邱 鳴

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)處, 西安 710043)

地鐵車(chē)輛段總平面布置方案設(shè)計(jì)探討

邱 鳴

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)處, 西安 710043)

地鐵車(chē)輛段總平面布置是地鐵車(chē)輛段設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)和核心部分。以成都地鐵5號(hào)線線網(wǎng)性質(zhì)的大架修基地為例,論述車(chē)輛段的功能定位、任務(wù)量和作業(yè)流程,結(jié)合實(shí)際工程的自然條件和區(qū)域環(huán)境等方面條件,分析總平面布置的原則和重難點(diǎn),形成最終總平面布置方案。提出車(chē)輛段總平面布置時(shí)線路、房屋、綜合管線、綠化景觀及活動(dòng)場(chǎng)地的布置要求,揭示地鐵車(chē)輛段總平面設(shè)計(jì)的核心及關(guān)鍵,提出較為合理科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路。

地鐵；車(chē)輛段；總平面布置；工藝流程；總平面構(gòu)成

1 概論

隨著城市軌道交通的和諧發(fā)展，其運(yùn)營(yíng)的安全越來(lái)越受重視，作為保證軌道交通系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)的基地，車(chē)輛段的建設(shè)越來(lái)越重要，其總平面布置要求越來(lái)越高，如果布置不合理，考慮不周，將直接影響車(chē)輛段運(yùn)營(yíng)后的使用效率，會(huì)對(duì)城市區(qū)域的規(guī)劃和建設(shè)產(chǎn)生不利因素，且在遠(yuǎn)期擴(kuò)建時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響并造成大量廢棄工程。車(chē)輛段屬于大型建設(shè)工程，占地多，投資大，因此如何合理利用城市有限土地資源，充分考慮運(yùn)用、檢修工藝要求，結(jié)合規(guī)范、市政規(guī)劃等各方面要求和地形地貌特點(diǎn)，完成總平面布置，已經(jīng)成為車(chē)輛段設(shè)計(jì)中的最重要和關(guān)鍵的問(wèn)題[1]。

1.1 工程概況

以成都地鐵5號(hào)線大豐車(chē)輛段為例，對(duì)其總平面布置方案進(jìn)行分析研究。5號(hào)線全長(zhǎng)約60 km，設(shè)一段兩場(chǎng)，其中大豐車(chē)輛段與商貿(mào)城站接軌，其功能全，規(guī)模大，投資高，限制因素多，且是線網(wǎng)性質(zhì)的大架修基地，大架修規(guī)模達(dá)9列位屬國(guó)內(nèi)首例，另需考慮預(yù)留大庫(kù)上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)條件，還要考慮下穿車(chē)輛段的市政道路和4條改河改渠工程的實(shí)施條件，難度較大[2]。

1.2 功能定位

(1)車(chē)輛檢修

大豐車(chē)輛段承擔(dān)成都市5、6、7、8號(hào)線大架修任務(wù)，以及5號(hào)線定修及以下修程的檢修任務(wù)。

(2)綜合維修

大豐車(chē)輛段設(shè)綜合維修中心，滿足5號(hào)線各系統(tǒng)設(shè)施的維修、保養(yǎng)和檢修工作。

(3)物資總庫(kù)

大豐車(chē)輛段設(shè)物資總庫(kù)，保證地鐵系統(tǒng)材料、配件、設(shè)備等物資的采購(gòu)、存放、發(fā)放和管理。

(4)列車(chē)救援

大豐車(chē)輛段設(shè)救援機(jī)構(gòu)，定期進(jìn)行救援培訓(xùn)和演練。當(dāng)運(yùn)營(yíng)發(fā)生事故時(shí)，排除故障恢復(fù)運(yùn)營(yíng)秩序。

(5)新車(chē)裝卸

大豐車(chē)輛段承擔(dān)新車(chē)的接收、調(diào)試及驗(yàn)收工作，新車(chē)裝卸作業(yè)采用公路運(yùn)輸方式。

1.3 任務(wù)量計(jì)算

結(jié)合車(chē)輛段功能定位和任務(wù)范圍，根據(jù)車(chē)輛的運(yùn)用、檢修指標(biāo)[3]，對(duì)各項(xiàng)功能的任務(wù)量進(jìn)行計(jì)算。表1是車(chē)輛段不同時(shí)期車(chē)輛檢修、運(yùn)用任務(wù)量的計(jì)算結(jié)果。

表1 車(chē)輛段任務(wù)量計(jì)算匯總 列位

2 總平面圖設(shè)計(jì)前分析

2.1 總平面布置原則

(1)在充分考慮段址的地形地貌和周?chē)h(huán)境的基礎(chǔ)上，以確保車(chē)輛質(zhì)量和生產(chǎn)安全，滿足工藝要求為前提，以提高作業(yè)效率，改善勞動(dòng)條件、節(jié)省基建投資、降低生產(chǎn)成本、獲取最佳綜合效益為目的。

(2)段址一般位于城市近郊，征地困難，限制條件多。總平面布置要符合城市規(guī)劃，近遠(yuǎn)期統(tǒng)籌考慮，合理確定近期規(guī)模避免浪費(fèi)，充分規(guī)劃遠(yuǎn)期需求以?？沙掷m(xù)發(fā)展[4]。

(3)總平面布置應(yīng)滿足各種生產(chǎn)功能的要求，布置順暢，避免車(chē)輛在段內(nèi)迂回運(yùn)行或互相干擾，盡量縮短列車(chē)在段內(nèi)的空走距離。

(4)段內(nèi)房屋及設(shè)施的布置應(yīng)根據(jù)檢修工藝和生產(chǎn)性質(zhì)按系統(tǒng)布置，房屋分類合并，綜合考慮防火、道路、管道敷設(shè)及綠化、環(huán)保等的要求。

(5)總平面布置宜將檢修、停車(chē)運(yùn)用部分與辦公生活區(qū)分開(kāi)布置，帶電作業(yè)區(qū)與非帶電作業(yè)區(qū)分開(kāi)布置，交通考慮將車(chē)流和人流分開(kāi)。

(6)出入段線的布置，滿足列車(chē)出入段能力的需要，并盡量縮短車(chē)輛出入段時(shí)的空走距離。

2.2 車(chē)輛段工藝流程

(1)車(chē)輛運(yùn)用整備工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 車(chē)輛運(yùn)用整備工藝流程

(2)車(chē)輛檢修工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 車(chē)輛檢修工藝流程

2.3 大豐車(chē)輛段總圖構(gòu)成2.3.1 段內(nèi)線路布置

段內(nèi)線路主要指站段分界點(diǎn)以內(nèi)的所有車(chē)輛段線路，主要由運(yùn)用線群、檢修線群及輔助線群組成[5]。

線路的布置應(yīng)使工藝流程順暢，避免車(chē)輛走行時(shí)相互干擾，在滿足車(chē)輛作業(yè)的情況下，線路布置要合理緊湊，鋪軌最短，道岔最少，便于組織和指揮生產(chǎn)，以提高車(chē)輛運(yùn)行效率。段內(nèi)主要線路配置及其要求見(jiàn)表2。

表2 車(chē)輛段線路匯總

2.3.2 房屋布置

段內(nèi)的房屋主要包括生產(chǎn)廠房、生活辦公房屋及輔助房屋[6]。

房屋布置要符合生產(chǎn)工藝流程，使各廠房生產(chǎn)作業(yè)密切配合，便于組織指揮生產(chǎn)。要結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，并符合防火、防震、防塵、衛(wèi)生、通風(fēng)、防噪聲、自然采光等要求。段內(nèi)主要廠房配置及要求見(jiàn)表3。

(1)生產(chǎn)廠房布置要求

生產(chǎn)廠房要考慮各廠房位置符合生產(chǎn)工序，相互距離短，且要預(yù)留發(fā)展的條件。由于生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)有眾多大型和有基礎(chǔ)的設(shè)備，廠房盡量設(shè)置于地質(zhì)較好的位置。

表3 車(chē)輛段廠房匯總

(2)生活辦公房屋布置要求

生活辦公等房屋要考慮出入方便，便于與外界及段內(nèi)各生產(chǎn)單位聯(lián)系，方位要結(jié)合其功能特點(diǎn)、采光、風(fēng)向等因素。綜合辦公樓宜設(shè)置在段出入口和主要生產(chǎn)廠房附近，乘務(wù)員公寓宜設(shè)置在段內(nèi)安靜又距離停車(chē)庫(kù)及運(yùn)轉(zhuǎn)室較近的位置，食堂宜設(shè)置在交通方便的生活區(qū)，而且在段內(nèi)的下風(fēng)向位置。

2.3.3 道路布置

道路布置要使段內(nèi)各建筑物之間方便聯(lián)系，不但滿足人流物流需求，還要考慮消防要求，道路跨越股道時(shí)，避免跨越咽喉區(qū)，盡量跨越較少的股道。道路形式有環(huán)形和盡頭兩種，盡頭道路端部要設(shè)置回車(chē)場(chǎng)。

2.3.4 綜合管線布置

綜合管線合理布置不但能節(jié)約用地和工程投資，避免廢棄工程，而且方便運(yùn)營(yíng)檢修保證運(yùn)營(yíng)安全。布置時(shí)先要明確各管線溝槽間間距、坡度、埋深和避讓原則等要求，再考慮減少與股道和道路的交叉，多采用共溝、共架布置方式，以方便維護(hù)檢修和施工為目的[7]。

2.3.5 綠化景觀

隨著生活水平的提高，人們意識(shí)到環(huán)境美化的重要性，各城市都加大了園林綠化建設(shè)投入，提出了園林綠化工程的要求，車(chē)輛段綠化分廠區(qū)、屋頂和邊坡?lián)鯄G化，廠區(qū)綠化以草地為主配以行道樹(shù)，局部重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行園林式綠化[8]，屋頂綠化要減小荷載，以草地搭配低矮灌木，邊坡?lián)鯄G化采用草地結(jié)合闊葉植物。

2.3.6 活動(dòng)場(chǎng)地

總圖布置時(shí)應(yīng)考慮段內(nèi)職工的活動(dòng)場(chǎng)地，以便職工開(kāi)展文化體育等活動(dòng)。

3 總平面布置方案

3.1 段址位置

大豐車(chē)輛段位于成都市新都區(qū)斑竹園鎮(zhèn)石佛村，香城大道以南，成德大道以東。地塊規(guī)劃為住宅、商業(yè)、公共管理與湖泊水域用地，現(xiàn)狀為農(nóng)田、村落及錦水河河道。地勢(shì)平坦、開(kāi)闊。段址位置見(jiàn)圖3。

圖3 大豐車(chē)輛段段址

3.2 站段關(guān)系及出入段線

大豐車(chē)輛段接軌于商貿(mào)城站。出入線自商貿(mào)城站小里程端的正線之間引出，并行正線向北走行，隨后以1組R-300 m的S形曲線下穿正線左線后轉(zhuǎn)入道路東側(cè)接入大豐車(chē)輛段，全長(zhǎng)578.60 m，最大坡度28.046‰。

車(chē)輛段站段關(guān)系見(jiàn)圖4。

圖4 大豐車(chē)輛段站段關(guān)系

3.3 總平面布置控制因素分析

(1)大豐車(chē)輛段接軌站為高架站且距離段址較近，出入段線長(zhǎng)度短，并上跨規(guī)劃道路，需保證出入段線的坡度、信號(hào)轉(zhuǎn)換、一度停車(chē)等功能要求，滿足規(guī)劃道路凈空，總圖布置時(shí)注意出入段線與咽喉區(qū)股道群的位置關(guān)系，盡量平緩順直連接。

(2)段址緊貼規(guī)劃道路，且距正線北段最末站很近，可結(jié)合此條件布置段綜合辦公樓、乘務(wù)員公寓、出入大門(mén)位置，并合理規(guī)劃段內(nèi)物業(yè)開(kāi)發(fā)。

(3)本工程大架修任務(wù)量大，要盡量減小調(diào)車(chē)轉(zhuǎn)線的次數(shù)和距離，提高運(yùn)營(yíng)效率[9]，調(diào)機(jī)庫(kù)和試車(chē)線緊鄰檢修庫(kù)。

(4)試車(chē)線長(zhǎng)度較長(zhǎng)且要求平直，需結(jié)合市政規(guī)劃、段址位置特點(diǎn)及段內(nèi)檢修庫(kù)位置，合理布置試車(chē)線位置。

(5)由于出入段線條件較差，洗車(chē)線如不能設(shè)置為貫通式，可考慮往復(fù)式或盡端式[10]，輪對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備也可考慮不設(shè)置于出入段線處。

(6)本線主變電站設(shè)置于車(chē)輛段內(nèi)，要考慮主變電站的位置相對(duì)獨(dú)立又與段內(nèi)相關(guān)設(shè)施便于聯(lián)系，還應(yīng)考慮其進(jìn)出電纜管溝徑路實(shí)施簡(jiǎn)單方便。

(7)段址內(nèi)共有4條溝(渠)穿過(guò)，其中錦水河、柏水河既有排洪功能，又有灌溉功能；五斗渠、六斗渠為灌溉渠道，均需改移。在改河改渠時(shí)要考慮河渠走向長(zhǎng)度最短，占地最小，對(duì)段內(nèi)構(gòu)筑物基礎(chǔ)和各管線影響最小[11]。

3.4 總平面布置方案一

本方案呈順向橫列式，總平面布置以運(yùn)用庫(kù)和檢修庫(kù)為中心，其他建筑根據(jù)段型和段內(nèi)空地合理布置。運(yùn)用庫(kù)靠近正線和規(guī)劃道路側(cè)，試車(chē)線與檢修庫(kù)設(shè)置于一側(cè)。運(yùn)用庫(kù)咽喉區(qū)前空地距離規(guī)劃道路較近，交通方便且距離車(chē)站很近，另考慮進(jìn)出主變電站管溝走向，將段主出入口及綜合樓、乘務(wù)員公寓、主變電站等設(shè)置于此，檢修庫(kù)咽喉區(qū)前空地被試車(chē)線和咽喉區(qū)包夾，位置相對(duì)獨(dú)立、偏僻，將雜品庫(kù)、物資總庫(kù)、料庫(kù)、料棚、料場(chǎng)及卸料線等物資類設(shè)施集中設(shè)置于此。本方案圍墻內(nèi)用地約30.68 hm2，總平面布置詳見(jiàn)圖5。

圖5 大豐車(chē)輛段總平面布置方案一

3.5 總平面布置方案二

本方案同方案一呈順向橫列式，與方案一不同處主要如下。

(1)運(yùn)用庫(kù)和檢修庫(kù)的位置調(diào)換，檢修庫(kù)靠近正線和規(guī)劃道路側(cè)。

(2)試車(chē)線與檢修庫(kù)位于同側(cè)，靠近于正線側(cè)。

(3)由于運(yùn)用庫(kù)靠東側(cè)，出入段線與運(yùn)用庫(kù)線連接成兩倍角關(guān)系。

(4)出入段線與正線、市政道路間空地大，條件好。

(5)由于試車(chē)線將車(chē)輛段與規(guī)劃道路間通道封死，段主出入口及綜合樓等生活辦公房屋設(shè)置于運(yùn)用庫(kù)后端空地，靠近既有香城大道。

(6)其余房屋按段內(nèi)自然形成空地布置。

本方案圍墻內(nèi)用地約31.26 hm2，總平面布置詳見(jiàn)圖6。

3.6 方案比較

方案一段型緊湊，生產(chǎn)、生活設(shè)施同類合并，分區(qū)設(shè)置，利于生產(chǎn)，方便管理，保證安全，既滿足生產(chǎn)工藝流程順暢，也為段內(nèi)生活辦公提供較好的環(huán)境。運(yùn)用庫(kù)沿出入段線順向布置，車(chē)輛走行距離短。但試車(chē)線略切割區(qū)域地塊。

方案二占地較大，段周邊空地條件最好，如進(jìn)行開(kāi)發(fā)方案最合理，與區(qū)域規(guī)劃符合性也較好[12]。但出入段線條件較差，段出入口距離地鐵車(chē)站較遠(yuǎn)，出行不便，且段內(nèi)布置不緊湊，空地多，房屋布置功能分區(qū)不明確，不利于管理。

綜合以上優(yōu)缺點(diǎn)分析，推薦采用方案一。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)成都地鐵5號(hào)線大豐車(chē)輛段總平面布置的比選分析，可得出以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)和結(jié)論。

(1)如接軌站距離車(chē)輛段段址較近，則盡量使運(yùn)用庫(kù)位置靠近接軌站一側(cè)，使運(yùn)用庫(kù)線與出入段線連接順暢合理，且出入段線平緩、順直，條件較好。

(2)線網(wǎng)性質(zhì)大架修車(chē)輛段檢修任務(wù)量較大，試車(chē)線與檢修庫(kù)盡可能布置于同一側(cè)，以減少檢修車(chē)輛在段內(nèi)走行時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。

(3)車(chē)輛段房屋種類較多，可將同功能性質(zhì)房屋盡量合建設(shè)置或同區(qū)域設(shè)置，以提高生產(chǎn)效率且方便管理。

圖6 大豐車(chē)輛段總平面布置方案二

(4)全面考慮車(chē)輛段邊界限制條件，如規(guī)劃市政道路及改河改渠等工程的實(shí)施條件，做到工程投資最省，對(duì)車(chē)輛段影響最小。

(5)如車(chē)輛段段址位置在城市規(guī)劃中有較好的商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值，應(yīng)結(jié)合規(guī)劃合理設(shè)置段對(duì)外出入口，布置段內(nèi)生活辦公房屋位置，并統(tǒng)籌考慮段內(nèi)預(yù)留空地及大庫(kù)上蓋開(kāi)發(fā)的條件。

地鐵車(chē)輛段設(shè)計(jì)涉及的專業(yè)多，接口雜，且受控因素較多，而總平面布置在設(shè)計(jì)中起關(guān)鍵性作用，引導(dǎo)后續(xù)各專業(yè)設(shè)計(jì)工作的合理開(kāi)展，決定著整個(gè)車(chē)輛段工程是否經(jīng)濟(jì)合理，因此在總平面布置方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)反復(fù)推敲，多方案比較，避免技術(shù)上的疏漏造成工程上的損失。

[1]李桂桂，馮太群.地鐵車(chē)輛段站場(chǎng)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012(3)：102-104.

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Approach to the General Layout of Subway Car Depot

QIU Ming

(Environment & Equipment Design Department of China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 710043, China)

General layout is the core and foundation in the design of a subway car depot. With reference to the heavy repair base in Chengdu Metro, this paper discusses the functional orientation, assignments, work processes and analyzes the principles, key points and difficulties associated with the general layout to work out the final general layout program. Requirements for alignment, factory buildings integrated pipeline, greening landscape and exercise yard layout are proposed, and scientific and rational design concepts and design ideas are provided.

Subway; car depot; General layout; Process; Composition of planar

2015-01-28；

2015-02-09

邱 鳴(1982—)，男，工程師，2005年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院電力機(jī)車(chē)專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail：tyyqm@qq.com。

1004-2954(2015)08-0178-05

U231

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.08.038