福州东(樟林)车辆段工艺设计实践与创新

骆礼伦

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

引言

随着铁路建设的发展，福建省境内货车保有量大幅度增长，货车检修任务量增加迅速。福州东车辆段位于福州枢纽樟林编组站，地处“一带一路”核心区域，其建设满足了福建省货车定期检修需要，减少了货车回送，优化了运输秩序，提高了运输能力，节约了运维成本，助力国家“一带一路”发展倡议[1-5]。

货车车辆段设计充分吸收近年来全国各车辆段优点，从工艺分析、总图、预检预修、修车库与联合车库等方面重点研究和设计，打造现代一流货车检修基地，适应运输发展需要。

1 车辆段设计概况

福州东车辆段建设规模为段修20台位(含段做厂修4台位，预检预修10台位，洗罐3台位，存车线6条(含走行线1条)、牵出线1条，轮对装卸、喷漆、抛丸、调梁线各1条，年检修能力可达段修12 000辆、厂修300辆，围墙内占地面积17.33 hm2，房屋建筑面积42 605 m2，投资4.0亿元(不含征地)[6-7]。

2 车辆段总图布置

2.1 工艺分析

福州东车辆段检修作业需求包括段修、厂修、洗罐等内容。货车检修工艺流程为：入段→图像预检→预检预修→抛丸、油漆、洗罐(厂修)→架车→部件检修(轮对、制动梁、转向架、车钩、制动等)→落车→出段，货车检修工艺流程见图1。

图1 福州东车辆段货车检修工艺流程

2.2 出入段下穿温福铁路正线设置

针对出入段线方案进行了全面、细致的多方案分析和优缺点比较，推荐有利于行车组织、运营安全的下穿既有温福铁路方案。车辆段出入段线从樟林编组站编尾牵出线出岔，下穿温福铁路下行正线，取送车灵活，车辆段与对外道路的沟通都十分便利。

为避免中断温福铁路正线运营，本工程新建施工便线对既有温福铁路下行正线进行临时过渡，而后采用明挖法对出入段线下穿正线处框架桥进行施工。受临近既有牵出线、地下水位高、地形狭窄、工作面交叉等条件限制，主体工程采用了框架+U形槽结构形式。温福铁路正线、出入段线、施工便线关系示意见图2。

图2 温福铁路、出入段线、施工便线关系示意

2.3 车辆段总图设计

新建的福州东(樟林)货车车辆段经充分选址，最终确定建于“三环路西侧、远洋加油站北侧，温福铁路用地东侧地块”，围墙内总占地面17.33 hm2。从货车整车段修整车工艺流程角度分析，存车线(预检预修)与修车库贯通布置车辆段较常规横列式车辆段有优势。货车从车站取车(待修车)直接放在预检预修设施上，预检预修后可直接进入修车库段修，实现了货车检修从入段至落车全程无折角作业，效率高。福州东车辆段地块长约2 000 m，宽40～200 m，受化工路立交、鳝溪等限制性因素影响，布置横列式车辆段不占优势。为此，总图因地制宜全国首次采用了存车线(预检预修)与修车库贯通布置。

总布置以化工路立交桥为界将车辆段分为两部分：南侧为修车库与联合车库、油漆库、洗罐站、抛丸库、辅助生产房屋、办公及生活房屋；北侧为车辆段存车线、预检预修、走行线、调梁棚、调机库等[7]。建成后的福州东车辆段见图3。

图3 建成后的福州东车辆段

3 预检预修设施独立设置

2013年颁布实施的《铁路货车段修规程》(铁运[2012]202号)增加了“2.2.1段修车入库前应进行预检预修”的要求[2]。一般货车车辆预检预修作业一般在存车线或调梁线上进行。根据调研预检预修作业内容包括车门拆以及安装、车体挖补焊接、车厢地板处理、车体整形等作业内容，作业时间约为1.5 h。而车辆在修车库内仅进行了架车、修车(预检预修以外作业)、落车、制动试验等，作业时间约为3.3 h。预检预修与修车库台位比例为1.5∶3.3=0.45，比例设置为1∶2较为匹配。

福州东车辆段段修台位与预检预修台位比例为2∶1(段修20台位)，独立设置的预检预修棚配备有起重机、车门拆装机、列车试验器、压缩空气管路等完备的设施。福州东车辆段将原在修车库内进行的车门拆卸、车体切割补焊等作业安排至预检预修棚进行，减少了修车库内作业时间，极大改善了修车库内作业环境。福州东车辆段修车库内作业时间由4.8 h压缩至3.3 h，可实现每天出车48辆，台位利用率达到2.4，远高于规范规定的1.6。为与修车库作业节拍匹配，联合车库内采用了转向架单臂悬挂式检修流水线(2条分解线、1条组装线)、轮轴检修流水线(3条收入线、2条支出线)等新型工装。 福州东车辆段预检预修棚见图4。

图4 福州东车辆段预检预修棚

4 修车库与联合车库创新设计

修车库与联合车库是车辆段实现检修工艺的核心设施。厂修台位与段修台位合库建设为四线33 m宽、150 m长修车库，修车库辅跨与其同长，宽为15 m，设有心盘加修间、钩缓间等。联合车库按204 m×(27 m+24 m)设置，含转向架间(转向架悬挂式环形检修流水线)、制动梁、大部件检修间、轮轴间(轮对检修流水线)、轮对机加工等。修车库与联合车库平行布置，由3条转向架走行线连接。为满足检修需求和消防要求，组合厂房分9个检修区，建筑面积达20 165 m2。设计采用了大量先进技术，例如屋面虹吸排水、屋顶及高窗上的自动开启装置、骨料耐磨地面等。再例如引入立体化物流和仓储理念，设计了轴承立体自能存放系统，既节省仓储面积，又提高物流效率，方便物件的存取和配送，降低了劳动强度。这些设计均是货车检修领域新的突破和尝试[8-21]。修车库与联合车库平面布置见图5。

图5 修车库与联合车库平面布置

主要创新设计如下。

(1)修车库起重机司机室设在修1、修2线之间，登车梯采用特殊设计，司机室视线覆盖全库作业范围。

(2)车辆段修车库修3、修4线架车镐布局采取兼容设计，创新提出在常规8.4 m基础上增加1组架车镐，可适应换长0.8～1.6货车架落车作业，同时转向架、轮对、制动梁等检修流水线均考虑兼容性设计，段修货车多达97种。

(3)修车库焊机集中设置，二次线直接埋地引至修车台位；修车库采用埋地式微控集中试风系统取代单车试验器；离墙较远的修2、修3线采用埋地铺设方式将压缩空气管道引至台位下方专用井内。以上措施改善了库内作业环境，减少了交叉干扰作业。

(4)钩缓检间、大部件检修间的抛丸除锈设备、油漆设备噪声大、作业环境恶劣，本次设计将这些设备分别布置在单独房屋内，极大改善库内作业环境。

(5)心盘分解和组装工位均布置在转向架走行线上，走行线长39 m，使得心盘可就地完成分解、检测、组装，避免了心盘长距离来回运输。

(6)联合车库内的轮对检修流水线(3条收入线、2条支出线、1处机加工间、1处存轮棚)、转向架单臂悬挂式检修流水线、制动梁检修流水线均采用“U”字形布置方式，各衔接点均不需使用起重机吊运，实现各部件分解、检修、组装的无缝衔接。

(7)本项目采用了转向架单臂悬挂检修流水线(图6)。该设备特点起重机可进入悬臂式转向架输送线内工作，既能吊走线下的转向架，又能辅助设备维修；该检修流水线采用单柱支撑，宽度仅1.6 m，相比宽4 m的龙门式双柱支撑，改善了作业环境，降低了检修人员的劳动强度，解除了压抑感[10]。

图6 转向架单臂悬挂检修流水线

5 结语

樟林编组站位于福州枢纽，具备良好的扣车条件，新建福州东(樟林)货车车辆段不仅将从根本上解决整个福建省货车定期检修以保障列车的运行安全，而且节约运输成本降低货车周转时间，更好地提高铁路为区域经济发展服务的能力。

车辆段设计工作涉及的铁路、地方主管部门多、范围广，工程设计涵盖的专业多，检修工艺复杂，设计工作难度大。从工程实际和用户需求出发，以福州东车辆段为例，对车辆段总图、预检预修、修车库与联合车库等进行分析，有较好的借鉴意义。

该项目历经10年，2006年开始立项，2010年可研批复，2012年初设批复，2013年完成施工图，2015年项目竣工，2016年小规模投产，2017年已大规模投产。目前已安全生产近2年，车辆段整体设计以及建设得到使用单位好评。福州东(樟林)车辆段设计工作实现了创新理念和工程实际的协调统一，该工程建成后产生良好的社会经济效益，具有较强的实用价值，推广应用前景广阔。