城市轨道交通车辆基地镟轮线设计研究*

2021-03-21舒冬

城市轨道交通研究 2021年3期

舒冬

(中铁第四勘察设计院集团有限公司， 430063，武汉∥高级工程师)

为确保轨道交通车辆运行安全，保证乘客的乘坐舒适度，降低滚动噪声，需对出现损伤的车轮踏面进行修复。不落轮镟床已成为轨道交通行业的关键设备之一[1]，该设备能够在不落轮的情况下采用切削方式对车轮踏面进行修正，从而显著提高了车轮的修正效率。为确保镟轮作业效率，不落轮镟床通常在车辆基地内独立占用股道，此股道线路称为镟轮线，多采用不电化模式。多条城市轨道交通线路的车辆在镟轮作业的操作过程中发生了打火现象。文献[2-3]从发生打火后的处理措施方面进行了论述，提出了有效的事后解决方案。文献[4-6]从不落轮镟床设备接口方面进行分析，提出了设备本身对土建、暖通、给排水及电力的设计要求。文献[7]明确提出了镟轮库(线)不供电、镟轮线应配置公铁两用车或其他牵引设备等规定，并提出了镟轮线设计的基本原则。本文从设计角度对镟轮线在车辆基地总平面图中的布置方式、长度、绝缘节位置灯等方面进行论述，给出详细的计算方法，提出在车辆基地选址过程中的控制策略，旨在从源头上避免镟轮作业打火问题的发生。

1 镟轮线在车辆基地总平面图中的布置

1.1 镟轮作业流程

镟轮作业的对象为车辆轮对踏面。如图1所示，镟轮作业的常规模式为：采用通过式轮对在线检测设备(设置于入段线处)或车辆列检作业检测轮对踏面，一旦发现车辆轮对踏面损伤需要进行修复，则采用公铁两用车将车辆牵引/推送至不落轮镟床，完成对位后开始镟轮;作业完成后，由公铁两用车将车辆牵引/推送至停车列检库。

图1 车辆的常规镟轮作业流程

1.2 镟轮线在总平面图中的布置

为避免镟轮作业占用车辆基地内部的调车路由，车辆基地内的镟轮线在总平面图中的布置主要有八字形往复式和尽端式两种[8-12]，如图2所示。在车辆基地的总平面设计中，根据基地的用地条件和运营需求的不同，可灵活选用镟轮线布置方式，并可与洗车库或停车列检库组合布置。

2 镟轮线布置方式及有效长计算方法

2.1 八字形往复式布置

2.1.1 镟轮线与洗车线平行设置

在车辆基地用地长度可调整但宽度受限的情况下，镟轮线通常与洗车线平行布置。镟轮线和洗车线均采用八字形往复式作业方式，其布置有2种组合方式，如图3所示。

a) 八字形往复式

b) 尽端式

a) 方案1

b) 方案2

一般情况下，镟轮线与洗车线平行设置时，无论采用哪种方案，在车辆基地用地范围内均需保证设置于镟轮线的2个信号机之间的有效长度。八字形往复式镟轮线作业有效长度Lp的计算公式为：

Lp=2Lt+2Lq+Ls+Lx

(1)

式中：

Lt——1列列车的长度；

Lq——1台牵引车的长度；

Ls——不落轮镟床设备长度；

Lx——信号设备设置附加长度。

困难条件下，因车辆基地用地受限，方案1和方案2均无法布置时，镟轮作业时列车会压岔，如图4所示。为避免镟轮作业时发生打火，需协调供电、信号专业，采取相关措施，以确保镟轮作业范围及其内部相关道岔的轨道均不带电。供电、信号专业采取的措施可参考文献[2]和文献[3]。

2.1.2 镟轮线单独设置

在车辆基地用地宽度、长度均可调整的情况下，镟轮线通常单独布置，且采用八字形往复式作业方式，如图5所示。建议此情况下镟轮作业范围及其内部相关道岔的轨道均不带电。镟轮作业有效长度Lp的计算方法同式(1)。

图4 镟轮压岔作业范围示意图

图5 八字形镟轮线单独布置示意图

2.2 尽端式布置

在车辆基地用地宽度可调但长度受限的情况下，镟轮线可采用尽端式单独布置，如图6所示。此时镟轮作业范围内不可有道岔。尽端式镟轮线作业有效长度Lj的计算公式为：

Lj=Lp+Lm

(2)

式中：Lm——线路终端安全距离。

图6 尽端式镟轮线布置图

3 镟轮作业打火原因分析与设计对策

3.1 镟轮作业打火原因分析

根据信号专业要求，在镟轮线的不同位置均设置了绝缘节，但接触网/接触轨通常在不落轮镟床所在轨道与紧邻道岔衔接处断开。由于回流需要及道岔结构特点，整副道岔及镟轮作业范围外的轨道均与供电电源(DC 1 500 V或750 V)的负极相连。当牵引车将落弓状态的列车牵引至不落轮镟床基坑的轨道断开处但列车的最后一幅轮对仍处于镟轮作业范围外时，由于作业列车的轮对连通，导致不落轮镟床基坑处的首副轮对也带电。此时不落轮镟床设备处于接地状态，导致钢轮与不落轮镟床设备之间产生电势差，由此造成车轮与轨道之间打火，如图7所示。