城市轨道交通工务检修车辆配置的探讨

段玉振，陈鹏，陈剑，李现博

（1.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100037；2.北京市轨道结构工程技术研究中心，北京 100037；3.城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程实验室，北京 100037；4.杭州杭港地铁有限公司，杭州 311121）

1 工务检修车辆及配置的概述

在城市轨道交通线网扩张的同时，轨道交通运力运量持续增长，与之相应的是行车间隔不断缩短，运营时间不断延长，用于养护维修的“天窗”时间相应缩短，仅靠人工和小型机具进行线路检测养护变得更加困难，不能适应运力发展需要，难以完全满足作业质量和效率的要求。工务检测维修车辆在城市轨道交通提升工务维修、检测水平，保证线路安全运营等方面得到了广泛的应用。按城市轨道交通工务车辆的功能，可分为检测类工务车辆和维修类工务车辆。检测类工务车辆包括：轨道检测车、钢轨探伤车等。维修类工务车辆包括：钢轨打磨车、钢轨铣磨车、综合维修轨道车等。工务检修车辆种类多且造价高，不可能每条线均配置一套工务维修车辆。合理地配置城市轨道交通工务检修车辆，实现线网范围内资源共享既能提高工务检修车辆使用效率，又能大大降低运营成本。

针对工务检修车辆配置问题，姚淼凡[1]、杨鸣[2]对轨道交通工务维修车辆的配置标准进行了研究。文献[3-5]对工务维修管理模式进行了研究。当前对工务检修车辆的研究主要针对配置标准及管理模式，从线网资源共享角度研究的较少。

2 工务检修车辆功能及配置方式

2.1 轨道检测车

轨道检测车（见图1）可对线路几何状态及车体垂直、水平振动加速度进行动态检测。集成安装线路巡检系统，可对扣件、轨枕、道床等线路外观状态进行检查，大大提高了线路检查效率。轨道检测车设计走行速度为80 km/h，作业速度约50 km/h。维修天窗时间较短，除去收发车时间，剩余给工务检修车辆实际作业时间仅1 个多小时，所以轨道检测车每日作业不宜超过60 km。为了确保作业过程中人身安全，在一个作业区域内严禁同时安排行车类轨道检修作业及人工类轨道检修作业，因此轨行区行车类检修作业计划比较紧张，一般轨道检测车每月调车6～7 个班次，每月作业6～7 个班次，由此可见每辆车作业线路不宜超过7 条。根据轨道检测车每日作业长度及每月调车次数计算可得，每辆轨道检测车负责总里程不宜超过210 km（双线）。

图1 轨道检测车

2.2 钢轨探伤车

钢轨探伤车（见图2）能有效检测出钢轨内部缺陷，判断钢轨开裂位置及裂痕深度，指导维修人员及时排除钢轨断裂带来的潜在威胁。轨道检测车设计走行速度为80 km/h，作业速度约30～50 km/h。钢轨探伤车每月调车班次与作业班次与轨道检测车相同，故每辆钢轨探伤车负责总里程不宜超过210 km（双线），每车作业线路不宜超过7 条。

图2 钢轨探伤车

2.3 钢轨打磨车

钢轨打磨车（见图3）主要有两种，即快速打磨车与常规打磨车。快速打磨车主要用于预防性打磨，快速钢轨打磨车设计走行速度为80 km/h，作业速度约60 km/h。预防性打磨是新钢轨铺设后或者波磨深度不超过0.3 mm 时，对轨头作用面的全断面打磨。预防性打磨是重要的钢轨维护方式，采用预防性钢轨打磨，可明显消除轨头表面的接触疲劳伤损，同时将钢轨断面打磨至合理断面，能明显减轻轮轨动力作用，减缓钢轨伤损。预防性打磨对延长钢轨的寿命效果非常明显。随着对打磨的认识的进步，采用周期性的预防性打磨正逐渐成为对钢轨实施修理性的主流方式。钢轨预防性打磨周期与累加通过总重及钢轨打磨车的打磨效率有关。我国高速铁路预防性打磨相对较为成熟，一般预防性打磨周期不超过2 年。长期以来，我国城市轨道交通线路的打磨主要是以修复性打磨为主，近些年来，预防性打磨越来越受到重视。根据一些城市预防性打磨经验，城市轨道交通预防性打磨为一般3 年。故用于预防性打磨的快速打磨车全线网配置一辆即可。

图3 钢轨打磨车

常规打磨车主要用于修理性打磨。修理性打磨对集中出现病害的区段进行针对性的打磨作业，主要用于消除钢轨表面磨损、变形和其他缺陷，并修复轨头廓形。对钢轨内侧、钢轨顶面进行精确打磨，改善轮轨关系，确保旅客列车运行更安全、更平稳、更快捷。常规钢轨打磨车设计走行速度为50～80 km/h，作业速度约6～20 km/h。钢轨打磨车每月调车班次与作业班次约5 个，故每辆钢轨探伤车负责总里程不宜超过100 km（双线），每车作业线路2～3 条为宜。

2.4 钢轨铣磨车

钢轨铣磨车（见图4）主要是配合打磨车应用在修复性打磨地段，如局部区段矫正性打磨量较大，天窗时间较短时，铣磨车将能发挥其优势。钢轨铣磨车设计走行速度为60～80 km/h，作业速度约0.6～0.9 km/h。钢轨铣磨车主要用于中后期修复性打磨，全线网可配置1 台，建议在中期线网中配置[6]。

图4 钢轨铣磨车

2.5 综合维修轨道车

综合维修轨道车（见图5）可独立完成线路碎石道床的起道、拨道、捣固作业，并能够完成对道岔的大部分捣固作业。综合维修轨道车设计走行速度为80 km/h，作业速度约0.2～0.5 km/h。综合维修轨道车一般应用在正线碎石道床，城市轨道交通正线大都采用整体道床，碎石道床较少，一般仅在车辆段及停车场采用碎石道床，车辆段及停车场碎石道床采用人工捣固即可。故若正线碎石道床较多的城市可考虑配置1 台，若仅车辆段及停车场有碎石道床可不考虑配置。

图5 综合维修轨道车

3 工务检修车辆的配置案例及分析

轨道检测车是工务养护维修必备车辆，各个地铁运营公司均有配置。有的城市从整个线网规划角度配置数量，如深圳地铁有3 台轨检车，目前每台轨检测负责线路3～4 条。也有的城市包含两个运营公司，全线网资源共享较困难，如杭州1 号线、杭州5 号线各配置1 台轨检车，轨检车的归属权归杭港公司。杭州地铁2、3、4、6、7、8、9、10、16 及19 号线共配置了4台，轨检车的归属权归杭州运营公司。就目前配置情况从整体来看，杭港地铁轨道检测车的配置数量偏多。杭州运营公司随着新建线路的开通运营，则在资源共享的角度优化配置数量及负责线路，使轨检车有更好的利用率。

钢轨探伤车各个城市配置普遍偏少，如广州配有2 台探伤车，负责9 条线路，西安配有1 台钢轨探伤车，负责5 条线路；杭州暂未配置钢轨探伤车。

目前，国内个地铁配置的打磨车基本都为常规打磨车，很少有城市配置快速打磨车。目前杭州配有5 台常规打磨车，负责12 条线路；深圳配有5 台常规打磨车，负责9 条线路；南京配有3 台常规打磨车，负责10 条线路；西安配有1 台常规打磨车，负责5 条线路；南宁配有1 台常规打磨车，负责3 条线路。也有的城市正在采购中。故综合考虑，常规打磨车宜按2～3 条线配1 台。

钢轨铣磨车目前在城市轨道交通中采用的非常少，西安、南京、杭州、广州等城市目前均未采购。北京地铁采购了1台。钢轨铣磨车价格较高，但打磨效率高，切削量为轨顶0.3～1.5 mm，轨距0.3～5 mm，常规打磨车每遍切削量仅约0.2 mm。钢轨铣磨车主要还是配合常规打磨车应用在修复性打磨地段，如局部区段矫正性打磨量较大，天窗时间较短时，铣磨车将能发挥其优势。故一般全线网建议配置1 台即可，建议放在中期线网中配置。

综合维修轨道车在正线有碎石道床的线路才配置，北京地铁正线有碎石道床，配置综合维修轨道车2 辆，国内其余城市正线碎石道床很少，均未配置。车辆段及停车场碎石道床采用人工捣固，若仅车辆段及停车场有碎石道床或正线碎石道床很小可不考虑配置。

结合各种工务检修车辆作业速度、走行速度及参会各个城市配置应用情况，给出工务维修检测车辆配置建议，见表1。其中轨道检测车与钢轨探伤车每台车管辖范围一致，从节省人员配置及养护维修费用等角度，可以将两种类型检修车辆合并为一种车辆，同时包含轨道检测车及钢轨探伤车的功能。

表1 工务检修车辆配置建议表

4 结语

本文在多年工程设计经验及与工务部门交流的基础上，对大型工务维修检测车辆的种类、配置原则等进行了系统的分析和总结。因每个城市的维修管理模式、机构设置、线网规划情况等多方面的考虑有一定差异，在工务维修检测车辆配置方面有所差异。但工务检修车辆的配置均需根据轨道的检查检测周期、作业及调车遵循“走行路径最短”的原则及从轨道交通线网规划基于“资源共享”的前提下统筹考虑。