某城市轨道交通停车场新增接车与调试功能分析研究

高如超，贺创波，刘 文

（1. 中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉 430040；2. 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北武汉 430040；3. 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心，湖北武汉 430040）

城市轨道交通列车自车辆厂运抵车辆段后，需要进行接收列车（以下简称“接车”）和相关调试工作。由于车辆段具有专用接（卸）车平台、试车线和检修库、镟轮库等，可以实现列车接车和调试的全部功能，因此全国范围内基本都是采用车辆段作为首列列车接车和调试的基地。本文鉴于某城市轨道交通工程建设中车辆段因征地拆迁等问题造成工期严重滞后，影响全线开通运营目标工期，因此，对停车场的接车和调试列车（以下简称“调车”）条件进行深入分析，创新性地采用以停车场作为接车和调车场地的方案，解决了全线开通运营延期的问题，取得了良好的经济效益和社会效益，可为类似工程提供借鉴和参考。

1 工程概况

该城市轨道交通工程呈东西走向，线路总长32.4 km，其中地下段长25.3 km，高架段长6.4 km，过渡段长0.7 km，包括17 座车站（地下站14 座，高架站3 座）、16 个区间、1 个停车场、1 个车辆段、1 个控制中心和2个主变电所。线路初、近、远期采用6 辆车固定编组运营组织方案，系统最大设计能力为30 对/h，最高运行速度为100 km/h，牵引供电制式采用DC1500V 架空接触网。

2 必要性分析

2.1 车辆段征拆及工程进展情况

本工程车辆段设计方案调整后，车辆段需征用土地约287 000 m2，自2017 年11 月至2018 年1 月底，已陆续交地5 批，交地面积约为233 000 m2。截至2018 年5 月底，剩余约54 000 m2土地尚未交付使用，主要分布在车辆段西侧商铺拆迁区域（含车辆段接车平台位置的家具城）及东侧出入场线咽喉区。车辆段于2017 年11 月9 日进场局部动工。2018 年4 月19 日，车辆段初步设计修编获政府部门批复。

2.2 车辆段接车、试车时间分析

根据原总工期策划安排，车辆段应在开工建设31个月（2015 年12 月31 日场地移交至2018 年8 月1 日首列列车接车）后开始接入首列列车。根据实际交地时间（2017 年11 月至2018 年1 月底）对比分析，若仍在车辆段接车，则首列列车接入时间应为2020 年8 月，同时该接车时间未考虑片区仍有关键区域未能完成征拆目标，存在工期再次推延、时间成本再次增加的风险。全线25 列列车总接车时间按12 个月考虑，在此基础上按照国家相关规范及法律法规对联调联试、试运行等时间的规定，本项目开通试运营的时间将推延至2021 年底。

2.3 停车场进展情况及接车计划

该停车场停车列检位的设计原则为近期16 列列车，同时具备大部分车辆检修功能。根据原总工期计划，停车场总工期为33 个月，其中土建施工周期为26 个月（原为2016 年3 月1 日至2018 年4 月30 日），铺轨、机电、装修施工周期共8 个月，交叉施工1 个月。因停车场实际开工时间为2016 年9 月，按上述33 个月的总工期控制，则实际完工时间应为2019 年5 月份。为确保工程合理有效的施工周期，经综合研究，接车时间拟为2019 年7 月1 日（较原总工期计划2019 年2 月1 日接车时间推迟了5 个月）。首列列车在到场静调2 个月后才能开始动调。

该停车场具备14 列列车的存储调试能力，可于2019 年7 月1 日至2019 年9 月30 日完成6 列列车的接车工作。在首列列车调试完成后进行“热滑”试验，并于2019 年10 月1 日至2019 年12 月31 日进行正线联调联试，并达到正线试运行的条件。

2.4 必要性分析结论

图1 U 型槽接车位置剖面图（单位：mm）

车辆段征地和场地移交时间已整体延迟2 年，因此将导致全线开通试运营时间由原策划的2019 年底推延至2021 年底，极大地增加了工程建设的时间及资金成本。为达到尽早开通的目标，节省建设成本，根据目前该停车场及正线土建工程的进度，考虑在停车场增加临时接车功能，分批次接车，提前接入部分地铁车辆，并在正线的西段选择合适的区间进行动车调试，不仅能实现在2019 年12 月31 日正线具备试运行的条件，还可缩短建设工期约1 年，提前至2020 年底实现开通试运营的目标。与在车辆段接车相比较，试运营时间将提前12 个月。因此，在停车场增加临时接车功能，在正线西段选择合适区间进行动车调试方案的意义重大，且是必要的。

3 可行性分析

若在该停车场实现接车和调试功能，需在停车场原有设计功能的基础上增加一些相应功能。根据实际情况，本文提出以停车场的U 型槽过渡段、牵出线和咽喉区3 种卸车平台作为卸车方案，并对停车场的调试功能进行可行性分析。

3.1 U 型槽过渡段（方案 1）分析

该方案是将卸车平台设置在停车场与正线连接出场线的U 型槽内，如图1 所示。该区域地形条件开阔平整，经过地基加固和地面硬化处理后可满足接车、运输专用车、吊车等各项需求。

（1）因U 型槽的轨道线路纵坡为3.5%，在该区域卸车，需要将坡度3.5%调平为0%以保证卸车时列车在轨道上不出现溜坡情况。根据列车长度和便于牵引要求，卸车平台总长度按60 m 设置，则卸车平台与U 型槽底板的最大相对高度为2.1 m，需要在新建卸车平台临时轨道的端部设置车挡。该方案在列车接车完成后，需要对卸车平台进行凿除，因此对U 型槽的主体结构有一定的影响。

（2）为满足接车后及时进行列车上正线调车的要求，需要采用停车场出场线进行卸车，并将入场线作为车辆进出正线进行动车调试的联络线。入场线的接触网、通信、信号等设施按照正常施工计划施工，而出场线（卸车平台）的接触网在接车完成后再行安装。

（3）工程车牵引列车至停车场平台进行编组，工程车与半永久牵引杆匹配的过渡车钩需要重新研制。车辆安全、稳定地摆放在轨道上后，工程车牵引列车从停车场停车库内开出，进行连挂。车辆编组型式为“=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc =”，全自动车钩（=）与半自动车钩（+）需使用过渡车钩和工程车连接。

（4）单节列车自身质量加上工装质量按40 t 进行计算，根据汽车吊的吊臂长度、吊幅、吊装角度等参数分析，可采用常规的2 台70 t 汽车吊进行抬吊装卸。

3.2 牵出线（方案 2）分析

该方案是将卸车平台设置在停车场牵出线，如图2所示。该区域地形条件开阔，但需征临时用地，存在一定的困难。

图2 牵出线接车位置剖面图（单位：mm）

（1）该方案实施对主体影响较小，与车辆正线调试交叉作业也少，但吊装高度大于18 m，容易受到侧风、吊装作业等因素影响，存在一定的安全风险。

（2）单节列车自身质量加上工装质量按40 t 进行计算，单个吊具的质量约为3 t。由于卸车高架桥平台与既有地面高度差约为7.5 m，为满足高台接车条件，起吊高度需大于18 m。根据吊车的吊臂长度、吊幅、吊装角度等参数分析与计算，为满足7.5 m高架桥接车要求，需选用350 t 吊车。

3.3 咽喉区（方案 3）分析

该方案是将卸车平台设置在停车场出入场线与停车场之间的咽喉区区域，如图3 所示。该区域处于施工场地内，由于停车场为两层构造加上盖盖体，地面层为社会停车场，2 层为地铁停车场空间，上方存在盖体遮蔽；在咽喉区不受2 层上部结构盖体遮蔽和其他构筑物影响的有效区域长度为33 m，满足单节列车长度22 m的卸装空间尺寸等基本要求，因此可作为卸车平台。

（1）咽喉区的接触网在接车期间不安装，考虑到接车后在正线调试车辆需要，出入场线需按照正常施工安装接触网。因此，在吊装作业时，存在触碰出入场线接触网等安全风险。

（2）卸车吊装方案同方案2，吊卸高度基本相同，容易受到侧风、停车场盖体、吊装角度、吊装作业要求等因素影响，存在一定的安全风险。

3.4 调试条件分析

3.4.1 静调条件分析

根据设计图纸，停车场目前具备的条件如下：

（1）架车机；

（2）满足5 条股道的检查地坑与3 层检修平台能力；

（3）DC1500V 的牵引供电能力；

（4）AC380V 的低压电源。

为满足静调要求，停车场需增加的设备如下：

（1）限界门和屏蔽门；

（2）检查地坑内设置插座，每条调试股道配备2 台静调电源柜和空压机；

（3）牵引工程车；

（4）DC110V 的静调电源柜。

3.4.2 动调条件分析

根据设计图纸，停车场具备的条件如下：

（1）信号功能；

（2）轨道；

（3）接触网及DC1500V 牵引供电。

为满足动调要求，停车场需增加的设备如下：

（1）无线列调设备（连通运行控制中心（OCC）与停车场）；

图3 咽喉区接车立面图（单位：mm）

（2）生产调度系统。

为满足动调要求，正线需具备的条件如下：

（1）平直轨道长度为2 km；

（2）接触网及DC1500V 牵引供电；

（3）信号功能；

（4）屏蔽门。

3.5 可行性分析结论

综上所述，采用停车场接车和调试列车方案总体可行，通过对场地合理布置和选择合适的吊车等方式可实现接车功能，在停车场增加静调电源柜等设备可实现列车调试功能。根据现场实际情况和工程进度安排等，经综合考虑，该停车场采用方案1，解决了因车辆段工期滞后导致全线开通运行延期的问题。

4 结语

鉴于本工程车辆段工期严重滞后，本文创新性地提出采用停车场作为接车和调试场地，解决了车辆段因征拆滞后造成的全线开通运行时间严重延期的问题。通过对停车场的3 种接车方案进行分析，最终选择方案1 对部分工程进行改造实现接车功能；然后对停车场的静调和动调条件进行分析，在增加限界门、静调电源柜和工程车等的情况下，通过合理地组织施工，可实现列车的调试功能。该方案的实施可将全线开通运行时间提前12 个月，具有重大的经济和社会效益。