武汉动车段检查库设计思考

韩永军

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

1 概述

武汉动车段座落于东湖之滨,占地面积达142 hm2,为目前世界最大规模的高速动车检修基地,每年可承担400列动车组的检修,占全路动车组总量的40%。

该段设计有动车组检查库1座,长456 m、宽81 m,拥有10线20列位,可同时进行20列动车组的检查整备作业,是国内规模最大、能力最强的动车组一二级检修设施。检查库的设计秉承“高标准、高效率、高可靠性和现代化”的理念,采用大跨度轻型桁架结构,建筑造形庄重大气,体现建筑气势和整体感,已成为武汉动车段的标志性建筑。库内采用屋架悬挂式钢结构平台,有效扩展了作业空间和瞭望视野；检查地沟采用轨道桥形式,方便了动车组走行部等车底检查作业,大大提高了作业效率；在库内设地下通行综合管沟,使错综复杂的管线集成化、系统化；大量采用了智能化的管理模式和新设备、新工艺,着眼远期发展,力争百年不朽。

2 现代新颖的建筑外观

10线检查库分成4+4+2的模式,即在结构上采用3联跨方式,将大体量的建筑合理分区,又不失整体性,在统一开窗形式下将长立面分成5段,采用局部阳光天窗,蓝白相间的外观,分段局部外包钢柱,造成一种强烈的虚实对比,使立面既整体又富有变化,如图1所示。侧窗以低窗为主,高窗为辅,与天窗侧面的百叶窗形成良好的气流组织系统,有利于室内换气和夏季通风；屋顶采用条形高天窗,在室内形成一条明亮的光带,既在通风、照明上起到了很好的作用,又成为室内空间的视觉中心。整个建筑造型简洁明快、庄重大气,讲究起承转合,体现积极进取和团结合作的人文精神。

图1 检查库立面

边跨长456 m、宽9 m,局部为二层,设置各种检测车间及班组、辅助办公室等,与主库间隔7.2 m,形成一长条天井,在主要通道处设阳光板雨篷,这种以检查库为主、办公区为辅的布局模式,既将办公区与生产区合理分开,减少单独新建办公楼的投资和占地,同时有效改善了主库和边跨的通风、采光及办公环境绿化,如图2所示。这种布局模式正在逐步推广应用。

图2 检查库与边跨之间的天井

3 高效可靠的立体作业方式

10线检查库内设置了计算机监控的智能化立体作业平台,可在1～2 h内迅速、高效、互不干扰的在各个层面完成动车组的各项客运整备和技术检查、检修作业,包括上水、上砂、排污、润滑油脂补充、车厢内部清洁、密闭式厕所系统地面接收及处理、车内垃圾收集及转运、关键部件状态检测、外观检查、内部检查、功能检查、解体检查及修理、列控装置状态检查作业等。

底层作业面设置在轨面以下1.6 m处,用于走行部及车底部件的状态检查；下层作业面设置在轨面以下0.95 m处,为基本工作面,用于走行部及下部设施检查、测试,作业人员和各种运输车辆频繁穿梭其间；中层作业面设置在轨面以上1.25 m处,为车内及车体外侧墙作业平台；上层作业面设置在轨面以上3.8 m处,为车顶作业平台,主要用于受电弓等车顶设备的检查作业。

作业平台的结构和布置形式充分考虑工作人员对作业空间和作业效率的要求,在靠近立柱侧的股道采用双层悬挑式组合钢结构平台,在中间股道采用地面固定式中层平台和屋架悬挂式顶层平台相结合的方式,库内主要通道处无障碍,通风采光好,视野宽广,特别是司机瞭望信号时纵向不受支撑柱干扰,确保作业安全,如图3所示。

图3 库内立体作业平台

检查地沟采用大孔口钢结构轨道桥形式,即将轨道半架空支撑在间距为1.8 m的钢结构支柱上,大大拓展了底部作业空间,改善了工人的作业环境,同时极大提高了作业效率,如图4所示。

图4 库内轨道桥

安全联锁监控系统与立体作业平台相辅相成,以PLC网络控制系统为核心,主要由计算机显示与控制单元、门禁控制单元、色灯信号引导单元、安全警报单元和视频监视单元等构成,采用计算机控制、人机联控等多种方式,确保动车组整个作业过程中的人身安全和设备安全。

检修运用管理信息系统是实现生产管理规范化、作业流程标准化和作业高效化的有效技术手段,实现了动车组履历管理、调度管理、安全质量管理的基本功能,以及必要的系统管理功能,子系统之间信息处理流程连贯,实现了信息共享和数据集成。

4 多功能的地下通行综合管沟

检查库内管系错综复杂,主要有真空卸污管、地面电源电缆、给水管、排水管、消防管、压缩空气管、动力、照明电缆等20余种管线,武汉动车段检查库在每2股道之间设有一条地下通行综合管沟,每条长449 m、宽1.5 m、高2.2 m,将各种管系有条不紊的布置在该管沟内,不仅使整个检查库显得简洁、整齐、美观,而且使管路更易于维护和管理,实现地面动车组检修、地下管线运营或维护互不干扰作业的新模式,此外综合管沟还兼做送风通道,解决了炎热夏天的库内通风问题,有效改善了底层作业面的工作环境,获得了令人满意的效果。

5 集成化的动车组运用检查设施

武汉动车段检查库在设计之初就着眼长远,坚持高标准、现代化,采用了大量的新工艺、新设备,如体现人体工学的立体作业平台、大孔口轨道桥检查地沟、库内真空卸污系统、安全监控系统和信息系统、轮对在线探伤设备,以及动车组地面电源系统,客车自动上水系统,动力、照明系统,风水电及库内暖通系统,消防报警系统、自动编码立体仓储系统等。在设计过程中坚持系统集成理念,对工艺流程和设备配置进行优化设计,减少设备的重复投资,提高设备的运用效率,并采用先进的智能化管理模式,通过提供信息系统的标准接口,自动采集检查库内配备的十几项关键设备的相关信息,远程诊断、网络传输、集中处理,实现对检查库内自动化设备的在线监测和运行状态管理,提供设备故障实时报警和设备性能动态管理,对各类信息进行实时汇总分析,使各级管理人员及时掌握动车组生产、安全、运行情况,进行有效管理,科学决策。

6 结语

武汉动车段检查库设计体现了安全、高效和以人为本的理念,为动车组进行日常整备和性能测试提供了强有力的保障。

检查库建筑设计重视节能和环保,强调人文与和谐,其蓝白相间的外观、宽敞明亮的窗户,以及主库与边跨既相互独立又相互依存的布置方式,都取得了显著的效果,并成为检查库设计的样板工程。

全方位、多层次的立体作业方式及集成优化的先进工艺和设备是检查库的核心设施,确保了动车组在规定时间内快速高效地完成作业,提高了动车组运用效率。

地下综合管沟的设置既解决了繁杂管线的布局问题,又解决了夏季通风问题,是检查库不可缺少的组成部分。

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[3] 中华人民共和国铁道部.运装管验[2006]111号 关于印发动车段和动车组运用所检查库立体作业平台、移动作业车及轨道桥评审意见的通知[Z].北京：中华人民共和国铁道部,2006.

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