地鐵車輛段過軌給排水管線的設(shè)置

楊彩玲

(北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司廈門分公司 福建廈門 361000)

0 引言

地鐵車輛段是城市軌道交通系統(tǒng)中對車輛進(jìn)行停放、維修、保養(yǎng)、運營管理的場所，同時也是車輛段工作人員的辦公場所，是保證地鐵正常運營的后勤基地。車輛段內(nèi)需要鋪設(shè)許多的鐵軌供車輛運用及停放，而車輛段的排水管道需要分類匯集排至污水處理站或市政排水管道，生活給水管由市政給水點或加壓泵房供至各個用水點，室內(nèi)消防管由消防泵房供至各個單體進(jìn)行消防保護(hù)等。因此，給排水管線難以避免穿越軌道進(jìn)行敷設(shè)。過軌給排水管道該如何設(shè)置，在滿足本專業(yè)需求的同時，保障軌道交通安全、避讓其他管線、且檢修方便，成為軌道交通給排水設(shè)計人員需要重點考慮的問題之一。基此，本文擬通過各工程實踐，探討過軌管道不同的敷設(shè)方式及其注意事項。

1 過軌管道敷設(shè)方式

過軌給排水管道的敷設(shè)方式主要有直接埋地敷設(shè)、防護(hù)套管敷設(shè)、綜合管溝敷設(shè)、架空敷設(shè)。

1.1 直接埋地敷設(shè)

直埋給排水管道材質(zhì)的選擇應(yīng)根據(jù)管徑、外部荷載、內(nèi)部壓強(qiáng)、土壤性質(zhì)、供水安全和施工維護(hù)等因素綜合確定[1]。過軌直埋管道首先考慮強(qiáng)度和防腐能力要求，可以選擇球墨鑄鐵管、加重型鋼筋混凝土管[2]。

過軌管道的埋置深度應(yīng)置于道床表層底面以下[2]。管道管頂埋設(shè)深度應(yīng)在土壤冰凍線以下0.20m，除巖石地層外，管頂覆土厚度不得小于0.70m[1]。

華南地區(qū)A市地鐵1號線北部車輛基地的運用庫是地上式運用庫，進(jìn)行上蓋保障房開發(fā)，建設(shè)保障房建筑面積約19.5萬m2，上蓋蓋板面積約7.1萬m2，如圖1～2所示。

圖1 北部車輛基地總平面圖

圖2 北部車輛基地蓋上保障房效果圖

北部車輛基地運用庫的廢水出戶管較多，庫外廢水檢查井?dāng)?shù)量也相應(yīng)較多，且由于上蓋開發(fā)造成基礎(chǔ)梁和承臺密布，給排水管道布置難。

該工程的庫前過軌廢水管道采用球墨鑄鐵管，并采用360°混凝土包管作為防護(hù)措施，如圖3所示。

圖3 北部車輛基地過軌廢水管道做法

華南地區(qū)B市地鐵2號線XX西車輛段的工程條件跟A市北部車輛基地類似，其過軌重力流排水管采用加重鋼筋混凝土管道。

車輛段內(nèi)管線采用直接埋地的方式，工程造價較低，較美觀，但維修不便。直接埋地敷設(shè)屬于隱蔽工程，維修起來需對路面進(jìn)行“開膛破肚”，情況嚴(yán)重時甚至無法維修，維修成本較大。因此保證給排水管道工程的施工質(zhì)量控制，延長給排水管網(wǎng)的使用壽命至關(guān)重要[3]。

對于帶上蓋開發(fā)的車輛段，由于基礎(chǔ)梁和承臺密布，且其埋深在1m～1.5m之間，當(dāng)多重管線交叉時候，只能采用直埋方式[4]。

1.2 防護(hù)套管敷設(shè)

給排水管道不宜直接從咽喉區(qū)穿越，當(dāng)必須穿越時，管道宜集中布置、垂直通過[1]，給水管道和壓力排水管道應(yīng)設(shè)防護(hù)套管或防護(hù)涵，重力流排水管道宜設(shè)防護(hù)套管或防護(hù)涵。

防護(hù)套管和過軌直埋管道一樣，首先考慮強(qiáng)度和防腐能力要求，一般采用加重型鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管。防護(hù)套管的管徑應(yīng)至少比過軌管道大二級。車輛段的給排水管道(不含雨水管道)管徑一般小于DN300，防護(hù)套管外頂部距鋼軌軌底的距離不宜小于1.2m，至路基面的距離不得小于0.7m[1]。

B市地鐵XX西車輛段d1500鋼筋凝土套管對過軌給水管道和壓力排水管道進(jìn)行防護(hù)，并在過軌的端部設(shè)置矩形閥門井，如圖4所示。

圖4 XX西車輛段過軌壓力管道做法

壓力管道設(shè)置防護(hù)套管，在套管的轉(zhuǎn)彎處、分支處、終端處及長距離直線段中部應(yīng)設(shè)置檢修閥門井，如圖5所示。

圖5 過軌管道中間閥門井做法

該方法較直接埋地敷設(shè)方法，對過軌管道起到更好的保護(hù)作用；泥沙和水等不容易堵塞套管；當(dāng)給排水管道小于DN300，套管管徑大于等于D1800時，人員可以進(jìn)入套管內(nèi)部進(jìn)行管道維修。在管道空間富裕，管道標(biāo)高沒有限制性因素的情況下，優(yōu)先采用該種方法。

A市地鐵2號線西部車輛段用地長1052m、寬277m，用地面積約20.6hm2。該工程主要排水點在咽喉區(qū)的南側(cè)，污水處理站在北側(cè)，需將車輛段的生產(chǎn)廢水進(jìn)行統(tǒng)一收集匯至北側(cè)污水處理站進(jìn)行處理，如圖6所示。

圖6 西部車輛段平圖示意圖

該工程過軌重力流廢水管道管徑DN300，采用DN500球墨鑄鐵管作為防護(hù)套管，過軌防護(hù)套管的端頭用防水材料進(jìn)行封堵，避免砂石、水等進(jìn)入，導(dǎo)致堵塞，如圖7所示。

圖7 西部車輛段過軌廢水管道做法

與B市地鐵XX西車輛段過軌壓力管做法相比較，A市地鐵西部車輛段過軌廢水管道做法埋深較淺、造價較低。

與直接埋地敷設(shè)方法相比較，防護(hù)套管敷設(shè)方法有利于保護(hù)管道，檢修較為方便；但管道埋深較大，工程造價較高，對于地下車輛段需增加結(jié)構(gòu)底板深度，因此，該方法較適用于地上車輛段；套管管徑較大，若周邊管道密集或管線交叉情況下，防護(hù)套管敷設(shè)方法劣于直接埋地敷設(shè)方法；且咽喉區(qū)軌道狹長，而閥門井尺寸較大，咽喉區(qū)內(nèi)設(shè)置閥門井較為困難。

綜上所述，防護(hù)套管敷設(shè)方法適用于對標(biāo)高沒有特殊要求，過軌管道較短且垂直穿越軌道，過軌管道數(shù)量較少的情況，如圖8所示。

圖8 車輛段過軌壓力管道做法

1.3 架空敷設(shè)

管道檢修時，直接埋地敷設(shè)方法與防護(hù)套管敷設(shè)方法均需進(jìn)行一定程度的地面開挖，檢修不便。在有蓋板或者建筑側(cè)墻情況下，給排水管道在穿越軌行區(qū)處可采用架空敷設(shè)(吊裝或側(cè)裝)。

A市地鐵3號線東部車輛基地南北長約1200m～1800m，寬約420m～640m，總用地約40.22hm2，如圖9所示。該工程進(jìn)行大面積上蓋開發(fā)，如圖10所示。過軌管道采用頂板下梁底吊裝，如圖11所示。

圖9 東部車輛基地平面示意圖

圖10 東部車輛基地蓋上平面示意圖

圖11 過軌室內(nèi)消火栓管道架空敷設(shè)(吊裝)

架空敷設(shè)方法不僅工程造價低，而且解決了埋地過軌管道維修不便的困難。單體內(nèi)、庫前區(qū)、地下車輛段、具有上蓋開發(fā)的地上式車輛段的過軌壓力管道推薦采用該方法。

1.4 綜合管溝敷設(shè)

當(dāng)室外過軌管線較多，道路空間不足。絕大部分管線為非重力流管道，且埋深不深的情況下，可以采用綜合管溝敷設(shè)，如圖12所示。

圖12 綜合管溝剖面示意圖

綜合管溝每隔一段距離設(shè)置檢修口，方便管道維修。車輛段過軌管線采用管溝的方式，管線維護(hù)方便，但對施工水平要求較高，否則影響整個車輛段的美觀[4]。綜合管溝的高度較大，在結(jié)構(gòu)承臺、基礎(chǔ)梁垂直交叉處，需預(yù)先預(yù)留出綜合管溝的布置空間，降低結(jié)構(gòu)承臺和基礎(chǔ)梁埋深或降低綜合管溝埋深等。對于帶上蓋開發(fā)的車輛段，由于基礎(chǔ)梁和承臺密布，該方法的應(yīng)用受到一定的限制。

A市地鐵6號線車輛段為下沉式車輛段，室外管線多，管線位置不足，欲采用綜合管溝敷設(shè)，該方法是否可行，尚處在方案探討之中。

1.5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較

不管采用上述何種敷設(shè)方式，管材質(zhì)量的高低直接影響到整個給排水管道的施工質(zhì)量，一旦采用的管材質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，即便完全按照施工工藝進(jìn)行施工，還是會促使在使用過程中出現(xiàn)管道滲漏、損壞現(xiàn)象[3]。

以一段200m過軌消火栓管道為例，分別采用直接埋地敷設(shè)、防護(hù)套管敷設(shè)、綜合管溝敷設(shè)、架空敷設(shè)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較，如表1所示。

表1 直接埋地敷設(shè)、防護(hù)套管敷設(shè)、綜合管溝敷設(shè)、架空敷設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對照表

2 結(jié)論

室外管線如同人體經(jīng)脈構(gòu)成車輛段的神經(jīng)和循環(huán)系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著各種能源的輸送、各種信息傳輸以及各種污廢水的排放[3]。過軌管線的敷設(shè)方式應(yīng)綜合考慮管道類型及數(shù)量、工程條件、環(huán)境特點等因素，并按照滿足運行可靠、便于維護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行選擇[2]。

采用防護(hù)套管、架空敷設(shè)和綜合管溝，能在一定程度上減輕管道的破壞性及方便檢修，但是通過合理的站場布置、管網(wǎng)優(yōu)化、減少穿軌管道的數(shù)量，才是解決問題的根本。

[1] TB 10010-2016 鐵路給水排水設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社,2017.

[2] 馬峰超，韓成，崔健.淺析客運專線站場電力電纜敷設(shè)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(03):97-98.

[3] 任永祥.市政道路給排水施工技術(shù)[J].給水排水，2015(01):292.

[4] 宋叢麗.帶上蓋開發(fā)地鐵車輛段室外綜合管線設(shè)計研究[J].鐵道工程學(xué)報,2015(6):106-110.