基于功能拓展的常州地铁2号线车辆基地的设计
2021-06-09倪士浩
倪士浩
(中铁上海设计院集团有限公司,上海 200070)
1 工程概况及其车辆基地的功能需求
常州地铁2号线全线长约36 km,一期工程长19.5 km,采用B型车,6辆编组。一期工程在线路东端设丁堰车辆段一座。丁堰车辆段功能定位为定修段,接轨于青洋路站和丁塘河公园站。二期工程设停车场一座,设于二期工程线路的西北端。依据常州市轨道交通线网车辆设施布局规划和建设时序,1号线设有新龙车辆段,定位为厂架修段,作为路网性车辆基地,将承担1号、2号、4号线的车辆厂架修任务,并先于2号线建设投入使用。从线网规划图分析,2号线与1号线在文化宫站设有联络线,且车辆采用同一车型,均为B型车,所以2号线车辆可与1号线的新龙车辆段实现大修、架修资源共享。因此,本线车辆段定位为定修段,符合线网车辆设施资源共享的设计原则。
按照地铁公司提出的需求,常州地铁2号线丁堰车辆段内要增设培训中心、练兵线等配套设施和运营公司综合办公楼,同时在段址内增设消防站。作为常州地铁运营公司的职能管理总部和员工培训中心,丁堰车辆段的规模、功能比其他一般定修段的标准更高、要求更细,实际上拓展了定修段的基本功能和配置。
2 丁堰车辆段的段址条件和设计规模
2.1 段址条件
丁堰车辆段位于青洋路高架东侧约800 m处地块内。地块呈长方形,东西走向。地块东、西两端为规划道路,南侧靠近沪宁城际铁路和京沪线,北侧为东方中路。地块长约1 000 m,宽约500 m,用地地块面积约50 hm2,地块宽度远大于车辆段实际宽度。车辆段用地多为农村民宅及农田,拆迁量较大。场地较平整,用地形状规整,条件较好。位于地块中部南侧有一于2013年4月获批的常州市级文物保护建筑——丁堰唐氏宅邸,为1层民宅。丁堰唐氏宅邸北侧偏西约170 m处有一不可移动文物——唐氏宗祠,为1层建筑,目前处于弃用状态,局部已作为企业临时仓库使用,车辆段的布置方案需避让以上保护建筑。地块条件可满足车辆段的建设需要。
2.2 设计规模
结合常州地铁2号线的实际情况,车辆检修采用预防性计划检修制度。其检修修程及检修周期遵照GB 50157—2013《地铁设计规范》[1]的规定,由此计算配属车辆、检修工作量,确定车辆基地的设计规模,见表1。
表1 计算规模表
在规模设计中,其规模大小除受到地形条件、周边环境等控制因素外,还应充分考虑车辆运用的要求。本线在线路的两端分别设有丁堰车辆段和邹区停车场,按照本线一期、二期的建设时序,结合运用车辆数和车辆检修需要,定修设施集中设置在丁堰车辆段。车辆运用设施(包括停车列检和月检设施)由丁堰车辆段和邹区停车场共同承担。车辆运用设施的分配按照线路长度,从有利于行车组织,统一全线服务水平,减少列车空驶距离,降低运营成本,避免因远期扩建对运营造成影响等方面综合研究确定。
丁堰车辆段的设计规模:停车列检位32列位,周月检3列位,定修1列位、临修1列位,吹扫1列位,静调1列位,见表2。地铁2号线车辆的大架修由1号线百丈车辆基地承担。
表2 车辆设施设计规模表
根据常州市轨道交通2号线一期工程配属车辆及车辆停放、检修的需要,丁堰车辆段功能配置为:修建停车列检库、镟轮库、定临修库、静调库、周月检库、吹扫库、洗车库和工程车库及其相应的线路;修建试车线1条、材料线2条、牵出线1条、洗车折返线2条;修建培训楼、练兵线、运营综合楼、综合维修楼等建构筑物。
3 丁堰车辆段的总平面布局
3.1 段型设计
车辆段段型有贯通式布置、尽端式布置。贯通式车辆段段型的停车库线两头各接一个车站,方便车辆进出,段内运用与检修作业顺畅,调车作业与出入段车辆可平行进行,车辆走行距离较短,缺点是占地较多。尽端式车辆段段型的停车库线与检修库线采用尽端式横列并行布置或尽端式纵列反向布置。列车进出段作业顺畅,但运用与检修作业之间需“之”字形折返调车,调车作业与出入段作业有干扰,需增设牵出线。优点是可充分利用规划用地,占地少,工程量小,能节省规划用地。根据丁堰车辆段的段址条件,确定段型为尽端式横列并行布置。
3.2 总平面布局
本着集约用地、方便运营、合理利用资源的原则,车辆段用地贴近南侧沪宁城际铁路布置,将北侧用地释放为城市所用。为保护文物和节约用地,在征求文物部门同意的情况下将丁堰唐氏宅邸采用围护保护方案。
基于此,按段型设计和扩展的功能要求,结合段内主要道路和生产用地统筹布置运营综合楼、培训楼、练兵线等设施。丁堰车辆段以停车列检库和联合检修库为主体进行总平面布置,停车列检库与联合检修库顺向并列式布置,且均为尽头式。停车列检库布置于车辆基地的南侧,检修库布置于停车列检库的北侧。镟轮库位于停车列检库南侧,与停车列检库连跨设置。调机工程车库顺向布置于联合检修库与停车列检库咽喉之间。洗车线与出入段线平行设置,采用咽喉区八字线通过式布置方式。试车线位于停车列检库南侧,分近远期实施。调车牵出线布置于出入段线北侧。材料及新车装卸线布置于咽喉区北侧直接相连,材料线旁设材料堆场。试车线布置于车辆段南侧,靠近沪宁城际铁路,全部为平坡直线,受东侧规划道路限制,近期有效长920 m,远期跨过规划路,有效长达1 170 m,可满足70 km/h速度试车要求。
段内生产房屋按生产性质分区布置。厂前区位于联合检修库尾部、靠近主出入口。运营综合楼、公寓楼、综合维修楼、培训楼设置于厂前区;综合楼与公寓楼靠近主入口,分设于主干道南北两侧,综合维修楼紧邻公寓楼西侧设置,培训楼紧邻综合维修楼西侧设置;材料堆场位于材料线北侧,物资总库设在材料堆场的西北侧,由物资总库向西依次设置材料棚及练兵场、公寓楼二期、运动场等;洗车库设于材料棚对面,与材料棚隔出入段线设置,生产废水处理站临近洗车库设置;出入段线南侧由东向西分别布置有牵引变电所、易燃品库、动调信号室,均临试车线布置。靠近西侧规划道路,由南向北分别布置了主变电所、消防站、公安派出所和轨道交通配套用房,其中公安派与消防站相对设置,均面向厂区出入口干道,便于出警。
受东西2条规划道路及南侧沪宁城际铁路的限制,2条规划道路均需设下穿沪宁城际的下立交,因此,出入口不宜设在距离西南侧用地红线80 m范围内。综合各种因素,基地设2个出入口,分别与东西两侧规划道路相连。车辆段主出入口位于段内东北角,与东侧规划道路相连接。次出入口与消防站、公安派出所相比邻,设于基地西北侧,与西侧规划道路连通。公安派出所、消防站均设有独立出入口。
车辆段内道路布置,满足人流、物流和消防要求,使得各分区、各建筑物、各车间之间联系便捷。主要道路按双车道或消防车道考虑,路宽7 m,次要道路按单行车道考虑,路宽4 m。
4 丁堰车辆段的设计特点与技术创新
4.1 设计特点
1)将停车列检库和联合检修库2个主要生产用房并列布置,所有股道全部顺接,工艺流程合理顺畅,列车走行距离短,入库方便。
2)工程车库设于车辆段咽喉区,与出入段线直接相连,场内调车方便,救援出动快捷,车辆段咽喉区布局紧凑。
3)材料线兼作新车装卸线,设于咽喉区北侧,毗邻物资总库,衔接车辆段主干道,物流方便,功能完善。
4)镟轮库与运用库连跨设置,工艺流程顺畅。
5)常州2号线丁堰车辆段相对于同级别车辆段增设运营公司综合办公楼、线网级级别地铁系统培训中心、主变电所、消防站及练兵线。
6)办公、维修、住宿用房分散布置,便于使用,段内生产、生活功能分区明确,绿化面积较大。
7)在出入段线靠近咽喉区设轮对受电弓在线检测设备,对轮对和受电弓故障预诊断,提高运营检修效率。
4.2 技术创新
1)车辆段出入段线以“1+1八字线”形式分别接轨于青洋路站和丁塘河公园站,避免反方向来车进段的折返,另外列车可转向调头,减少轮对偏磨。
2)常州2号线丁堰车辆段的功能不同于同级别车辆段,在研究线网功能和充分发挥丁堰车辆段的地理优势下,段内增设运营综合楼、线网级别地铁系统培训中心、主变电所、消防站及练兵线。相比同级别车辆段,基地功能、人员数量、场地规模都要大。
3)镟轮库与运用库连跨布置,通过优化库内设备布局巧妙规避了镟轮作业时列车压道情况。整体布局结构紧凑,节约用地。
4)“唐氏宅邸”位于车辆段用地红线内,为满足环评要求,试车线对应的300 m长度范围内铺设橡胶减振垫碎石道床。道床减震垫下浇筑200 mm厚、3 800 mm宽的钢筋混凝土垫层,在轨道高度以下预留4.0 m宽(线路中心线两侧各2.0 m)的碎石垫层。
5)车辆段考虑绿色建筑的要求设置了雨水回用系统,中水用于浇洒道路和绿化浇灌。
5 结语
丁堰车辆段作为定修段,与常规定修车辆段相比增设了培训中心、练兵线、运营综合楼、消防站等建(构)筑物及配套设施。停车列检库为一线二列位,尽端式布置,由4个4线跨组成;联合检修库由定临修库、静调库、周月检库、吹扫库、辅助生产车间组成,呈尽端式布置。洗车线与停车列检库南侧8条列检线直接相连,方便列车洗车出入库作业。段型流畅,布局紧凑。随着设计过程的深入和功能需求的不断拓展,总平面布局也进行了几次微调整,每次调整都贯彻了地铁公司提出的功能增补需求。目前,丁堰车辆段主体工程已经完工,整体效果良好,达到了技术先进、布局紧凑、美观整洁、节省投资的设计目标和功能要求。