城市轨道交通卸车场规模与布局研究

王 耀

(北京市基础设施投资有限公司，北京 100101)

城市轨道交通卸车场规模与布局研究

王 耀

(北京市基础设施投资有限公司，北京 100101)

目前，城市轨道交通卸车场规模和布局的确定主要依靠工程经验，缺乏相应的理论研究。为了对卸车场规模和布局的确定建立相应的理论依据，采用系统分析的方法，结合工程实践，分析影响卸车场规模与布局的因素，建立卸车场规模与布局理论模型，确定各个影响因素的权重，建立城市轨道交通卸车场规模与布局评价体系，并以北京城市轨道交通14号线张仪村卸车场为实例对模型进行验证。

城市轨道交通；卸车场；规模；布局

卸车场是指通过公路方式运输的地铁车辆在车辆段完成卸车上线的作业场地。地铁车辆由重载汽车运输至卸车场，在卸车场完成地铁车辆的吊装，将地铁车辆投放到轨道线路上。随着城市用地不断向外扩张，城市建筑用地愈加紧张，在地铁和铁路之间设置国铁联络线制约因素越来越多，因此近年来地铁车辆运输多采用公路运输的方式[1]。为了满足地铁车辆运输和吊装作业，卸车场的规模和布局至关重要。

影响卸车场规模的因素很多，主要受组织运输和用地规划两大方面影响如下所述。

(1) 城市轨道交通车型。

不同车型的几何尺寸不同，完成挂钩作业占用的卸车场长度相应变化，同时运输地铁车辆的重载汽车大小也不同，大型重载汽车的车长、转弯半径较大，因此直接影响卸车场的规模。

(2) 连接卸车场的道路与卸车场的角度。

当道路与卸车场钝角连接时，减小了重载汽车驶入卸车的转弯角度，有利于缩小卸车场的尺寸。

(3) 重载汽车进入卸车场的方式。

卸车场两端均与道路连接，重载汽车由一端进入，在卸车场内完成卸车作业后不需掉头由另一端驶出，减少了重载汽车在卸车场内掉头所占用的空间，相反对于只有一端与道路连接的卸车场，重载汽车在卸车场内掉头会占用更多的卸车场空间。

(4) 轨道线路连接。

卸车场内的轨道与车辆段或停车场内的线路连接是否方便以及对其他设施影响程度会影响卸车场布局。

(5) 城市轨道交通供电模式。

对于接触网供电的线路[2]，卸车场只能布设在上空没有供电线的区域，否则无法完成吊装卸车作业。

(6)用地要求。

卸车场的规模与布局必须满足车辆段或停车场内的整体布局，满足整体用地的要求[3]。

(7) 工程造价。卸车场的规模与布局应当既能满足安全顺利完成卸车作业又尽量减少工程造价[4]。

1 卸车场规模模型的建立

重载汽车驶入的道路与卸车场成钝角，从卸车场驶出的道路与卸车场也成钝角，重载汽车从一端驶入，完成卸车作业后，从另一端驶出。卸车场规模包括长度和宽度，计算公式如下

式中LZ——卸车场总长度；

Ld——车挡长度(一般取2.4 m)，在卸车场轨道线路尽头设置车挡，防止作业过程中车辆发生溜车冲出轨道线路；

Lq——重载汽车长度；

Lo——头车长度，头车设有驾驶室，长度与普通车辆不同，头车长度根据不同车型取相应的值；

Lg——挂车作业长度，完成两节车辆连接作业需要一定的作业空间；

La——安全距离。

式中Lk——卸车场宽度；

Lr——重载汽车转弯半径；

Lt——吊车作业宽度(12 m)，两辆大型吊车同时作业将地铁车辆由重载汽车吊至卸车场轨道线路上，两辆吊车布置在卸车场轨道线路两侧占用一定的空间；

Ly——卸车场宽度附加值；非负值，用地、工程造价允许情况下可适当取较大值以方便运输板车掉头。

2 卸车场布局的确定

影响城市轨道交通车辆段或停车场内卸车场布局的因素主要包括如何协调场区的整体布局、全线长远规划、车辆运输道路条件、吊运设备的型号和吨位等。卸车场内轨道线路铺设可行性和卸车场与运输道路的连接性是影响城市轨道交通卸车场位置选择的主要因素，卸车场的轨道线路需与停车场或车辆段的轨道线路直线相连，因此在卸车场选址时首先要考虑停车场或车辆段内是否有满足卸车场大小的用地，轨道延伸是否连续[5]，所以影响卸车场选址的关键因素是用地。

在满足卸车场用地的条件下，卸车场与外界道路相连是否方便也是一个重要影响因素，在完成地铁车辆道路运输过程中，对道路要求包括道路的宽度、承重、道路上空及周围是否有障碍物等。地铁车辆运输流程包括以下步骤：新车出厂、铁路运输、到达铁路货场、货物装车、场外运输、进入停车场卸车场、吊车支撑、装夹吊具、卸车、工程车牵引、运输车离场、车辆连挂、入位停车。

地铁车辆运输属于超高、超长、超重货物运输[6]，运输线路的选择对道路条件有特殊的要求，具体要求如下。

(1)进出车辆段道路宽度应在9 m以上，内缘最小转弯半径应在25 m以上(由重载汽车参数计算得出)，地铁车辆高3.8 m，重载汽车车身高度1.2 m左右，总高度在5 m以上，所以低空5.5 m以内应无路牌、触网、电线等架空设施，道路承重能力较强，地下管沟等位置需进行加固处理。

(2)道路平坦，满足载重公路运输汽车底梁0.2 m的通过要求[7]。

(3) 尽量避免设置坡道，重车不应爬坡。

根据影响卸车场规模和布局的影响因素制定评价体系，评价体系中的权重值根据对应影响因素在卸车场规模和布局确定中的影响程度并结合实际情况由专家讨论得出，见表1。

表1 卸车场布局影响因素权重值

综上所述，卸车场布局影响因素主要包括用地和道路运输可行性两个方面，卸车场布局影响因素结构如图1所示。通过对卸车场布局影响因素的综合分析评价[8]，最终确定最优的布局方案。

图1 卸车场布局影响因素结构

3 卸车场技术参数

为了方便运输板车的车轮能够从轨道中央通过，钢轨与硬化地面应采用平交的形式，即钢轨顶面与硬化地面处在同一水平面上，钢轨与内侧硬化地面的间隙为80～100 mm，满足地铁车轮轮缘活动范围，如图2所示。

图2 卸车场轨道

卸车场的面积较大，一旦遇到阴雨天气卸车，卸车场内会有一定程度的积水，会造成卸车场湿滑，视线较差，给车辆吊装稳定性造成威胁。根据公路设计规范，为了满足排水要求沥青路面的最小纵坡为3‰，而卸车场采用混凝土材料，其排水性好于沥青路面，综合路面的材质和安全装卸的需要，将卸车场由连接轨向两侧设置成2‰坡度，坡度顶点距轨道外侧大于2 m，以确保重载汽车的两侧轮胎都处在同一个平面上，有利于吊装过程稳定性，如图3所示。

图3 卸车场横断面示意(单位：m)

4 案例分析

4.1 北京地铁14号线现状情况

北京地铁14号线是北京市轨道交通线网中一条连接东北、西南方向的轨道交通“L”形骨干线，为北京市第一条采用接触网供电的A型车线路。

线路在西端的张仪村地区设停车场一处，北端在马泉营设车辆段，马泉营车辆段为北京地铁14号线与15号线共建车辆段，全线计划先期开通西段西局站至张郭庄站。

由于先期开通的限制，无法使得全线同期贯通， 新购地铁车辆无法在15号线已经建成的马泉营车辆段进行卸车作业，需要在张仪村停车场完成地铁车辆的安全卸车作业。张仪村停车场用地面积约22 hm2。 场内未设置国铁联络线[9]，需要布置1处卸车场。

4.2 张仪村卸车场规模的确定

重载汽车参数：30 m×3 m×4.85 m(长×宽×高)；质量60 t(自重200 kN，载重400 kN)。吊车参数：2台；单台占地面积：30 m×12 m；最大起吊重：≥800 kN。北京地铁14号线整车采用“6A”编组，A型车参数见表2。

表2 A型车参数

注：A型车参数与B型车不同，根据车型对各参数合理取值。

Lq—重载汽车长度(A型运输车长30 m)；

Lo—头车长度(A型车取25 m)；

根据公式(1)得，A型车卸车场的长度：

LZ=Ld+Lq+Lo+Lg+La=2.4+30+

25+2+10=69.4 m

根据式(2)得，A型车卸车场的宽度

Lk=Lr+Lt+Ly=28+12+Ly=40 m+Ly

Lr—重载汽车转弯半径(运A型车的重载汽车外侧转弯半径28 m)；

综上所述，理论上运输地铁A型车的北京张仪村卸车场的合理大小为：70 m×40 m。

4.3 卸车场布局评价分析

北京地铁14号线张仪村停车场承担了先期开通段的卸车任务，综合考虑以上提到的各个因素及停车场场区规划后提出2种布局方案。

方案一：

本方案将卸车场布置于张仪村停车场组合车库的尾端，利用远期规划的组合车库用地。场地靠近场区次出入口，该出入口同城市主干路张仪村路相衔接。次出入口道路宽9 m，道路内边缘最小转弯半径18 m，场内道路宽7 m，将其中一条停车列检线向库外延长至卸车场尾端，库外线路不架接触网[10]。卸车场紧贴组合车库及场区道路布置，与道路衔接处采用平缘石衔接，如图4所示。

图4 方案一平面布局

优点：(1)可以借用部分道路宽度，缩小卸车场的宽度。(2)重载汽车可以从道路交叉口以钝角形式直接驶入卸车场，完成卸车作业后无需调头直接驶出。(3)该卸车场为临时卸车场，前期方便，后期方便拆除。(4)工程造价较低。

缺点：(1)延长列检库的轨道时需要端墙开门。(2)对道路边缘的照明、管线等设施造成影响。

方案二：

本方案将卸车场布置于张仪村停车场铁路线群扇形区最外侧，场地靠近场区主出入口，该出入口同城市主干路张仪村路相衔接。主出入口道路宽9 m，道路内边缘最小转弯半径25 m，场内道路宽7 m，铁路线从咽喉区出岔引入卸车场，其他设计同方案一。如图5所示。

图5 方案二平面布局

优点：(1)借助厂区道路直接驶入卸车场。(2)占用道路整个宽度，卸车场面积较小。

缺点：(1)扇形区轨道线路较多，北京地铁14号线采用接触网供电形式，接触网会影响卸车作业。(2)对停车场整体布局和景观影响较大[11]。(3)完成卸车作业后重载汽车需要调头，对卸车场宽度要求较高。(4)需要从扇形区引出一段直线轨道，结构较复杂[12]。

结合多方因素分析，综合评价两种方案，根据专家打分结果，北京地铁14号线张仪村停车场卸车场大小为70 m×40 m，采用方案一布局。最后顺利完成了地铁14号线A型车辆的卸车作业。

5 结论

对城市轨道交通卸车场的规模与布局进行了深入的分析，在此基础上建立了卸车场规模模型，开拓了卸车场布局评价的思路，并以北京城市轨道交通14号线为实例对研究结论进行了验证，在忽略一些细微现实因素的情况下，结论验证合理。同时，对卸车场排水设计提出了优化建议，可供其他学者进一步研究，本文的研究成果对以后其他线路地铁车辆段卸车场的规划设计具有一定得参考价值。

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Study on the Scale and Layout of Unloading Yard of Urban Rail Transit

Wang Yao

(Beijing Infrastructure Investment Co.， Ltd.， Beijing 100101， China)

At present， the determination of the scale and layout of the unloading yard of urban rail transit largely depends on engineering experiences without adequate relevant theoretical research. In order to establish a appropriate theoretical basis to study the scale and layout of the unloading yard， this paper uses the method of systematic analysis， analyzes the factors which affect the scale and layout of unloading yard， establishes a theoretical model of the scale and layout of unloading yard for the first time， determines the weights of various factors， establishes the evaluation system， and verifies the model with reference to the unloading yard of Zhangyicun located on line 14 of Beijing urban rail transit．

Urban rail transit; Unloading yard; Scale; Layout

2013-12-21；

：2014-01-22

中央高校基本科研业务费专项资金资助(C11JB00120)

王 耀(1978—)，男，经济师，2014年毕业于北京交通大学。

1004-2954(2014)11-0143-04

U239.5

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.11.033