周航博

（中铁第一勘察设计院集团有限公司环境与设备设计院 陕西 西安 710043）

近年来在“一带一路”战略的引领下，海外铁路项目呈井喷式爆发。在海外项目中，机务设备设计如果完全采用国内模式考虑，容易“水土不服”，严重情况下会影响机车的安全运行。合理设计机务设备，最大化满足海外机车组装、维护、检修功能，是海外项目中机务设备设计需特别关注的问题[1-2]。

几内亚达比隆港至圣图矿区专用铁路是几内亚近半个世纪来新建的第一条现代化铁路，其位于几内亚西北部博凯区和金迪亚区境内。线路全长135km，自达比隆港引出，向东南上跨N20 公路、美铝铁路，N3 公路至赢联盟122 矿区，跨越Bourouma河和Kilélouma 河后折向东南，经河南国际72 矿区、中国铝业105-Ⅲ矿区、美铝2-1 矿区、赢联盟houda矿区至kogon 河南侧设装车站圣图矿区站[3-5]。

本线运营的机车从国内采购，并由国内机车维保服务商提供维护保养服务。鉴于几内亚达圣铁路特殊的检修情况，为了满足几内亚赢联盟公司矿区开采运输需要，同时保障机车在寿命周期内的良好状态，设计的机车检修库方案不能完全照搬国内现有的形式，需要结合本线运营方案、业主与机车维保服务商的需求等复杂因素，合理设计机车检修库工艺总体方案。

1 国内外机车检修库设计差异

目前国内干线铁路网已基本形成，新建铁路与既有铁路联网运行，其采购的机车在主机厂中调试后上线运行，并可利用干线铁路网中机车制造厂、机车检修基地、机务段的既有机务设备设施来完成机车C1 至C6 全过程检修。但在海外，新建铁路由投资方独自建设、运营和维护，其往往无既有机务设备可利用，需单独设计新建机车检修库以满足机车的起吊组装、日常维护和检修，国内外机车检修库设计存在以下差异[6]：

（1）国内机车在主机厂中组装调试后，经联络线直接驶上正线，但海外铁路采购的机车需通过货轮从国内港口运送到海外港口，并将机车各部件吊装到汽车上，运送到机车检修库内进行起吊组装，机车组装调试正常后驶向正线运行。设计海外机车检修库净空高时，需考虑机车在检修库中的起吊组装等因素。

（2）国内检修规模大小主要根据检修台位需求确定，而检修台位主要由配属机车台数确定，但海外铁路以专用线为主，仅运输矿产资源，配属机车数仅10 台左右，进而计算的检修台位数不足1 台位，如根据国内检修模式设计，机车检修库只需1条库线，显然无法满足机车的检修任务。设计海外机车检修库需根据当地工人技术水平，运营形式等因素综合考虑检修模式及检修台位数，以便合理确定机车检修库宽度。

2 几内亚达圣铁路机车检修库工艺总体方案设计

几内亚达圣铁路机车检修库工艺总体方案设计从确定机车检修库宽度、净空高、长度三个方面进行阐述。

2.1 机车检修库宽度确定

机车检修库的宽度是由库线数量和机车作业时，机车两侧工人作业场地、设备尺寸、人行及运输通道所确定的库线间距共同决定的。

2.1.1 机车检修库库线数量确定

走行公里计算如式（1）所示：

机车检修台位计算公式如式（2）所示：

式（2）中，A检-检修台位数；N-各修程检修机车台数；t-占用检修台位库前时间（d）；C-不平衡系数（1.1～1.2）；T-全年工作天数（250d）。

本线机车为双机牵引，机车交路距离为135km，列车对数为15 对，结合式（1）和式（2）计算出检修台位数为0.155 台位。机车如进行C3 修以上修程的检修作业，需配备大量专用机车检修装备和专业技术人员，鉴于计算的检修台位数较小，C3 以上修程专用装备和专业技术人员利用率极低，本次考虑对机车进行C3 以下修程检修，对C3 以上修程作业，采用大部件互换方式进行，减少专用装备和专业技术人员的配备；机车检修库配套镟轮1 台位、落轮1台位、小辅修2 台位，大部件互换修架车2 台位，共3 线6 台位。

2.1.2 机车作业时，机车两侧工人作业场地、设备尺寸、人行及运输通道所确定的库线间距

（1）不使用架车机时库线间距的确定。①车库侧墙内侧到库线中心的最小间距。车库侧墙内侧到库线中心的最小间距如图1 所示，图中钳工台及工人工作面间距：1.6m；人行通道：0.7m；间隔：2×0.2=0.4m；工人工作面：0.6m；机车限界之半：1.7m；合计车库侧墙内侧到库线中心的最小间距为5.0m。②库线中心间的最小间距。库线中心间的最小间距距离如图1 所示，图中两侧工人工作面间距：0.4+0.6=1.0m，人行通道间距：0.7m，搬运车通道间距：1.3m，间隔：3×0.2=0.6m，机车限界：3.4m，合计库线中心间的最小间距为7.0m。

图1 库线间距图

（2）使用架车机时库线间距的确定。架车机须占据机车两侧的一定空间，为了保证必要的通道和工人作业场地，车库侧墙内侧到库线中心的最小间距为6m，库线中心间的最小间距为7.5m。

综上述两种情况，鉴于C3 以上修程采用大部件互换修架车作业，库线股道间距按7.5m 设置，3线检修库主库宽度尺寸为27.0m（库线间距为6m-7.5m-7.5m-6m），进一步结合业主与机车维保服务商意见，业主与机车维保服务商提出需要增大库线间距以便于工人作业和拆卸下的机车大部件的堆放，则3 线主库宽度结合房建模数确定为36m（库线间距为12m-8m-10m-6m）；边跨需满足走行部检修、柴油机检修、电机电器检修等工作，边跨宽度结合房建模数确定为18m。

机车检修库宽度为36m(主库)+18m(边跨)。

2.2 机车检修库净空高确定

机车检修库净空高由车体起吊、车体与转向架组装作业、大部件互换吊装作业三个因素控制。

2.2.1 运输汽车参数

本线机车通过货轮从国内港口运送到达比隆港，因港口至正线无铁路连接，需在港口将机车各部件吊装到汽车上，并运送到机车检修库内进行起吊组装，机车组装调试正常后驶向正线运行。运输汽车的长度、宽度、高度影响着机车检修库的设计，运输机车的汽车采用610 马力6×4 牵引车，拖板是2 纵12 轴线尼古拉斯全液压轴线板（全车106 个轮胎），拖板工作面全长24m、车体宽4m、地板面距地面高度为0.8m，工艺转向架高度为0.55m。

2.2.2 吊具参数

吊具分为机车吊装吊具和大部件互换吊具，机车组装吊具起吊点距固定梁2.2m，固定梁距机车为1.8m；大部件吊具起吊点距大部件为1.5m。

2.2.3 控制因素

（1）车体起吊。汽车将机车各部件运输到机车检修库内，需使用库内起重机将各部件从汽车上起吊到地面，其中汽车上的机车车体为最重最大部件，其高4.7m，质量95t。

净空高计算公式如式（3）：

式（3）中H1-机车检修库主库净空高；h11-汽车高度（8m）；h12-工艺转向架高度（5.5m）；h13-机车车体（47m）；h14-吊具高度（18m+22m）；h-起重机吊钩至走行轨道顶面的极限尺寸(6.38m)。

经式（3）计算，机车检修库主库净空高为10638mm。

（2）车体与转向架组装作业。使用起重机起吊车体与转向架进行组装作业，净空高计算公式如式（4）：

式（4）中H2-机车检修库主库净空高；h21-转向架高度（8m）；h22-二系簧高度（5m）；h23-吊装空隙（3m）；h24-机车车体（47m）;h25-吊具高度（18mm+22m）；h-起重机吊钩至走行轨道顶面的极限尺寸(6.38m)。

经式（4）计算，机车检修库主库净空高为11338mm。

（3）大部件互换吊装作业。机车检修库应满足大部件互换吊装作业方式。在互换时，柴油机为最重最大部件，其高3.2m，质量25t，净空高计算公式如式（5）：

式（5）中H3-机车检修库净空高；h31-机车高度（47m）；h32-吊装空隙（2m）；h33-柴油机高度（32m）；h34-吊具高度（15m）；h-起重机吊钩至走行轨道顶面的极限尺寸(638m)。

经式（5）计算，机车检修库主库净空高为102.38m。

综上三种控制因素分析，满足所有作业需求，机车检修库主库净空高不小于113.38m，结合房建模数，主库净空高取12m；边跨需满足走行部检修、柴油机检修、电机电器检修等工作，边跨净空高结合房建模数取9.6m。

2.3 机车检修库长度确定

机车检修库长度主要由两种因素控制，分别为：库线需满足两台架车台位、库线需满足一台落轮台位和一台小辅修台位。

（1）库线需满足两台架车台位。根据机车组装需求，库线需满足两台架车台位，库线设置检查坑两座；则机车检修库长度计算如式（6）所示。

式（6）中，L11-检查坑端头至墙内侧的距离（45m）；L12-检查坑长度（270m）；L13-通道（60m）；L14-股道止挡至墙侧的安全距离（75m）。

经式（6）计算，L1=72m。

（2）库线需满足一台落轮台位和一台小辅修台位。根据检修任务，机车检修库库线需满足一台落轮台位和一台小辅修台位；则机车检修库长度计算如式（7）所示。

式（7）中，L21-检查坑端头至墙内侧的距离（30m）；L22-小辅修台位长度（320m）；L23-通 道（85m）；L24-机车落轮所需最小距离（210m）；L25-股道止挡至墙侧的安全距离（75m）。

经式（7）计算，L2=72m。

综上两种控制因素分析，满足所有作业需求，机车检修库长度取72m。

经过上述分析，最终确定机车检修库宽度为36m(主库)+18m(边跨)，净空高为12m(主库)+9.6m(边跨)、长度为72m。

3 结语

本次针对几内亚达比隆港至圣图矿区专用铁路机车检修库工艺总体方案设计，分析国内外机车检修库设计的差异，通过研究新购机车在检修库中的起吊组装、机车检修模式、检修台位数等因素，综合确定了机车检修库宽度、净空高、长度等工艺总体方案设计关键参数，得出：机车检修库宽度为36m(主库)+18m(边跨)；净空高为12m(主库)+9.6m(边跨)；长度为72m。通过本次研究，为今后海外铁路同类项目提供参考及指导措施。