北京南站动车组卸污设计(二)

 固定真空卸污方式在国内、路内是创新技术，没有规范可遵循，设计缺乏系统性经验，因此在保证运输安全、提高运输能力的要求下，同时必须结合南站已完工的土建条件，技术难度极大。
 北京南站动车组卸污地面接收系统的研究内容包括卸污方式的选择、卸污需求分析和卸污规模的确定等三个方面，同时也是本工程的技术关键。
 1.卸污方案的比选和卸污方式的选择
 根据施工图设计，首先是卸污设置位置、卸污能力方面进行了方案比选，作了到发线卸污和折返线卸污2个方案的技术分析。北京南站总规模13台24线，其中京津城际4台7线、京沪高速场6台12线、普速场3台5线。根据近、远期旅客列车开行方案，京沪2020/2030年到发车88/118对，京津2020/2030年到发车187/195对，到发线立折是主要方式，尤其运输高峰时不允许到折返线折返。因此是到发线卸污方案更适宜始发终到立折车卸污作业量大、到站停留时间短的需求。
 固定真空排污系统是利用真空作为动力源的排污系统，由设置在固定位置的接收单元利用负压输送原理，通过真空卸污管道将集便器污物抽吸排放。固定真空排污有3种方式，一是真空泵机组，由真空泵机组抽排系统内空气形成真空，系统由真空泵、真空罐、排污泵、控制设备等组成；二是喷射器机组，由喷射泵机组抽排系统内空气形成真空，系统由喷射泵、污水收集罐、排污泵、控制设备等组成；三是凸轮泵机组，由旋转凸轮泵机组抽排系统内空气形成真空，同时又能将污物直接压力排出，由旋转凸轮泵和控制设备等组成。由于污物进入凸轮泵机组系统后，能实现从抽吸到压力排出的连续运转，并由控制设备组成的一体化单元设备，占地少可设置在线间，因此也称在线机组方式。凸轮泵机组卸污系统具有自动化程度高、操作简便、占地面积小等的显而易见的优点。
 根据南站土建地下结构已基本完工的实际情况，设计采用了符合要求的卸污方式——凸轮泵机组型式卸污。
 2.卸污需求分析
 卸污需求即作业周期（时间）取决于列车定员、满员率、运行时间、污物箱容积、集便器容量等参数。根据有关资料计算动车组污物箱容积500L的贮污能力一般能满足连续运行15h以上。
 根据开行方案和运用车底数，对京沪高速和京津城际进行卸污需求分析，京沪高速和京津城际需要卸污作业的高速动车组1天20列。因此同一时段内同时卸污整备列车数的需要即同时卸污整备线数京沪高速场和京津城际场各1线。
 从强化运输、保证安全、提高运输能力的角度要求，车站列车停时短，卸污操作环境条件复杂，卸污作业必须在限定的时间内完成，以此确定同时卸污设施的能力。客站终到立即折返动车组总停留时间不大于24min。
 3.卸污规模的确定
 根据以上卸污需求分析，确定了真空卸污系统预留远期、分步实施的技术方案和设计原则，近期按照单列两口同时卸污，对16辆长编动车组，2名卸污工人操作，真空卸污系统在压力值30～70KPa的真空度下，2口同时卸污整备时间在15～20min。远期按照四口同时作业。
 本工程根据北京南站现场施工的实际情况，可利用场地有限，同时结合市政排水条件和环保要求，相邻两条到发线设置一排卸污接收单元，设计在京津城际场1～4道4条到发线间和京沪高速场15～20道6条到发线间，共设5排真空卸污接收单元。真空中心京沪、城际共用1处，设置在一站台东南端，真空中心规模按远期设计，泵组按近期配2套。
 
 三、主要设计方案及技术特点
 根据北京南站的规划、分场分期实施的原则，本工程真空卸污系统工程的建设规模为卸污通道近期5排、远期10排，城际场远期增加1排，京沪场远期增加2排单元设备；凸轮泵机组真空中心1座，京沪同城际共用，凸轮泵机组能力近期2口、远期4口同时卸污作业，予留远期场地。
 为设计达到最优化，真空卸污系统的设计在没有设计经验、没有规范可循的情况下，解决了如下四个方面的设计难点：1.设计标准要求高，必须保证达到卸污快速、不遗洒和无臭气溢出等要求。2.设计难点是卸污作业场所设在到发线间，与客车上水在同一场所，在保证铁路限界的同时，卫生要求高，因此要求设计布置紧凑、占地少、操作便捷、卫生条件良好。3.设计难点是卸污规模大、能力大，卸污系统的性能要求满足卸污机组的能力要求满足单线2口、最大两线4口同时抽吸的要求。4.设计难点真空中心位于站场一端，距离最远卸物污单元约700m，卸污系统的性能要求满足长距离卸污的要求。

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