倪士浩
(中鐵上海設計院集團有限公司,200070,上?!胃呒壒こ處?
都市圈軌道交通線網(wǎng)涵蓋干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通,是以鋼輪-鋼軌制式為主干的軌道交通線網(wǎng)。其線路的養(yǎng)護維修,使用以大型綜合檢測與養(yǎng)護維修機械(以下簡為“大機”)為主的養(yǎng)路方式,逐漸取代以人工巡檢和利用小型養(yǎng)護維修設備的傳統(tǒng)線路養(yǎng)路方式。大機檢修基地作為都市圈軌道交通系統(tǒng)重要維護保障生產(chǎn)力的固定基礎設施,其資源配置與網(wǎng)絡布局是否合理,關系到都市圈軌道交通線網(wǎng)的整體規(guī)劃、統(tǒng)籌布局、集約生產(chǎn)和資源的高效共享,可避免重復建設,節(jié)省工程投資和運營成本。本文主要討論都市圈軌道交通大機檢修模式的確定,以及檢修基地的規(guī)劃布局。
都市圈由核心圈層(中心城區(qū))、通勤圈層(近郊區(qū))和商務圈層(遠郊區(qū))3個空間圈層構成[1]。圈層之間存在內(nèi)部軌道交通聯(lián)系,其主要表現(xiàn)形式為通勤交通聯(lián)系,且公交化特色明顯。其中,核心圈層與通勤圈層之間為強通勤聯(lián)系,而商務圈層與核心圈層之間的通勤聯(lián)系要相對弱一些[2]。
目前,國內(nèi)干線鐵路(高速鐵路和普速鐵路)、城際鐵路和市域(郊)鐵路是基于鐵路系統(tǒng)模式,采用交流供電制式,線路可互聯(lián)互通,列車可過線運行;而市域快速軌道交通和城市軌道交通是基于城市軌道交通系統(tǒng)模式,采用直流供電制式,列車各線運行,居民通過換乘到達目的地。都市圈軌道交通線網(wǎng)的服務特性見表1。
由表1可知,由于都市圈軌道交通線網(wǎng)涵蓋干線鐵路線網(wǎng)和城際鐵路線網(wǎng),它們的服務特性超越了都市圈范圍,故其服務空間和服務對象與都市圈內(nèi)的軌道交通顯著不同。因此,都市圈軌道交通線網(wǎng)應以市域快速軌道交通、市域(郊)鐵路線網(wǎng)和城市軌道交通線網(wǎng)為主干展開。
在工程設計中,通常從城市軌道交通線網(wǎng)功能和效率等方面考慮制定大機的配置標準。一般而言,每條線路都配備有內(nèi)燃工程車、蓄電池工程車和軌道檢查車;每條接觸網(wǎng)授電線路配備有接觸網(wǎng)檢測車或接觸網(wǎng)與軌道檢測合一的綜合檢測車;每2~3條線路都會配備1臺鋼軌打磨車或鋼軌銑磨車。國內(nèi)一些城市如上海、北京、廣州等地的地鐵運營公司要求配備如鋼軌探傷車、橋梁檢測車、隧道清洗車、隧道檢測及維修車和隧道吸污車等大型檢測養(yǎng)路維保裝備。大型檢測養(yǎng)護維保裝備配置的增強將有效提高城市軌道交通線網(wǎng)維護與應急搶修作業(yè)的專業(yè)化水平,為城市軌道交通的網(wǎng)絡化運營提供更進一步的有效保障。根據(jù)設計經(jīng)驗和資料統(tǒng)計,結(jié)合都市圈軌道交通線網(wǎng)的服務特征,列出都市圈軌道交通線路大型檢測養(yǎng)護維保裝備的類型和配置要求,見表2。
我國市域(郊)鐵路大機檢修采用以日常檢查保養(yǎng)為基礎,計劃性修理和狀態(tài)檢測修理相結(jié)合的檢修制度。而城市軌道交通大機裝備的停放、日常整備、定期保養(yǎng)作業(yè)在各條線路的調(diào)機及工程車庫完成。進入檢修周期,定修承擔一級修(半年修)和二級修(年修),主要負責車輛檢查和易損、易耗件的更換;大修負責車輛各部件與車體的解體、安裝及調(diào)試,而部件檢修則一般委托供貨商或當?shù)卮髾C檢修廠完成[3]。
因此,都市圈軌道交通大機檢修實行預防性計劃修與狀態(tài)修相結(jié)合的檢修制度。大機檢修修程應統(tǒng)一為日檢、雙周檢、三月檢、故障臨修、定修(半年修、年修)、大修。
針對日常檢查、定期保養(yǎng)、狀態(tài)檢測(或日檢、雙周檢、三月檢)和故障臨修等任務,采用就近檢查、保養(yǎng)、檢測及修理,并應在各條線路的工程車庫進行。每日作業(yè)后保養(yǎng)時間不少于2 h,單次作業(yè)時間較長時應按每3 h左右1次間隔進行,對設備進行1次不少于20 min的潤滑保養(yǎng)。大機定修(半年修、年修)采用輪修方式,全年均衡檢修。大機大修為全面檢修,設備主要總成和零部件(如柴油機、變速箱、液力變速器、輪對、傳動軸等)實行換件修。換下來的總成和部件由檢修基地集中修復,必要時返送大機制造廠修理。整車廠修則送至大機檢修基地或返送大機制造廠進行。檢修基地按照機組定員的15%配備專業(yè)檢修人員,并合理配置檢修檢測設備。
參照鐵路大機各系統(tǒng)、裝置與部件的檢修內(nèi)容和檢修周期,以及地鐵內(nèi)燃調(diào)機的檢修制度,設定都市圈軌道交通大機檢修的周期,見表3。
檢修作業(yè)臺位可按式(1)計算:
A=kNt/t0
(1)
式中:
A——大機檢修臺位數(shù),位;
N——大機檢修臺數(shù),臺;
t——大機檢修停留時間,d;
k——大機檢修不平衡系數(shù),取1.1;
t0——全年大機檢修作業(yè)天數(shù),d。
目前,國內(nèi)鐵路大機檢修基地較多,而檢修基地是根據(jù)全國鐵路線網(wǎng)進行布局的,相距都市圈軌道交通系統(tǒng)普遍較遠。以中國鐵路上海局集團有限公司為例,其既有大機檢修基地為“6+1”格局。即在用基地6處:京滬鐵路的鳳陽基地、高里和黃渡基地,淮南鐵路的九龍崗基地,皖贛鐵路的寧國基地,滬昆鐵路的蔣堂基地。在建基地1處:隴海鐵路的沙塘基地。其中,大修檢修基地為上海大型養(yǎng)路機械運用檢修段(即何家灣路基地),負責全局大型養(yǎng)路機械的大修和部分定修工作(僅年修);九龍崗基地和黃渡基地負責大型養(yǎng)路機械狀態(tài)修和日常定期檢修。但其檢修資源隸屬中國鐵路集團有限公司,鐵路大機檢修基地資產(chǎn)規(guī)模權屬不同,檢修資源運用不易協(xié)調(diào),且都市圈屬地化布局并不顯著,故資源共享利用存在困難。
目前,國內(nèi)城市軌道交通各條線路的車輛基地設有調(diào)機及工程車庫,其僅能承擔調(diào)機及大型檢測維護裝備的停放及整備作業(yè),均不具備定修和大修的作業(yè)條件。大機檢修需要補強設施或擇址新建定修庫、大修庫。而市域(郊)鐵路尚在起步階段,從已建成運營的溫州市域鐵路S1線和成都軌道交通18號線等信息反饋情況來看,車輛基地內(nèi)既有工程車庫不能很好地滿足大機檢修作業(yè)條件。
大機裝備完全不同于地鐵列車,利用車輛檢修設施或手段為大機裝備檢修服務是不專業(yè)的,實屬無奈之舉。在車輛產(chǎn)業(yè)鏈完整或工程車售后服務良好的都市圈內(nèi),可共享社會資源,而資源的利用程度由合同約定,但存在一定風險。
1) 都市圈軌道交通是市域(郊)鐵路和城市軌道交通共存的體系,兩者之間通過涉鐵聯(lián)絡線互相聯(lián)通,大機具備跨線網(wǎng)走行條件。雖然市域(郊)鐵路與干線鐵路、城際鐵路的線路可實現(xiàn)互聯(lián)互通,但市域(郊)鐵路與鐵路之間存在路權關系,在運營過程中要實現(xiàn)路權開放和資源共享相對困難。因此,在都市圈內(nèi)新建大機檢修基地是必要的。
2) 隨著軌道交通多線網(wǎng)融合步伐的加快和網(wǎng)絡建設的不斷發(fā)展,線網(wǎng)內(nèi)大機裝備的規(guī)模亦將日趨增大。鑒于軌道交通大型綜合檢測與養(yǎng)護維修機械裝備較為昂貴,為切實落實“用好、管好”機械裝備,發(fā)揮機械裝備對運營安全應有貢獻的總體要求[3],需要在都市圈軌道交通線網(wǎng)內(nèi)設置專門的大機定修和大修場所,以滿足大機的車輛檢測,以及作業(yè)系統(tǒng)的定修和大修要求。2025年上海軌道交通線網(wǎng)車輛通道及大架修基地資源共享方案示意見圖1。
3) 在都市圈軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程設計階段,應結(jié)合城市規(guī)劃有針對性地開展不同類型大機主要部件的檢修內(nèi)容與檢修周期的分析,以及大機的修程修制研究。從最大化利用和共享既有線網(wǎng)資源角度出發(fā),統(tǒng)籌考慮大機檢修基地選址與布局,為后期開展大機檢修基地工程設計預留空間。
4) 在軌道交通線網(wǎng)的適當位置(一般在通勤圈與商務圈之間或通勤圈附近,便于多條干線接軌的交匯處)選址作為新建都市圈大機定修、大修的檢修基地。在軌道交通既有線網(wǎng)內(nèi),應強化既有工程車庫的大機日常維保功能與設備配置,選定合適的車輛基地(一般為大架修段或條件相對較好的停車場)補強大機定修設施。大修檢修基地宜在線網(wǎng)內(nèi)選址增建。增建大機檢修基地時,應設置靜態(tài)試驗標定線、探傷車試驗線和大機動態(tài)試驗線。檢修基地宜采用輪修模式以充分發(fā)揮每個檢修臺位的檢修能力。
為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)都市圈大機運用和維保資源,合理實現(xiàn)維修資源高效共享,在后續(xù)的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程設計中,應考慮增建或新建都市圈軌道交通大機檢修基地。在既有都市圈內(nèi)應統(tǒng)計各線網(wǎng)的線路大機基礎數(shù)據(jù),按線路狀態(tài)制定大機設備的更新、補強、增購計劃和大機狀態(tài)數(shù)據(jù),一并納入到數(shù)據(jù)庫中,利用大數(shù)據(jù)技術對其整理歸納分析,為都市圈軌道交通大機檢修基地建設提供支撐和依據(jù)。