石武客运专线郑州东动车运用所总图优化研究

于永兴

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

1 概述

郑州东动车运用所是为配合石武客运专线引入郑州枢纽所设,主要负责石武客运专线、郑徐客运专线等线运用动车组的一二级修作业。

原采用连霍高速公路南侧方案,后由于外部条件变化,需改设于连霍高速公路北侧。

动车运用所由南方案改为北方案后,若还维持原总图布置不变的话,检查库区域将占用徐庄村较大范围用地,引起大量民房拆迁,以及高压电力线路迁改,大幅增加工程投资。为了减少占地,节省投资,需进一步优化工艺流程,对郑州东动车运用所原总图平面布置进行优化。

2 总图布置方案优化

郑州东动车运用所位置改设于连霍高速公路北侧,郑州东站左侧,进出段线数量近期2股,远期4股。运用所地处黄淮冲积平原,地形平坦、开阔,地势向东南微倾,多为耕地和水塘,局部民舍密集。站、段关系详见图1。

图1 郑州东动车运用所与郑州东站站段关系示意

该方案需上跨规划北四环路和连霍高速公路,受连霍高速公路、马头岗机场导航台、净空及防电磁干扰要求限制,同时为避开金水一中及郑州市五十五中,动车运用所基本平行布置于连霍高速公路北侧,距郑州东站8.6km。

2.1 原总图布置方案

存车场与检查库采用纵列布置,动车走行线与正线立交疏解,动车走行线与存车场之间咽喉处设轮对踏面自动诊断设备,存车场规模近期设存车线20条,预留17条(共计37条),在存车场南侧设列车外皮清洗装置1套,北侧另预留1套。动车组检查库按长编组设置,轴线尺寸为468m×(33+9)m,近期按4线库建成,远期预留2线库条件。另设1线临修库,1线不落轮镟库,轴线尺寸分别为66m×15m和36m×9 m。预留检查库南侧设牵出线1股,以方便存车场中动车组进行转线作业。

2.2 存在问题

由于存车线均按1线停放2列短编组考虑,存车场西端将横穿运用所的市区主干道侵占,需将之改移至检查库前咽喉并以下穿涵洞方式通过。检查库所处位置刚好将徐庄村的一部分冲掉,拆迁量较大,村庄旁既有10kV电力架空线横跨检查库区域需要迁改,增加了工程投资。原总图布置如图2所示。

图2 郑州东动车运用所原总图平面布置

2.3 检修工艺流程

动车组运用检修工艺流程如图3所示。

图3 动车组运用检修工艺流程

2.4 总图布置优化方案

由于原设计郑州东动车运用所总长度受临修、镟轮库从存车场后咽喉顺向出岔等因素制约,镟轮库前后需有一列车长度,导致检查库前线路不能大幅度压缩。因此,本次对总图调整的重点是临修、镟轮库的位置及其接线条件,同时结合生产生活房屋的布置及入段道路的连接,重新对总图方案进行修改,简要介绍如下。

运用所总平面仍维持存车场与检查库纵列布置不变,入段咽喉处设轮对踏面自动诊断设备。存车场南侧仍设动车组外皮清洗设备。动车组检查库规模不变,考虑到运用所职工由市区而来不必下穿涵洞由北侧入段,在检查库南侧围墙开大门一处,并将入段道路连接于市区主干道,同时结合入段道路的设置将检查库边跨及大部分生产生活房屋置于检查库南侧并集中布置,方便人员进出。

临修、镟轮库置于存车场南侧外皮清洗设备附近,临修、镟轮线与存车场前后咽喉接通,这样动车组在回所进行临修作业时,工艺流程较原方案没有大的变化。同时压缩检查库前线路、检查库与存车场间咽喉、存车线以及入段咽喉等处长度。

检查库前线路在满足最小直线段20m的前提下尽可能压缩,同时缩短检查库前咽喉长度,采用一渡三交组合道岔(远期一渡四交),检查库线及牵出线分别于交叉渡线的两个交分处出岔。入段咽喉处轮对踏面诊断设备前后在保证最小25m直线段的前提下采用一渡一交组合道岔(远期三渡三交)进一步压缩长度。经与相关道岔生产厂家沟通确认,这几种类型组合道岔已有广泛应用,质量可靠,完全适应运用所现场运用条件。

存车场规模维持不变,考虑到郑州东运用所主型车绝大部分为长编组,短编组很少,因而对存车线长度也进行了压缩,大部分均按1线1列位长编组考虑,少量满足存放1线2列位短编组。

同时存车线长度还需满足信号设备设置要求,按相关要求,存车线停放1列16辆编组动车组或2列8辆编组动车组需满足的最小长度如图4所示。

图4 存车场存车线最小长度示意(单位:m)

存车场长度优化后,原来被存车场侵占的市区主干道紧贴存车场西北围墙以下穿涵洞形式通过检查库前咽喉最窄处,不再需要改移位置,且下穿涵洞长度减到最短,减少了工程量,方便了过往群众通行。

为方便做完临修或镟轮的动车组可直接进入存车场停留而不占用库线能力,同时方便存车场中动车组进行转线,在检查库北侧同样设一股牵出线,并与库前咽喉接通,动车组通过该牵出线可直接进入存车场任一股道存放。

为结合地形尽可能减少占地,生产生活房屋因地制宜布置,乘务员调度及候乘房屋、食堂、浴室、综合仓库、污水处理场及地源热泵供暖机房等与生产生活密切相关的房屋置于检查库南侧并排布置,信号楼、2×2 t/h燃油锅炉房及给水加压站置于存车场东南角集中设置。锅炉房是为列车外皮清洗装置冬季使用所设,保证清洗机毛涮冬季不结冰(结冰伤害动车组油漆),尽量离列车外皮清洗装置近一些,有利于管线布置及减少能耗损失。在检查库边跨东西头各开一个大门,东头大门位于检查库南侧乘务员调度及候乘房屋旁,与斜下穿涵洞道路连接,为运用所与外界连接的主要通道。

通过以上优化,运用所西端围墙较原方案东移725m,完全避开徐庄村范围,减少大量拆迁,同时徐庄村旁边横跨检查库区域的10kV电力架空线得以避开至安全距离以外,不需迁改。运用所东西向最大长度压缩到2.4km,存车场最大宽度约269m,运用所围墙内占地较原设计净压缩约10hm2。同时整个运用所布局紧凑,作业流程顺畅,满足工艺使用要求。存车场最短存车线有效长505m,满足大部分股道1线1列长编组、部分股道1线2列短编组的存车需要。

调整后总图布置如图5所示。

图5 调整后的郑州东动车运用所总图平面布置

运用所内线路最小曲线半径一般按不小于300 m,临修线、不落轮镟线作业区段两端的曲线半径按不小于400m设置。存车线、检查库线均设置在平坡道上。

检查库、存车场四周及中间均按相关规范设置消防通道,宽度一般为4m,消防通道与主干道合设时按6m。存车场股道间硬化地面兼做消防车道时,其净宽不小于3.5m。存车场中间按规范每隔若干股道另设消防栓排。

优化后的郑州东动车运用所总图方案得到了部、省市各方的高度认可,为最终运用所北方案的顺利实施奠定了坚实基础。

3 结语

动车运用所占地面积较大,做好总平面优化设计意义重大。尽量减少占地,可以节约投资,降低能耗,经济效益十分显著。本文对郑州东动车运用所原连霍高速公路南侧方案进行了较大幅度优化,在保证运用检修工艺流程顺畅的前提下,调整临修、镟轮库的位置及其接线条件,尽最大可能压缩检查库前线路、检查库与存车场间咽喉、存车线以及入段咽喉等处长度,同时调整检查库前咽喉位置,使下穿涵洞长度最短,运用所围墙内占地较原设计净压缩约10hm2,大量减少了民房拆迁,高压电力线路完全避开检查库区域不需迁改,节约工程投资3300余万元,取得了良好的经济效益和社会效益,达到了预期目的。

[1] 铁建设[2005]140号,新建时速 200～250km客运专线铁路设计暂行规定[S].

[2] 铁建设[2007]89号,铁路动车组设备设计暂行规定[S].

[3] 运装客车[2007]36号,铁路动车组运用维修作业标准[S].

[4] 铁建设[2007]3号,铁路动车组运用维修规程(暂行)[S].

[5] 铁建设[2009]209号,高速铁路设计规范(试行)[S].

[6] 铁科技[2009]116号,铁路客运专线技术管理办法(试行)[S].

[7] 铁集成[2007]124号,客运专线CTCS-2级列控系统车载和地面设备配置及运用技术原则(暂行)[S].

[8] GB50187—93,工业企业总平面设计规范[S].

[9] TB10063—2007,铁路工程设计防火规范[S].