摘要：根据计算核定的车辆段建设规模，专业工程师需结合线路条件，城市用地规划等资料完成车辆段的选址方案设计及总图布置设计，设计过程中最重要的是车辆段与车站的接轨方案设计及车辆段内检修及停车的总图布置设计。本文结合笔者多年的工作实践，介绍地铁车辆段的组成，对城市地铁车辆段规划设计要点进行了分析探讨。
关键词：地铁车辆段；设计；接轨；总图布置
1 地铁车辆段概述
1.1地铁车辆段的组成
地铁车辆段主要包括车辆段、综合维修中心、物资总库、培训中心和必要的生活设施等，要求分区明确，相对独立，辅助生产设施、生活设施相应集中共用[1]。车辆段是确保列车安全运行的重要设施，车辆段主要由车辆的检查、维修设施、列车的停放设施、轨道及电器设备维修设施、运营控制设施等组成[2]。主要功能包括：
（1）车辆停放及日常保养功能：地铁列车的停放和管理，司乘人员每日出、退勤前的技术交接，对运用车辆的日常维修保养及一般性临时故障的处理，车辆内部的清扫、洗刷及定期消毒等。
（2）车辆的检修功能：依据地铁列车的检修周期，定期完成对地铁列车的计划性修理。
（3）列车救援功能：列车发生事故（如脱轨、颠覆）或接触网中断供电时，能迅速出动救援设备起复车辆，或将列车迅速牵引至临近车站或地铁车辆段，并排除线路故障，恢复行车秩序。
除了上述列车停放及检修功能外，车辆段还需根据工务、电务、通号、供电工程的需求配备相应的车间，实现机电设备的维护功能、强电及弱电系统的养护功能、土建工程养护维修功能、轨道工程的养护维修功能[3]。另外设置物资总库承担地铁全线范围内运营、检修所需的各类材料、设备、备品、配件、钢轨、道岔、劳保用品以及非生产性固定资产的采购、储备、保管和发放供应任务。设置培训中心是对地铁系统职工进行专业技术培训。
1.2车辆段的分类
根据车辆段在线网内承担的任务性质和作业量，按照上述功能车辆段一般分成三类：厂架修段、定修段和停车场[4]。
厂架修段一般包括车辆的厂修、架修、定修、月检以及日常的技检、清扫及运用等功能；此类车辆段通常设综合维修中心、物资总库及培训中心，规模及占地面积最大。由于厂修、架修对生产设备及技术人员的要求较高，若同一地区内每条线路都设置厂架修设施，势必造成设备利用率低、专业化水平低等问题，不利于提高车辆检修质量同时也造成了工程上的浪费。因此在工程研究前期进行线网规划设计时，对于同类型的轨道交通线网上车辆选型尽可能一致，适当合并多条线路的厂架修任务，确保检修资源的共享，以提高检修设备的利用率和检修人员的劳动生产率。
定修段包括车辆的定修及以下修程及日常技检、清扫及运用等功能；可根据全线的规模设置综合维修中心及物资总库，占地规模较大。由于地铁车辆的定修作业主要是对制动系统、辅助机组、电器设备等进行针对性修理，其检修周期较短，检修内容简单，设备投资低，但检修车辆数量多。如在网络中共享这些设施，必然会造成大量车辆的取送，这不但会增加运营成本，也会给运营组织和计划带来不便。因此，每条运营线都应设置车辆的定修设施，一般不再考虑定修的检修资源的共享。
停车场一般包括车辆的日常运用、保养功能，设备较少，占地面积与建筑面积都小于具有同等停车规模的车辆段。
2、设计基础资料
根据城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）的规定，地铁车辆段，应由线网规划中统筹安排，明确各车辆段在线网中的地位和分工[5]。在每条运营线路中应设一处车辆段，有条件的地方也可两条线合建一处车辆段。功能定位是车辆段工程设计的前提条件，在明确了车辆段在整个线网中的功能定位，落实运营需求后，再开展总图的方案设计。
2.1车辆段内的主要作业内容及建设规模
2.1.1车辆段内主要作业内容
按照运行里程和运行时间，预防性定期检修制度车辆检修包括：列检、月检、定修、架修和厂修等几类。
（1）列检的主要检修内容是检测车辆走行部分的转向架及制动系统是否出现问题与故障，并及时排除。
（2）月检（季检双周检）的主要检修内容是对车辆的车体、走行部、牵引电机、辅助电机、电器、蓄电池、空调单元、受电弓、空气制动系统等部件进行重点技术检查和测试、更换易损件，根据需要对蓄电池进行补充电或更换。
（3）定修主要是局部分解，对重点部分如走行部分、受电弓、电气控制系统、牵引、制动等的部件进行检查、修理、测试，对单元空调各部进行清洗或清扫、检查，并对空调各电器元件进行测试。修后对车辆进行静、动态调试。
（4）架修主要是对转向架、牵引电机、受电弓、制动系统、车钩缓冲装置、车门、各种电气控制装置、单元空调等部件进行分解、检查、修理、互换、试验，对仪器仪表进行校验，对车体及其余部件的技术状态进行检查修理，对车辆重新进行油漆标记，重新组装后对车辆进行静、动态调试。
（5）厂修主要是将车辆全部解体，对转向架、车体等进行测量与整形，对所有部件全部进行分解、修理和试验，使其完全恢复技术性能；对车辆重新进行油漆标记；厂修应以配件互换为基础；对重新组装后的车辆进行静、动态调试。
2.2.2车辆段内主要作业流程
（1）车辆运用整备作业流程见图2-1。
2.2.3车辆段内的主要线路设施
根据地铁车辆段所担负的任务范围和作业流程，段内主要配置如下线路设施：
（1）出入线：为连接正线与车辆段的线路，计算通过能力确定设置单线或双线。一般车辆段均设置2条出入线。尽端式车辆段宜采用双线，贯通式车辆段在两端各设一条线路。出入线的接轨方式有平交和立交两种方式，为减少对正线作业的干扰，一般选择立交接轨方式。
（2）停车列检线：线路包括了停车和列检的功能，通常设置在同一库内，尽端式车辆段一般采用一线两列位布置，每线设置检查坑一处，用于列检作业。
（3）检修作业线：月检、定修、架修（或大、架修）等检修作业线的数量根据检修工作量计算得出，线路长度不宜采用多列位设置，一般采用一列位形式，架修（或大、架修）甚至可采用半列位（或一个单元）方案。月检、定修作业线要求设置检查坑。架修（或大、架修）作业应根据不同的架车作业方式，考虑是否设置检查坑。各检修作业线为平直线路，库前应根据选用车辆型式，设置25m左右的平直线段。
（4）洗车线：用于对地铁车辆车身的清洗，洗车线分为尽端式和贯通式两种布置型式，以贯通式布置型式使用最为方便，如洗车库前后场地满足各一列车的长度，建议按照贯通式洗车线布置。
（5）试车线：列车经定修、架修或大修后，需在线路上进行动态试验，检验列车维修后不同速度下的各种工况指标。试车线一般靠近检修库，便于列车上线试验。试车线长度应满足列车高速运行要求需要。
（6）其它生产辅助线：用于地铁生产的其它辅助线路，包括不落轮镟修线、牵出线、调机线、吹扫线、材料线、国铁联络线等。
2.2.4车辆段内主要设施规模的核定
车辆段的规模一般按照初、近、远期相结合的原则设计[6]。其中，车辆应参照初期（开通运营后第三年）的运营需要配置，以后根据运营的需要逐步添置；站场股道、房屋建筑和机电设备等应按近期需要设计；用地范围应按远期规模并在远期站场股道和房屋规划布置的基础上确定。车辆段配属车辆包括运用车、检修车和备用车三部分，其中运用车数量根据高峰小时行车密度的要求计算得出，常用的公式如下：
3.4设计接口问题的处理
确定了车辆段的整体布置型式后，房屋建筑、机电设备等专业即可进行下一步的设计工作了，由于车辆段设计涉及约24个专业，与所有系统都有密切关系，牵涉面广：包括规划、水文、地质、市政交通、供电、给排水、消防、环保以及绿化等诸多方面。因此，接口处理好接口问题是保证设计质量的关键。
（1）外部接口问题
车辆段在建设过程中，给排水、供电、天然气、道路等工程都与市政工程相连，稳定市政接口、明确与市政工程的分工界面是保证工程设计质量的前提。如车辆段设计过程中，雨水排放往往考虑接入市政管网，这就需要提前对市政管网的排水能力进行调研，并与当地排水管理处确认接口条件，形成纪要，否则将极有可能引起工程的变更，给业主造成损失。
（2）内部接口问题
车辆段涉及的专业较多，各专业间的配合就显得很重要，也是在实际设计工作中最容易出现问题的地方。
1）重视设备与土建专业的接口工作。
做好预留、预埋工程。土建施工前，做好各设备专业预留孔洞的确认工作。孔洞确认工作可以分为图纸确认和现场确认两部分。从设计层面，大部分孔洞确认工作可以在图纸上完成，但一定要在施工单位手里持有的有效图纸上进行。如果图纸上不能明确时，必须到现场认孔，防止差错漏碰，避免现场返工。
2）重视综合管线图纸的编制及会签。
目前，室外的综合管线由总图专业负责协调设计，涉及到雨水、污水、给水、电力、通信、采暖、燃气等管线，其中有压力管、重力管，对管道施工、检修等方面有着不同的要求，因此在设计过程中，统筹协调各种管线的布置，提前落实管线交叉位置的工程措施，将为工程的实施带来极大的便利。
3）加强专业对重点工程的施工交底。
由于设计分工较细，往往一项分部工程也会涉及2～3个专业的配合，如果在施工方不能准确理解专业的要求，施工就可能出现问题。如某库内施工立柱式检查坑整体道床过程中，立柱由结构专业设计，钢轨及连接件由轨道专业设计，施工方现场铺轨时对设计图纸的要求理解不清，直接施工了立柱，导致钢轨预埋件埋设不达标，钢轨无法铺设，最终在设计的建议下采用了架轨法施工才解决了这一问题。
参考文献
[1]刘冰.地铁车辆段与综合基地段型设计初探[J].现代城市轨道交通，2006（1）：17-20.
[2]兰淑桂.地铁车辆段站场设计有关问题的解决方法[J].铁道工程学报，2010（6）：178-179.
[3]齐杰，梁广深.地铁车辆段出入线接轨方案探讨[J].都市快轨交通，2008，6（2）：84-86.
[4]贠虎.港城路车辆段的设计实践与探讨[J].铁道工程学报，2009，12：66-69.
[5]党京.地铁车辆段设计咨询的几点思考[J].铁道标准设计，2004，9：112-114.
[6]彭义，赵金峰.浅谈城市地铁车辆段总平面布置[J].铁道标准设计，2001，3（21）：50-51.
论文作者:徐振桑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/26
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