新建铁路机务段系统化研究与设计

　　摘要：机务段是铁路运输系统的重要部门，本文对机务段设计进行了系统研究，提出采用CAD二次开发插件方式快捷完成机务段工艺设计。
　　关键词：机务段；系统化。
　　1. 系统化研究意义
　　机务段是铁路运输系统的主要运用部门，负责机车的运行和维护，是铁路系统的运转的机、车、工、检、电五大系统之一。至目前为止，全路共设置了57机务段，服务路网普速客机、货机的运用整备、检修需求。
　　随着我国铁路的建设发展，到2010年年底中国铁路营业里程达到9.1万公里，未来五年，中国铁路网将达12万公里，以发展区际干线为主，侧重在人口密集和经济发达地区适度发展高速铁路，线路里程还将增建25%。
　　显然目前的机务段（所）还不能满足今后五年内路网建设的需求，未来五年内还需新建或扩建部分机务段。另外，随着我国国外铁路建设市场的发展，在亚非拉等国家将有很多新建机务段工程。为总结既有机务段建设的成功经验，优化设计，设计好后建工程，拓展国外铁路机务段工程建设，有必要对机务段设计进行系统化研究。
　　2. 系统化研究思路
　　机务段所系统化设计主要包括两个内容：功能定位和工程设计。设计基本思路如图1所示。
　　
　　图1机务段系统化设计框图
　　功能定位是根据既有机务设备以及线路总体情况，对机务设备设置方案的总体规划。工程设计是根据功能定位，在选定的段址和投资控制数额内，论证项目在技术上的可行性和经济上的合理性；并通过对工程项目所作出的基本经济规定，编制项目总概算，编制设计文件。
　　功能定位和工程设计不是简单的上下游关系，两者之间的关系相当于闭环控制系统中输出和输入的关系，功能定位是工程设计的输入模块，工程设计也要给功能定位反馈信息，以修正功能定位的合理性，经过反复调整，最终确定设计成果。工程造价和工程的可实施性是输出及反馈参数，机务设备设计既要具备可实施性，又要使得工程造价最优。
　　1、功能定位
　　功能定位是基于既有机务设备以及线路总体情况而确定的。
　　既有机务设备主要包括相邻线既有机车交路、机务设备布局等内容，研究既有机车交路是新建铁路的主要技术标准之一，它直接影响到机务设备在沿线的分布、规模及数量，还对整个运营线路的经济效益及各项技术经济指标产生直接的影响，既有机务设备也影响机车交路的设计。
　　项目总体情况是基于相邻线网、枢纽布局等因素对本线的总体性规划，具有整体性、经济性、政治性等特点。对机务段设计功能定位起到指导性作用。
　　2、工程设计
　　工程设计主要是根据段址区地形地貌、水文地质等情况，完成工艺流程、建筑结构、设备选型、数量等确定。设计内容主要包括：交路设计、设计规模、段址选择、总图布置、机务设备、总概算等五个方面。
　　3. 案例分析
　　成都至兰州（以下简称“成兰线”）是一条重要的成都北向出川通道，结束川西北地区没有铁路的历史，向北连通兰渝铁路，与既有宝成铁路、拟建兰渝线及规划的川青线、川藏线共同构建沟通西北与西南及华南沿海的区际干线铁路通道，这为进出川西北和甘南地区的游客提供了更为经济、安全、便捷的交通运输方式，形成成都-黄龙-九寨沟-陇南的精品旅游线，极大地促进川西北和甘南旅游业的发展。
　　成兰铁路南起成都枢纽，自青白江站引出，接轨于在建兰渝铁路哈达铺站，与兰渝铁路共线至终点兰州东站，成兰线运营总长730.549km。
　　成兰线机务段系统化设计如下：
　　1、既有机务设备
　　根据成都枢纽、兰州枢纽既有机车交路情况及两个枢纽的既有机务设备，进行以下分析：
　　（1）成都枢纽
　　1）机车交路：成都机务段的电力机车担当成都至广元、昆明、重庆、达州、西安的客机交路。成都北机务段的电力机车担当成都北至广元南、达州、兴隆场（经内江）、兰州北的货机交路。
　　2）机务设备：成都北机务段、成都客机整备所、成都东机务段段以及配有国产160t轨道起重机和进口160t伸缩臂轨道起重机各1台。
　　（2）兰州枢纽
　　1）机车交路：兰州（西）机务段担当兰州至宝鸡、西安、郑州、西宁、武威南、惠农、银川、广元、成都的客机交路；兰州（北）机务段担当兰州北至陇西、宝鸡东、新丰镇、武威南、白银西、广元南、南充东、兴隆场的货机交路。
　　2）机务设备：兰州西机务段、兰州客运车间、兰州北机务段、兰州北机务折返段以及
　　配有国产160t轨道起重机2台。
　　2、项目总体情况
　　成兰线是成都枢纽近期新建的唯一的一条开行货机的线路，而既有成都东机务段以及成都东货场规划搬迁至成都北，故成都枢纽需重新规划新建机务设备，以满足成都枢纽近远期货机整备检修需求；而对于兰州枢纽，兰州机务段刚刚进行了改造，具有一定富余。
　　3、功能定位
　　根据对既有资料的分析研究，成兰线机务功能定位为：由两端枢纽担当客机、货机交路；研究兰州枢纽、成都枢纽的机车整备检修能力，综合考虑枢纽线网近远期机务发展需求；沿线需增设救援设备。
　　3、工程设计
　　（1）交路设计：根据两个枢纽的机务设施情况，由兰州机务段担当兰州（西）至成都间的客机交路；由成都北机务段担当成都北至兰州（北）间的货机交路。采用CAD二次开发插件，绘制机车交路，由插件自动生成交路图以及图中的坡度表、交路线、段（所）图、图框等。
　　（2）设计规模：新建成都北第二整备所，担当下行系统货机整备作业，上行系统货机整备作业以及枢纽货机检修作业由成都北机务段担当；整备采用EXCEL办公软件，编制工作量计算表格，进行工作量计算；在成都枢纽新建整备线5条，临修库1座，救援列车停留线1条。兰州枢纽维持既有设施规模不变，在沿线设救援设备1套。
　　（3）段址选择：成都北编组场上行到达场与下行出发场之间新建成都北第二整备场。
　　（4）总图布置：段址区东西方向夹于上行到达场与下行出发场之间，南受既有检衡车基地限制，北受既有沟渠限制，地势略缓，根据段址地形地貌情况，采用纵列式布置总图，南端为整备区，北端为检修区。采用CAD二次开发插件绘制总图，设定股道数量、有效长，自动生成股道布置、房屋布置、围墙及道路布置等，也可自动生成股道表、房屋表、经济技术指标等“三表一说明”，简单快捷。

　　（5）机务设备：编制模块化的整备工装、临修工装、救援设备工装，直接调用。
　　（6）总概算：采用EXCEL办公软件，调用各个概算模块，编制机务设备概算。
　　4. 结论
　　机务设备设计在国内起步早，技术也相对成熟，随着科学技术的发展以及国外铁路市场的拓展，也进一步促进了机务段设计系统化、集成化、快捷化方向发展，进一步完善了我国铁路机务段设计水平。
　　
　　参考文献：
　　[1]TB10621-2009，高速铁路设计规范（试行）[S].

《新建铁路机务段系统化研究与设计》

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