地鐵車輛段過軌給排水管線的設置

楊彩玲

(北京城建設計發(fā)展集團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中對車輛進行停放、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。車輛段內需要鋪設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，室內消防管由消防泵房供至各個單體進行消防保護等。因此，給排水管線難以避免穿越軌道進行敷設。過軌給排水管道該如何設置，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方式及其注意事項。

1 過軌管道敷設方式

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

1.1 直接埋地敷設

直埋給排水管道材質的選擇應根據管徑、外部荷載、內部壓強、土壤性質、供水安全和施工維護等因素綜合確定[1]。過軌直埋管道首先考慮強度和防腐能力要求，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置于道床表層底面以下[2]。管道管頂埋設深度應在土壤冰凍線以下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，進行上蓋保障房開發(fā)，建設保障房建筑面積約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，庫外廢水檢查井數量也相應較多，且由于上蓋開發(fā)造成基礎梁和承臺密布，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。直接埋地敷設屬于隱蔽工程，維修起來需對路面進行“開膛破肚”，情況嚴重時甚至無法維修，維修成本較大。因此保證給排水管道工程的施工質量控制，延長給排水管網的使用壽命至關重要[3]。

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

1.2 防護套管敷設

給排水管道不宜直接從咽喉區(qū)穿越，當必須穿越時，管道宜集中布置、垂直通過[1]，給水管道和壓力排水管道應設防護套管或防護涵，重力流排水管道宜設防護套管或防護涵。

防護套管和過軌直埋管道一樣，首先考慮強度和防腐能力要求，一般采用加重型鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管。防護套管的管徑應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行防護，并在過軌的端部設置矩形閥門井，如圖4所示。

圖4 XX西車輛段過軌壓力管道做法

壓力管道設置防護套管，在套管的轉彎處、分支處、終端處及長距離直線段中部應設置檢修閥門井，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方法，對過軌管道起到更好的保護作用；泥沙和水等不容易堵塞套管；當給排水管道小于DN300，套管管徑大于等于D1800時，人員可以進入套管內部進行管道維修。在管道空間富裕，管道標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，污水處理站在北側，需將車輛段的生產廢水進行統一收集匯至北側污水處理站進行處理，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套管，過軌防護套管的端頭用防水材料進行封堵，避免砂石、水等進入，導致堵塞，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。

與直接埋地敷設方法相比較，防護套管敷設方法有利于保護管道，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構底板深度，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，防護套管敷設方法劣于直接埋地敷設方法；且咽喉區(qū)軌道狹長，而閥門井尺寸較大，咽喉區(qū)內設置閥門井較為困難。

綜上所述，防護套管敷設方法適用于對標高沒有特殊要求，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

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

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 過軌室內消火栓管道架空敷設(吊裝)

架空敷設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、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

當室外過軌管線較多，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，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，在結構承臺、基礎梁垂直交叉處，需預先預留出綜合管溝的布置空間，降低結構承臺和基礎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，由于基礎梁和承臺密布，該方法的應用受到一定的限制。

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，該方法是否可行，尚處在方案探討之中。

1.5 技術經濟性比較

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

以一段200m過軌消火栓管道為例，分別采用直接埋地敷設、防護套管敷設、綜合管溝敷設、架空敷設，進行技術經濟性比較，如表1所示。

表1 直接埋地敷設、防護套管敷設、綜合管溝敷設、架空敷設的技術經濟對照表

2 結論

室外管線如同人體經脈構成車輛段的神經和循環(huán)系統，擔負著各種能源的輸送、各種信息傳輸以及各種污廢水的排放[3]。過軌管線的敷設方式應綜合考慮管道類型及數量、工程條件、環(huán)境特點等因素，并按照滿足運行可靠、便于維護和技術經濟合理的原則進行選擇[2]。

采用防護套管、架空敷設和綜合管溝，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、管網優(yōu)化、減少穿軌管道的數量，才是解決問題的根本。

[1] TB 10010-2016 鐵路給水排水設計規(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[J].中國新技術新產品,2014(03):97-98.

[3] 任永祥.市政道路給排水施工技術[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計研究[J].鐵道工程學報,2015(6):106-110.