710043)
地铁设计新规范之车辆基地设计体会
杨子亮
(中铁第一勘察设计院集团有限公司环境与设备处,西安 710043)
为了地铁车辆段工艺设计者更快地熟悉掌握应用地铁设计新规范,并创新车辆段工艺设计思路,通过对2013年版地铁设计新规范的学习,并结合笔者地铁车辆段工艺设计经历,对新旧地铁设计规范车辆基地篇章的主要区别及变化原因进行剖析与解读。归纳总结车辆段物业开发设计过程中的常见问题和应该把握的设计原则;车辆参数变化对车辆段工程设计的影响;车辆修程修制调整对车辆段规模的影响;运用整备设施设计参数的优化调整;检修设备设施及其他设施配置的明确调整等。
地铁;设计规范;车辆基地;工艺设计
1 概述
《地铁设计规范》(GB 50157—2013)于2013年8月8日发布,2014年3月1日实施,相应的《地铁设计规范》(GB 50157—2003)同时废止。笔者通过多年的地铁车辆段工艺设计经历和地铁设计新规范的学习,在此对新旧规范车辆基地篇章的主要区别及新标准的主要技术内容及变化原因进行解读,以期与广大地铁车辆段工艺设计者一起更快地熟悉掌握应用新规范。
2 车辆基地设计体会
2.1 车辆基地物业开发
随着近些年城市土地的稀缺和房地产市场的繁荣,车辆基地上盖物业开发是大多数城市地铁车辆段设计要面对的问题。新规范增加了物业开发条目,要求车辆基地需进行物业开发时,应明确开发内容、性质和规模。总平面布置应在保证车辆基地功能和规模的基础上,对车辆基地的各项设备、设施与物业开发的内容进行统一规划,并应结合车辆基地内外道路的合理衔接及相关市政配套设施的规划,进行技术经济比较和效益分析[1]。关于车辆基地物业开发条目有以下几点解读和认识。
(1)一些城市车辆基地上盖物业开发设计时,因物业开发与地铁工程不同步,难以及时确定物业开发主体,先期配合车辆段工程设计的开发方案虽然经过业主单位审查同意,但后期开发商介入后,因理念、想法不同,可能会使开发方案变化,引起原设计好的开发方案和车辆段工程方案变化,造成重复设计,已实施车辆段的可能会造成一定的废弃工程。
(2)总平面布置一定要确保车辆基地的规模和功能,避免为了物业开发而开发。在确定物业开发的前提下,应对车辆基地的房屋、供电、给排水等设施与物业开发内容统一规划、协调设计,避免相互干扰。
(3)车辆基地物业开发尽量结合车站位置进行白地开发,或者考虑在车辆基地内合适位置为盖上或者周边物业单独设站,充分体现地铁物业开发的优势。
(4)设计上应处理好车辆基地与所开发物业之间的人流、车流关系,原则上应相互独立分开,出入道路应分别设置,衔接合理,避免交叉干扰。
(5)车辆基地和开发物业之间的工程接口和投资划分往往交织在一起,错综复杂,应该在设计前期就注意理清工程接口和投资划分。
(6)面对房地产市场的不断变化,车辆基地的上盖物业开发存在较大的风险,应充分进行技术经济比较和经济、社会效益分析。
(7)上盖物业开发的车辆基地,盖下车辆基地白天也需照明,增加了运营成本。盖下采用机械通风,对盖上物业造成一定的噪声和振动影响,影响社会和谐。盖下由于通风不畅,空气中粉尘含量较多,对职工的健康构成了较大威胁。
国内目前车辆基地物业开发成功的案例比重并不高,所以决策者一定要全面权衡车辆基地物业开发的利弊(尤其是上盖物业开发),审慎抉择。图1为青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程海洋大学停车场设计过程中的上盖物业开发建筑布局及交通分析图,图中蓝色虚线为停车场道路,对应浅蓝色圆点为停车场出入口;红色实线为上盖物业道路,对应黄色圆点为上盖物业出入口。
图1 海洋大学停车场上盖物业开发建筑布局及交通分析
2.2 车辆段与停车场设计应以车辆的技术条件和参数为依据
地铁设计新规范新增了车辆篇章,除了指导车辆选型,也对车辆段工艺设计有很强的指导意义。车辆基地篇章也强调车辆段与停车场设计应以车辆的技术条件和参数为依据。现实地铁设计中,车辆的技术条件和参数的确定往往滞后于设计工作。
以青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程为例。车体材料在施工图设计时还未确定,大田路车辆基地为大架修段,A版初步设计时,车体材料初步确定为铝合金车体,在检修库组合中设计了车体喷漆库,到B版初步设计时,车体材料又调整为不锈钢车体,因此在检修库组合设计中取消了车体喷漆库,对检修库组合的工艺布局产生了较大影响[3]。施工图设计暂按不设置车体喷漆库考虑,如果后面车体材料再有变化,必将造成设计大量返工,甚至造成工程浪费。
青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程采用4辆编组,接触轨受流。地铁列车中最前端和最后端的两个集电靴的设置位置,直接制约了车辆基地洗车库的洗车方式能否采用自行通过式洗车。根据洗车设备工艺要求,洗车设备紧凑布置洗车库长度最小可为48 m,库前库后考虑通道再各设置8 m长的无电区(不宜再缩短),总的无电区长度将达到64 m,这样只有列车前后两端的两个集电靴之间的距离大于64 m,才能确保地铁列车在通过无电区时可以利用集电靴在无电区外区域受流,自行通过洗车,否则就只能考虑公铁两用车牵车洗车或其他洗车方式。在施工图设计时最终确定集电靴设置在地铁列车两端最外端的转向架,这样这两个集电靴之间的距离约为69 m,可以自行通过洗车[3]。避免了集电靴设置位置因素对洗车库设计方案的影响。图2为大田路车辆基地洗车库平面布置与集电靴位置关系。
图2 大田路车辆基地洗车库平面布置与集电靴位置关系(单位:m)
2.3 车辆检修修程和检修周期的调整
我国地铁车辆检修采用日常维修和定期检修相结合的检修制度。车辆日常维修和定期检修周期的确定,主要取决于车辆的结构性能和质量、运行线路的技术条件、车辆的使用环境条件、检修人员的技术素质和经验。
各地新建地铁列车的最高速度不断提高,个别线路已提高至120 km/h,车辆日走行公里相应提高,并结合车辆制造技术的成熟和可靠性的提高,新规范延长了定期检修的走行公里数,大修、架修和定修分别取了原规范走行里程区间的上限值。
为加强日常维修,提高车辆使用率,将原来规范的月检修程分解为双周和三月检。这样更符合地铁车辆段的生产实际,并对车辆段工艺设计有了更明确的指导。
新规范统一了各修程近期和远期的检修时间。大修、架修分别放宽到35 d和20 d。考虑定修作业日趋简单,检修时间调整为7 d,检修不平衡系数由1.2调整为1.1。
不同城市的地铁公司会根据自己的运营经验指定不同的车辆检修修程和检修周期,规范中的指标主要作为车辆段设计时确定车辆段规模的依据。随着科学技术的发展和管理水平的不断提高,检修制度还会逐步完善,运营单位应该根据运营的实际情况不断优化完善。
2.4 隔离栅栏的设置
在工程设计中应不断贯彻以人为本的设计理念,为了确保段内人员人身安全,保证生产安全有序,新规范增加车辆基地内出入线、试车线、洗车线和镟轮线及车场线群外侧,应设通透的隔离栅栏。
2.5 车辆运用整备设施
考虑到列检检查坑设有一定的纵向排水坡,同时人类的平均身高也比以前有所增长,新规范把列检检查坑的深度定为1.3~1.5 m,有一定的灵活性。检查坑的排水除了考虑地面清洁冲洗水,车辆空调冷凝水也应在设计时考虑通过检查坑排走。
双周/三月检库采用柱式检查坑和三层作业平台的形式,已在多个城市地铁车辆段的运用中得到了验证,效果很好,新规范也对这一形式进行了明确。为确保作业人员的人身安全和车辆部分设备调试需要,双周/三月检库宜有1~2列位设调试用外接电源设备。设计中一般在大架修段单独设置静态调试库来完成整车的静态调试。图3为西安地铁临潼线香王车辆基地周月检库剖面示意[4]。
图3 香王车辆基地周月检库剖面示意(单位:高程为m,其余为mm)
根据现有地铁车辆检修、整备作业所需的最小尺寸,车辆段、停车场各种车库有关部位的最小尺寸进行了压缩调整。主要是减小了停车库、列检库的车体之间通道宽度(无柱)、车体与侧墙之间的通道宽度、车体与柱边通道宽度,这样有利于节约用地,并利于运用库上盖物业开发的柱网布置。
2.6 车辆检修设施
车辆段的大修、架修、定修作业,人员较集中,车顶、车下都有作业,为保证检修人员的安全,新规范明确规定车辆段的定修库、大架修库和临修库均不应设置接触网或接触轨供电。定修段需在定修库内进行升弓调试作业时,应在库端设移动接触网。以西安地铁临潼线为例,全线设香王车辆基地一处,为定修段,定修库设置了2条定修线和1条临修线,设计在定修列位设置2套静调电源柜,来完成车辆在定修后的静态调试作业[4]。
此外,新规范还明确了大、架修车辆段内的物资总库宜设立体仓储设备,明确了培训中心应设司机模拟驾驶装置及其他系统模拟设施。增加了站场设计的相关规范要求。其他变化本文不再一一剖析。
3 结语
本文提出了车辆基地物业开发设计过程中的常见问题和应该把握的设计原则;车辆参数变化对车辆段工程设计的影响;车辆修程修制调整对车辆段规模的影响;运用整备设施设计参数的优化调整;检修设备设施及其他设施配置的明确调整等。以上观点丰富了车辆基地工艺设计思路。
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50157—2013地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[2]中华人民共和国建设部.GB50157—2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[3]中铁第一勘察设计院集团有限公司.青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程大田路车辆基地工艺初步设计文件[Z].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2013.
[4]中铁第一勘察设计院集团有限公司.西安市轨道交通市域线临潼线一期工程香王车辆基地工艺初步设计文件[Z].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2013.
[5]马晓彤.天津地铁1号线车辆段、停车场工艺设计[J].铁道标准设计,2009(7):114-116.
[6]李利军.沈阳地铁10线车辆段工艺设计优化及创新[J].铁道标准设计,2014(1):128-131.
[7]中华人民共和国住房和建设部.建标104—2008城市轨道交通工程项目建设标准[S].北京:中国计划出版社,2008.
[8]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50490—2009城市轨道交通技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[9]中华人民共和国公安部.GB50016—2006建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[10]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50187—2012工业企业总平面设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.
Application of New Code in Design of Metro Vehicle Depot
YANG Zi-liang
(Environment and Equipment Division, China Railway First Survey &Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 710043, China)
In order to help vehicle depot process designer better understand the new criteria for innovative design, this paper, based on the study of the new 2013 criteria for metro design and the author’s experiences in metro depot process design, analyzes the differences between the old and new criteria for metro design and the reason of modification, summarizes the common problems encountered during the design and the design principles to be followed. This paper also addresses the impact of vehicle parameters changes on the engineering design and the impact of the adjustment of vehicle repairing system on the scale of the depot. The optimization and adjustment of the design parameters for operational facilities, and the adjustment of service devices and other facilities are recommended.
Code for design of metro; Vehicle depot; Process design
2014-12-09;
2015-02-08
杨子亮(1983—),男,工程师,2008年毕业于西南交通大学车辆工程专业,工学硕士,E-mail:tyyyzl@163.com。
1004-2954(2015)09-0152-04
U231+.1
A
10.13238/j.issn.1004-2954.2015.09.034