沈阳地铁十号线车辆段工艺设计优化及创新

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1.工程概况
沈阳地铁十号线北起于洪区，南到苏家屯区，与地铁九号线形成沈阳轨道交通的“环线”，是沈阳地铁线网中的重要组成部分。

沈阳地铁十号线线路全长49.92km，由线路中部的桑林子车辆段与综合基地、线路北端的丁香湖停车场和线路南端的苏家屯停车场构成一段两场的车辆运用检修格局。

根据《沈阳城市轨道交通线网规划》，十号线桑林子车辆段与综合基地为厂架修基地，承担沈阳市地铁四号线、九号线和十号线车辆的厂架修任务。

桑林子车辆段与综合基地同时还承担十号线车辆定修（含）以下修程和本段配属列车的停放、运用及日常维护保养工作。

丁香湖停车场、苏家屯停车场和桑林子车辆段与综合基地共同承担十号线车辆的停放、列检和周月检任务。

桑林子车辆段与综合基地由车辆段、综合维修中心和物资总库组成。

综合维修中心承担沈阳地铁十号线工务、建筑、供电、机电、通信、信号、自动化、空调通风系统等的运用、维修和管理工作。

物资总库承担十号线各类材料、备品备件、设备和机具及劳保用品等的采购、存放、发放和管理工作。

十号线职工培训任务由已建成的地铁培训中心承担。

2.设计规模及任务量分配
根据行车组织和车辆检修指标，计算得出十号线全线配属车辆数量和车辆检修任务量分别如表1、表2所示。

表2十号线车辆检修任务量表
根据各设计年度车辆检修任务量，桑林子车辆段与综合基地规模确定如下：
2.1检修设施规模确定
根据《沈阳城市轨道交通线网规划》，十号线桑林子车辆段与综合基地承担沈阳市地铁四号线、九号线和十号线车辆的厂架修任务，车辆段的厂、架修能力按线网四、九、十号线的远景规模设置，一次规划、分期实施。

根据相关资料，远期年度地铁四号线所需厂修列位约1.01个、架修列位约0.57个，九号线所需厂修列位约0.81个、架修列位约0.46个。

综合分析地铁四、九、十号线车辆厂架修检修任务量，同时考虑到各线路实际运营时运能的不确定性，桑林子车辆段与综合基地检修设施规模确定如下：厂架修近期3列位、远期6列位，定修近、远期均为2列位，临修近、远期均为1列位。

2.2运用设施规模确定
根据建设规划，沈阳地铁十号线按南、北两段分期建设，其中丁香公园（含）～张沙布（含）为十号线北段工程，计划2017年开通运营；张沙布（不含）～苏家屯西（含）为十号线南段工程，计划2019年开通运营。

设计近期十号线已全线贯通运营，车辆段与综合基地、停车场运用设施的规模必须保证十号线全线贯通运营要求。

十号线近期配属列车72列，扣除在修车8列，
需要停车能力共计64
列位；远景配属列车109列，扣除在修车12列，需要停车能力共计97列
位。

全线列车的停车任务由桑林子车辆段和丁香湖停车场、苏家屯停
车场共同承担。

根据本线近远期列车运行交路型式、列车空走距离以及运营组织
的需要，结合车辆段与停车场用地条件，对车辆段和停车场的停车能力
进行了合理分配。

统筹分析后，确定桑林子车辆段停车能力近期30列
位、远景40列位，其中还包括用于四号线或九号线厂架修待修车停放
的1个列位；丁香湖停车场受用地条件限制，停车能力按远景20列位一
次建成；苏家屯停车场停车能力近期20列位、远景38列位。

近期桑林子车辆段设双周、三月检列位4个，丁香湖停车场设双
周、三月检列位2个，苏家屯停车场远景预留双周、三月检列位2个。

2.3车辆段与综合基地、停车场设计规模
通过以上对十号线全线检修、运用设施能力的分析，根据车辆段、
停车场运用设施能力分配，最终确定十号线桑林子车辆段与综合基地、
停车场设计规模如表3所示。

在充分分析沈阳地铁十号线工程桑林子车辆段与综合基地的功能
需求的基础上，结合段址地形地貌和周围环境，以满足工艺要求、保证
修车质量和运营安全为前提，以提高作业效率、改善劳动条件、节省投
资、降低生产成本、获得最佳企业效益和社会综合效益为目的，根据车
辆运用、检修工艺和车库组合形式，经多方案技术经济比较，最终确定
桑林子车辆段与综合基地总平面采用并列式顺向布置尽端库方案,总
平面布置如图1所示。

图1桑林子车辆段与综合基地总平面布置图
相对沈阳地铁十号线工程可行性研究设计方案，在初步设计阶段
对桑林子车辆段进行了以下优化及创新：
3.1增加了换向三角线的设计
已投入运营的沈阳地铁一、二号线均无列车换向条件，结合近几年
的运营实践，列车轮对偏磨现象非常严重，既造成列车运行品质下降、
影响服务质量，又增加了轮对镟削工作量，降低了轮对使用寿命，增加
了运营成本。

因此，迫切需要后续建设项目中能够实现列车换向功能，
以解决运营中存在的上述问题。

目前地铁列车通常采用的换向方式主要有利用灯泡线回转或者采
用
“八”字出入段线，由于列车较长，不利于设置三角线，故而利用三角
线进行换向的方式较少采用。

但是在桑林子车辆段与综合基地总平面
布置中，利用试车线与牵出线之间距离较大的特点，在车辆段中部检修
库前和入段咽喉区各设1条经牵出线到试车线的联络线，如此一来试
车线、牵出线和两条联络线就自然形成了三角线，且对段内其他功能均沈阳地铁十号线车辆段工艺设计优化及创新
中铁第一勘察设计院集团有限公司李利军
［摘要］研究目的：车辆段与综合基地是地铁系统重要组成部分之一，也是地铁工程设计的重点和难点，本文通过对沈阳地铁十号
线桑林子车辆段与综合基地的功能定位、设计规模等方面的阐述，结合车辆段与综合基地工艺设计优化及创新，对同类工程的设计
提供了一些有益的建议。

研究结论：结合沈阳地铁已开通运营线路的经验教训和地区特点，通过沈阳地铁十号线桑林子车辆段与综
合基地三角线和卸料线的独特设计、车辆段上盖物业开发设计、洗车线、镟轮线设计以及车辆段新技术、新工艺的采用等方面的研究
分析，归纳总结了车辆段工艺设计应立足现场实际需要，切不可盲目生搬硬套既有的设计理念和布置方案。

［关键词］地铁车辆段工艺设计优化创新
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翻板自身也带来较多的设备隐患，
2.3.2液压系统问题多
新安装的液压系统故障重重，一是液压推不动翻板，二是液压出现漏油，三是液压缸体坏死，使用不到两个月就被淘汰。

3、流程的优化设计和整改以上众多问题表明，原设计的G20
4、G304混匀矿转运工艺是欠妥的，一是没有考虑工序上能力的匹配性，二是没有充分考虑到物料的安息角，三是没有考虑设备功能的适应性，总之必须对原有的工艺进行改进，但是单一的改进某一方面解决不了根本问题，必须重新优化料线设计。

优化的主要工艺有以下几个方面：
3.1降低铁料皮带G204、G304的倾角原皮带的倾角高达53度，雨季大量的铁料无法爬上皮带顶端，为根治这一现象，最好将皮带的倾角降到最低，而现场具备降低的空间。

3.2取消裤叉梭槽及液压翻板原皮带倾角降低后，裤叉梭槽及液压翻板位置高于皮带机，已无法卸料，所以只能取消裤叉梭槽及液压翻板
3.3采用G205、G305直接进料到3#烧结机的G503皮带机上降低皮带并取消裤叉梭槽及液压翻板后，混匀矿如何转运到3#烧结机呢？所以必须寻求一个新的转运方式，而配料仓上对应1#和2#烧结机的卸料小车刚好与到3#烧结机的铁料皮带G503处于同一水平面，同时卸料小车的轨道已经延伸到G503皮带机架的正下方，所以只需提高卸料小车的高度，便可将铁料从卸料小车转运到G503皮带上，从而实现3#烧结机的混匀矿供料，这是一种最合理、最经济的工艺优化。

经重新优化后的料线如图5所示。

4、优化后的生产实践
4.1由于不再受裤叉梭槽这一瓶颈的限制，混匀矿转运通畅，生产中未出现过一次断料现象，雨季也不用再搞人海战术。

4.2皮带负荷降低，转运能力相对提高，改造前料线基本没有休息时间，作业率高达98%，改造后料线的作业率降到85%，为两条皮带机
的点检维护赢得了宝贵的时间。

4.3延长了G204、G304皮带的寿命，改造前每个月就要更换一段，多则200-300米，少则50-100米，改造后三个月也没有更换过一次，预计使用寿命长达一年以上。

图5优化后的进料方式
5、结束语
5.1混匀矿料线的优化是比较成功的，它的成功直接缓解了烧结混匀矿供料紧张的局面。

5.2由于重钢没有混匀矿的中储仓，铁料混匀作业全部在露天作业，大量的胶带机在露天没有防雨棚，雨季混匀矿的含水量高达20%以上，有的甚至呈流态状，转运沿途还是会有大量的铁料洒落地面，同时配料仓无法存料，流态状的混匀矿会直接从配料仓下的配料园盘流出来，造成周边设备的污染，
所以加强露天皮带的排水非常重要。

（上接第403页）无影响，避免了因设置灯泡线而造成对段内交通的切割。

3.2卸料线的人性化设计在以往设计中，车辆段内卸料线旁一般设有硬化场地或卸料站台，以方便材料、物资的装卸作业，如此有限的作业条件增加了工作人员劳动强度、降低了工作效率，尤其是大型材料物资、备品备件的装卸，其劳动强度和工作难度都不言而喻。

在桑林子车辆段与综合基地总平面布置中，遵循以人为本的设计原则，将卸料线设在工建料棚内，可利用棚内起重机方便进行大型零部件及备品备件的装卸作业，大幅减轻了工作人员劳动强度，提高了工作效率。

3.3洗车线、不落轮镟线的优化设计
考虑到沈阳地区冬季严寒的气候特征，桑林子车辆段与综合基地总平面布置中，洗车线没有采用比较常见的“八”字往复式设置，而是采用了尽端式设计，并在洗车线上设有洗车库；不落轮镟线同样采用尽端式设计，并设有镟轮库。

镟轮库、洗车库与运用库合并设置，依次设在运用库南侧，镟轮库、洗车库长度与停车列检库等长，不落轮镟床和洗车机前后均有1列车长度，可以确保镟轮和洗车作业时全程均在库内完成，既大大改善了生产人员作业条件和工作环境，体现了以人为本的设计理念，又避免了冬季洗车作业时车门冻结等现象的发生，保证了运营组织的需要。

3.4增加了上盖物业开发设计
根据地铁车辆段建设的发展趋势，初步设计阶段引入了“地铁＋物业”的设计理念，该理念是以地铁为核心，在其上部空间建设地铁配套设施，进行商业、办公、住宅等多层次开发建设。

这种模式既可以提高土地使用效率、缓解日趋紧张的城市土地资源，又能够密切轨道交通与上盖物业联系，使出行更加便捷，为地铁增加客流。

开发地铁上盖物业可以让地铁企业形成造血机制，走良性发展和可持续发展道路。

车辆段上盖物业开发必须在不影响下部工艺的前提下进行设计，应以经济、实用为原则。

综合分析桑林子车辆段工艺特点，经过技术、经济多方案比选，最终确定仅对工艺简单、易于实施、投资较低的运用库进行上盖物业开发，运用库结构形式按预留上盖物业开发条件进行设计。

既保证了车辆段上盖物业开发的经济性、合理性，又取得了良好的经济效益和社会效益。

为实现后期的上盖物业开发功能，桑林子车辆段与综合基地运用库主体结构采用两层的钢筋混凝土框架结构，屋顶采用钢筋混凝土结构转换层。

考虑到上部承载要求，运用库柱距采用12.4m×6m 。

上盖物业交通直接与东南侧用地外市政道路连通，与厂区交通完全分离，解决车辆段生产与物业开发的使用交叉问题；上盖物业消防车道在指定位置设置，荷载较为集中，可减小消防车道以外部分的梁柱截面，降低投资造价。

为了有效解决外部环境的噪音、震动对上盖物业的影响，上盖物业建筑考虑采用双层隔音玻璃。

此外，对桑林子车辆段与综合基地试车线、运用库外其它线路及库内线路采取轨道减振器或橡胶隔振垫或高弹性减振垫板减振；列车在库外其它线路运行至接近物业平台段及在库内线路运行时，列车应限速运行，速度建议控制在5km/h 左右；运用库内柱子不得与库内硬化地面进行刚性连接，在柱子四周设置宽约20mm 的隔振缝，在缝隙内填充沥青等阻尼材料；加强轨道、车轮等设备的维护保养，确保在良好的工况条件下工作；在夜间不得进行试车作业。

通过采取以上措施，可有效控制车辆段振动及二次结构噪声对上
盖物业住宅楼的影响，使振动及二级结构噪声满足相应标准要求。

3.5新技术、新工艺的采用
在满足车辆段功能需求的前提下，结合车辆段运用、检修工艺日新月异的发展，对桑林子车辆段与综合基地工艺设计和工装设备的选取均进行了适当优化和创新。

（1）根据临修作业特点及现场需求，将固定式架车机设在临修线上，可以快速处理车辆走行部故障，满足运营组织要求。

（2）设计了密闭的吹扫库，并配套吸附式吹扫设备，负责车辆检修前对车底架、车顶部和客室的清扫工作，改善了检修人员作业环境。

（3）定修线、周月检线、静调线和吹扫线两侧均设有立体化作业平台，为作业人员提供了良好的外部工作条件，充分体现了“以人为本”的设计理念。

（4）物资总库设置全自动立体化仓储设施，可以实现备件物资储存、管理和发放的全自动化，提高了管理效率和质量，降低了工人劳动强度。

（5）对整个车辆段与综合基地内的机加工设备进行整合，提高了设备的利用率，避免了同类设备的重复设置，减少了工程投资。

4.总结
沈阳地铁十号线桑林子车辆段与综合基地设计方案从生产实际需要出发，立足现场、以人为本，不但顺利通过了专家评审，同时也获得了地铁公司运营部门的一致好评。

这也更加说明地铁车辆段工艺设计应综合考虑地铁车辆检修运用技术的发展趋势、线路运营组织方案以及当地气象、水文地质特征等诸多因素，制定出切实可行的设计方案，切不可盲目生搬硬套既有的设计理念和布置方案。

下一步将继续紧密结合国内外地铁车辆段工艺的最新发展动态，优化和完善细节设计，将桑林子车辆段与综合基地打造成沈阳地铁十号线的形象工程、精品工程。

参考文献
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