宋国义

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安　710043)



新建西安东客车技术整备所工程的设计特点及创新

宋国义

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安710043)

摘要：为了有效避让新建客车技术整备所对外部市政道路及地铁区间隧道的影响,同时满足整备检修生产对不同作业面及车顶高空作业防护的特殊需求。在分析西安东客车技术整备所的工程概况、设计规模基础上,对整备所总平面布置、大型建筑、设备选型进行优化设计,创新采用整备棚大跨度网架结构设计,同时通过轨道桥、检修平台等主要设备选型的局部特殊工艺设计,有效解决了整备所因地质地形等控制因素带来的不利影响。

关键词：客车技术整备所；设计特点；创新

1工程概况

西安铁路枢纽地处横穿我国大陆东西向的“陆桥通道”与纵贯我国西部南北向的“包柳通道”以及徐兰客运专线、大西客运专线、西成客运专线的交汇处，是全路大型客运中心之一，在全国铁路网中起着骨干作用，也是西北、西南各省联系华北、华东、中南等地区的经济纽带，在政治、经济和国防上具有极为重要的地位和作用。既有西安枢纽衔接主要线路有：陇海线及枢纽货运北环线、郑西客运专线、包西线、侯西线、西安安康线、西安南京线、咸铜线和西户支线等8条铁路8个方向[1]。

既有西安客车技术整备所位于西安站西端，有12条整备线，承担着每天25对本属客车和8对外属客车的入所整备作业，整备能力紧张。随着西安铁路枢纽衔接线路的建设完善，枢纽终到始发旅客列车逐年增长，既有客车整备能力不足问题不断加剧，严重影响到西安站增开旅客列车的规划。因此，结合西安铁路枢纽的整体建设规划，确定配套西安车站改扩建工程在西安东站新建客车技术整备所1处[2]。

2设计规模

2.1规模设计原则

结合《铁路客车车辆设备设计规范》[3]及《铁路客车运用维修规程》[4]确定规模设计原则如下：

(1)单程运行距离大于2 000 km的外属旅客列车，需在西安站入库整备；

(2)本属跨局的旅客列车全部需在西安站入库整备；

(3)本属管内短途旅客列车均按每走行4 000 km整备一次考虑；市郊列车整备线按车底数的50%配备；

(4)客车车底停留线按西安站始发终到旅客列车对数的14%计算。

2.2设计规模确定

结合西安站改扩建工程可行性研究方案，确定西安站设计年度终到始发普速旅客列车：近期2025年91对/d，远期2035年74对/d。经计算西安枢纽设计年度需要整备设施的规模：整备线15条、车底停留线13条。结合地形条件确定新建西安东客车整备所规模：15条整备线、3条车底停留线。欠缺10条车底停留线由既有客车整备所承担补充。

3设计特点及创新

新建西安东客车整备所工程是西安站改扩建工程的提前实施部分，结合西安站改扩建工程建设方案，对整备所工程的1条机走线、15条整备线、车底停留线3条、2条临修线及配套房屋设备先期建设，并预留西安站改扩建工程实施条件。整备所工程位于西安站以东约3 km，位于既有陇海上下行正线之间，车场位于既有西安东站调车场(Ⅲ场)所在地，总平面布置如图1所示。

图2　整备棚大跨度结构设计剖面(单位：mm)

图1　西安东客车技术整备所总平面布置

3.1总平面优化设计

3.1.1合理选址、避免征拆

结合西安站改工程的总体布置，通过既有整备所原址扩建、纺织城站新建整备所等多方案比选，最终确定新建西安东客车整备所选址利用原西安东编组站调车场(Ⅲ场)，充分利用了既有铁路用地(无新增用地)，减少工程投资，避免了在市区范围内的征地拆迁等困难工作，有效保证工程建设的顺利推进[5]。

3.1.2有效结合站改工程过渡方案[6]

西安车站改扩建实施过程中，纺织城车站将办理终到始发客车34对/d、通过客车5对/d，进行临时过渡。为尽量减少客车车底占用陇海线区间能力，新建西安东客车整备所按贯通式布置，西端咽喉与西安站连接，东端通过地区车场联络线、陇海线与纺织城车站连接，既满足整备生产的需求，同时也为站改工程的实施提供了有效的过渡措施。

3.2大型建筑特殊设计

整备所新建8线整备棚1处，轴线长度523 m，横向跨度54 m，建筑面积为28 809 m2。新建整备棚下有1处西安市市政下穿地下通道和2条地铁3号线区间隧道，地下通道净宽约44 m，地铁区间隧道每条宽6.3 m，与整备棚斜交，交角约68°。因既有市政地下通道、地铁区间隧道与技术整备棚不正交，且覆土较浅，经多方案选择比较，整备棚采用大跨度网架结构较合理，以跨越市政地下通道和地铁3号线隧道[7]。

主体结构形式：屋盖采用钢网架结构，立柱采用C40钢筋混凝土柱，一般纵向柱距27 m，跨越地下通道柱距最大达71 m，横向跨度27 m×2=54 m。考虑整备棚跨越市政地下通道部分跨度较大，经过建筑方案比较与结构计算，最终确定该部分采用三层网架结构设计[8]。整备棚设计剖面详见图2。

3.3主要设备特殊工艺设计

3.3.1轨道桥及检查地沟设计

根据现行规范要求，整备线要求设检查地坑，主要是便于车体底部转向架、基础制动装置以及电子防滑器、轴温报警器等装置检查修理。现有的大部分整备所通常采用壁式检查地坑，但近年来随着新型盘形制动客车增加并已成为主型旅客列车[9]，基于检查检修的方便，检查地沟的设计形式也逐步被轨道桥及柱式检查地坑所取代，但轨道桥与地面的相对高度如何确定也成了设计研究的主要问题。

西安东客车整备所轨道桥及柱式检查地坑采用两种作业面高度的形式设计：以整备线轨顶面作为±0.00，整备棚内线间地面高程为-0.80 m，室外整备线间地面高程为-0.45 m[10]，轨道桥及柱式检查地沟断面详见图3。

图3　轨道桥及柱式检查地坑断面(单位：mm)

(1)室外轨道桥与地面相对高差按-0.45 m设计，主要是考虑车底蓄电池拆装、制动缸拆装需要以及上车作业的生产实际需求，现场确定高度；同时也满足了地沟采光及线间排水条件。

(2)棚内轨道桥与地面相对高差按-0.80 m设计，主要是考虑棚内线路设有双层检修作业平台，平台的一层作业面高度为+1.30 m(相对轨面)，考虑平台下面人员及工具车辆通行的需要，因此确定将地面下沉0.8 m。由于地面与轨道桥高差偏大，部分车底配件的拆装考虑通过移动式工具车来解决。

3.3.2检修作业平台车顶防护设计

为便于车门、车窗以及车顶空调机组的检修作业，整备棚内设置有双层检修作业平台，为保障车顶作业的人员安全防护，通常在平台的对侧需要设置悬吊防护网[11]。但为跨市政道路隧道及地铁区间隧道，整备棚采用了大跨度网架结构设计，由于网架结构高度达10 m且网架受力节点无法与悬吊防护装置连接，导致常规设计的悬吊防护网无法设置。基于上述原因，安全防护设施采用从三层平台立柱进行延长、悬挑的方式设置于车顶作业平台上。安全防护设施由立柱、悬臂、斜支撑、钢丝绳和钢丝绳连接部件等组成。

图4　检修平台车顶防护方案示意(单位：mm)

为确保安全防护设施的稳定性，防护设施分跨安装钢丝绳连接立柱和悬臂，安全防护设施两立柱之间距要求相近，约24 m/跨(跨距可根据作业平台的立柱适当调整)，钢丝绳离检修车辆的车顶距离为1 900 mm。安全防护设施的立柱和悬臂均采用H型钢制作，斜支撑为方管制作，挂接安全带部分采用钢丝绳[12]。车顶作业时作业人员挂接安全带使用，既不影响登顶检修人员在顶层平台上的通行，同时也保证了登顶检修人员的安全。作业平台车顶防护设计详见图4。

4结语

西安东客车技术整备所设计考虑西安站改总体方案及施工组织，采用贯通式总图布置方案，既解决了运营过渡问题又满足了西安站改需求。同时，充分结合项目本身实际的地质地形情况及控制因素，创新采用整备棚大跨度网架结构设计，解决了工程跨越城市道路隧道及地铁隧道的难题；对轨道桥及柱式检查地坑、检修作业平台车顶防护措施进行了特殊的工艺设计，满足了现场实际生产需求。西安东客车技术整备所已于2014年6月底开通运营，获得运营单位一致好评。随着铁路运输的不断提速，客车检修整备设施的设计标准也在逐步提升，客车整备所工程项目应更加注重立足现场、以人为本的设计原则，综合考虑生产需求、地形条件、地质特征、运输组织、施工过渡等诸多因素，制定出切实可行的设计方案，创造出更多优质工程。

参考文献：

[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.西安铁路枢纽西安站改扩建工程初步设计，第一篇总说明书[Z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2014.

[2]中铁第一勘察设计院集团有限公司.西安铁路枢纽新建西安东客车整备所工程初步设计，第一篇总说明书[Z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2012.

[3]中华人民共和国铁道部.TB10029—2009铁路客车车辆设备设计规范[S].北京:中国铁道出版社，2009.

[4]中华人民共和国铁道部.铁运[2006]27号铁路客车运用维修规程[S].北京:中国铁道出版社，2006.

[5]周天杰.武汉铁路枢纽总图规划再思考[J].铁道标准设计，2014(5):1-4.

[6]李鹏斌.西安站改扩建工程施工过渡方案研究[J].铁道运输与经济，2011(11):23-26.

[7]中华人民共和国铁道部.GB50091—2006铁路车站及枢纽设计规范[S].北京:中国计划出版社，2006.

[8]钢结构编委会.钢结构设计手册(第3版)[K].北京:中国建筑工业出版社，2005.

[9]葛立美.国产铁路客车图集[M].北京:中国铁道出版社，2001

[10]彭方进.客运专线基础设施维修基地探伤试验线设计研究[J].铁道标准设计，2012(2):16-19.

[11]中华人民共和国铁道部.铁路主要技术政策[M].北京:中国铁道出版社，2004.

[12]高飞，潘钰.北京动车组检修基地与动车检修[J].铁道机车车辆，2010(8):77-80.

Innovation and Design Features of New Xi’an East Passenger Train Servicing SubdivisionSONG Guo-yi

(China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 710043, China)

Abstract：In order to effectively avoid the influence of newly-built east passenger train servicing subdivision on external municipal roads and subway tunnel and meet special requirements of servicing maintenance activities on different work faces and vehicle roof working protection, the general layout, large buildings and equipment selection are optimized, based on the analysis of project overview and designed scale of new Xi’an east passenger train servicing subdivision. Large span truss structure in the servicing shed is innovatively adopted, and the adverse influences generated by the geological conditions and some other control factors on passenger train servicing subdivision are solved by means of local special process design of track bridge, maintenance platform and some other main equipment selection,

Key words：Passenger train servicing subdivision; Design features; Innovation

中图分类号：U279

文献标识码：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2015.05.038

文章编号：1004-2954(2015)05-0164-03

作者简介：宋国义(1982—)男，工程师，2005年毕业于兰州交通大学机械设计制造及自动化专业，工学学士，E-mail：13991255335@126.com。

收稿日期：2014-08-27； 修回日期：2014-08-31