城市軌道交通工務檢修車輛配置的探討

段玉振，陳鵬，陳劍，李現博

（1.北京城建設計發展集團股份有限公司，北京 100037；2.北京市軌道結構工程技術研究中心，北京 100037；3.城市軌道交通綠色與安全建造技術國家工程實驗室，北京 100037；4.杭州杭港地鐵有限公司，杭州 311121）

1 工務檢修車輛及配置的概述

在城市軌道交通線網擴張的同時，軌道交通運力運量持續增長，與之相應的是行車間隔不斷縮短，運營時間不斷延長，用于養護維修的“天窗”時間相應縮短，僅靠人工和小型機具進行線路檢測養護變得更加困難，不能適應運力發展需要，難以完全滿足作業質量和效率的要求。工務檢測維修車輛在城市軌道交通提升工務維修、檢測水平，保證線路安全運營等方面得到了廣泛的應用。按城市軌道交通工務車輛的功能，可分為檢測類工務車輛和維修類工務車輛。檢測類工務車輛包括：軌道檢測車、鋼軌探傷車等。維修類工務車輛包括：鋼軌打磨車、鋼軌銑磨車、綜合維修軌道車等。工務檢修車輛種類多且造價高，不可能每條線均配置一套工務維修車輛。合理地配置城市軌道交通工務檢修車輛，實現線網范圍內資源共享既能提高工務檢修車輛使用效率，又能大大降低運營成本。

針對工務檢修車輛配置問題，姚淼凡[1]、楊鳴[2]對軌道交通工務維修車輛的配置標準進行了研究。文獻[3-5]對工務維修管理模式進行了研究。當前對工務檢修車輛的研究主要針對配置標準及管理模式，從線網資源共享角度研究的較少。

2 工務檢修車輛功能及配置方式

2.1 軌道檢測車

軌道檢測車（見圖1）可對線路幾何狀態及車體垂直、水平振動加速度進行動態檢測。集成安裝線路巡檢系統，可對扣件、軌枕、道床等線路外觀狀態進行檢查，大大提高了線路檢查效率。軌道檢測車設計走行速度為80 km/h，作業速度約50 km/h。維修天窗時間較短，除去收發車時間，剩余給工務檢修車輛實際作業時間僅1 個多小時，所以軌道檢測車每日作業不宜超過60 km。為了確保作業過程中人身安全，在一個作業區域內嚴禁同時安排行車類軌道檢修作業及人工類軌道檢修作業，因此軌行區行車類檢修作業計劃比較緊張，一般軌道檢測車每月調車6～7 個班次，每月作業6～7 個班次，由此可見每輛車作業線路不宜超過7 條。根據軌道檢測車每日作業長度及每月調車次數計算可得，每輛軌道檢測車負責總里程不宜超過210 km（雙線）。

圖1 軌道檢測車

2.2 鋼軌探傷車

鋼軌探傷車（見圖2）能有效檢測出鋼軌內部缺陷，判斷鋼軌開裂位置及裂痕深度，指導維修人員及時排除鋼軌斷裂帶來的潛在威脅。軌道檢測車設計走行速度為80 km/h，作業速度約30～50 km/h。鋼軌探傷車每月調車班次與作業班次與軌道檢測車相同，故每輛鋼軌探傷車負責總里程不宜超過210 km（雙線），每車作業線路不宜超過7 條。

圖2 鋼軌探傷車

2.3 鋼軌打磨車

鋼軌打磨車（見圖3）主要有兩種，即快速打磨車與常規打磨車?？焖俅蚰ボ囍饕糜陬A防性打磨，快速鋼軌打磨車設計走行速度為80 km/h，作業速度約60 km/h。預防性打磨是新鋼軌鋪設后或者波磨深度不超過0.3 mm 時，對軌頭作用面的全斷面打磨。預防性打磨是重要的鋼軌維護方式，采用預防性鋼軌打磨，可明顯消除軌頭表面的接觸疲勞傷損，同時將鋼軌斷面打磨至合理斷面，能明顯減輕輪軌動力作用，減緩鋼軌傷損。預防性打磨對延長鋼軌的壽命效果非常明顯。隨著對打磨的認識的進步，采用周期性的預防性打磨正逐漸成為對鋼軌實施修理性的主流方式。鋼軌預防性打磨周期與累加通過總重及鋼軌打磨車的打磨效率有關。我國高速鐵路預防性打磨相對較為成熟，一般預防性打磨周期不超過2 年。長期以來，我國城市軌道交通線路的打磨主要是以修復性打磨為主，近些年來，預防性打磨越來越受到重視。根據一些城市預防性打磨經驗，城市軌道交通預防性打磨為一般3 年。故用于預防性打磨的快速打磨車全線網配置一輛即可。

圖3 鋼軌打磨車

常規打磨車主要用于修理性打磨。修理性打磨對集中出現病害的區段進行針對性的打磨作業，主要用于消除鋼軌表面磨損、變形和其他缺陷，并修復軌頭廓形。對鋼軌內側、鋼軌頂面進行精確打磨，改善輪軌關系，確保旅客列車運行更安全、更平穩、更快捷。常規鋼軌打磨車設計走行速度為50～80 km/h，作業速度約6～20 km/h。鋼軌打磨車每月調車班次與作業班次約5 個，故每輛鋼軌探傷車負責總里程不宜超過100 km（雙線），每車作業線路2～3 條為宜。

2.4 鋼軌銑磨車

鋼軌銑磨車（見圖4）主要是配合打磨車應用在修復性打磨地段，如局部區段矯正性打磨量較大，天窗時間較短時，銑磨車將能發揮其優勢。鋼軌銑磨車設計走行速度為60～80 km/h，作業速度約0.6～0.9 km/h。鋼軌銑磨車主要用于中后期修復性打磨，全線網可配置1 臺，建議在中期線網中配置[6]。

圖4 鋼軌銑磨車

2.5 綜合維修軌道車

綜合維修軌道車（見圖5）可獨立完成線路碎石道床的起道、撥道、搗固作業，并能夠完成對道岔的大部分搗固作業。綜合維修軌道車設計走行速度為80 km/h，作業速度約0.2～0.5 km/h。綜合維修軌道車一般應用在正線碎石道床，城市軌道交通正線大都采用整體道床，碎石道床較少，一般僅在車輛段及停車場采用碎石道床，車輛段及停車場碎石道床采用人工搗固即可。故若正線碎石道床較多的城市可考慮配置1 臺，若僅車輛段及停車場有碎石道床可不考慮配置。

圖5 綜合維修軌道車

3 工務檢修車輛的配置案例及分析

軌道檢測車是工務養護維修必備車輛，各個地鐵運營公司均有配置。有的城市從整個線網規劃角度配置數量，如深圳地鐵有3 臺軌檢車，目前每臺軌檢測負責線路3～4 條。也有的城市包含兩個運營公司，全線網資源共享較困難，如杭州1 號線、杭州5 號線各配置1 臺軌檢車，軌檢車的歸屬權歸杭港公司。杭州地鐵2、3、4、6、7、8、9、10、16 及19 號線共配置了4臺，軌檢車的歸屬權歸杭州運營公司。就目前配置情況從整體來看，杭港地鐵軌道檢測車的配置數量偏多。杭州運營公司隨著新建線路的開通運營，則在資源共享的角度優化配置數量及負責線路，使軌檢車有更好的利用率。

鋼軌探傷車各個城市配置普遍偏少，如廣州配有2 臺探傷車，負責9 條線路，西安配有1 臺鋼軌探傷車，負責5 條線路；杭州暫未配置鋼軌探傷車。

目前，國內個地鐵配置的打磨車基本都為常規打磨車，很少有城市配置快速打磨車。目前杭州配有5 臺常規打磨車，負責12 條線路；深圳配有5 臺常規打磨車，負責9 條線路；南京配有3 臺常規打磨車，負責10 條線路；西安配有1 臺常規打磨車，負責5 條線路；南寧配有1 臺常規打磨車，負責3 條線路。也有的城市正在采購中。故綜合考慮，常規打磨車宜按2～3 條線配1 臺。

鋼軌銑磨車目前在城市軌道交通中采用的非常少，西安、南京、杭州、廣州等城市目前均未采購。北京地鐵采購了1臺。鋼軌銑磨車價格較高，但打磨效率高，切削量為軌頂0.3～1.5 mm，軌距0.3～5 mm，常規打磨車每遍切削量僅約0.2 mm。鋼軌銑磨車主要還是配合常規打磨車應用在修復性打磨地段，如局部區段矯正性打磨量較大，天窗時間較短時，銑磨車將能發揮其優勢。故一般全線網建議配置1 臺即可，建議放在中期線網中配置。

綜合維修軌道車在正線有碎石道床的線路才配置，北京地鐵正線有碎石道床，配置綜合維修軌道車2 輛，國內其余城市正線碎石道床很少，均未配置。車輛段及停車場碎石道床采用人工搗固，若僅車輛段及停車場有碎石道床或正線碎石道床很小可不考慮配置。

結合各種工務檢修車輛作業速度、走行速度及參會各個城市配置應用情況，給出工務維修檢測車輛配置建議，見表1。其中軌道檢測車與鋼軌探傷車每臺車管轄范圍一致，從節省人員配置及養護維修費用等角度，可以將兩種類型檢修車輛合并為一種車輛，同時包含軌道檢測車及鋼軌探傷車的功能。

表1 工務檢修車輛配置建議表

4 結語

本文在多年工程設計經驗及與工務部門交流的基礎上，對大型工務維修檢測車輛的種類、配置原則等進行了系統的分析和總結。因每個城市的維修管理模式、機構設置、線網規劃情況等多方面的考慮有一定差異，在工務維修檢測車輛配置方面有所差異。但工務檢修車輛的配置均需根據軌道的檢查檢測周期、作業及調車遵循“走行路徑最短”的原則及從軌道交通線網規劃基于“資源共享”的前提下統籌考慮。