地铁车辆段过轨给排水管线的设置

杨彩玲

(北京城建设计发展集团股份有限公司厦门分公司 福建厦门 361000)

0 引言

地铁车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行停放、维修、保养、运营管理的场所，同时也是车辆段工作人员的办公场所，是保证地铁正常运营的后勤基地。车辆段内需要铺设许多的铁轨供车辆运用及停放，而车辆段的排水管道需要分类汇集排至污水处理站或市政排水管道，生活给水管由市政给水点或加压泵房供至各个用水点，室内消防管由消防泵房供至各个单体进行消防保护等。因此，给排水管线难以避免穿越轨道进行敷设。过轨给排水管道该如何设置，在满足本专业需求的同时，保障轨道交通安全、避让其他管线、且检修方便，成为轨道交通给排水设计人员需要重点考虑的问题之一。基此，本文拟通过各工程实践，探讨过轨管道不同的敷设方式及其注意事项。

1 过轨管道敷设方式

过轨给排水管道的敷设方式主要有直接埋地敷设、防护套管敷设、综合管沟敷设、架空敷设。

1.1 直接埋地敷设

直埋给排水管道材质的选择应根据管径、外部荷载、内部压强、土壤性质、供水安全和施工维护等因素综合确定[1]。过轨直埋管道首先考虑强度和防腐能力要求，可以选择球墨铸铁管、加重型钢筋混凝土管[2]。

过轨管道的埋置深度应置于道床表层底面以下[2]。管道管顶埋设深度应在土壤冰冻线以下0.20m，除岩石地层外，管顶覆土厚度不得小于0.70m[1]。

华南地区A市地铁1号线北部车辆基地的运用库是地上式运用库，进行上盖保障房开发，建设保障房建筑面积约19.5万m2，上盖盖板面积约7.1万m2，如图1～2所示。

图1 北部车辆基地总平面图

图2 北部车辆基地盖上保障房效果图

北部车辆基地运用库的废水出户管较多，库外废水检查井数量也相应较多，且由于上盖开发造成基础梁和承台密布，给排水管道布置难。

该工程的库前过轨废水管道采用球墨铸铁管，并采用360°混凝土包管作为防护措施，如图3所示。

图3 北部车辆基地过轨废水管道做法

华南地区B市地铁2号线XX西车辆段的工程条件跟A市北部车辆基地类似，其过轨重力流排水管采用加重钢筋混凝土管道。

车辆段内管线采用直接埋地的方式，工程造价较低，较美观，但维修不便。直接埋地敷设属于隐蔽工程，维修起来需对路面进行“开膛破肚”，情况严重时甚至无法维修，维修成本较大。因此保证给排水管道工程的施工质量控制，延长给排水管网的使用寿命至关重要[3]。

对于带上盖开发的车辆段，由于基础梁和承台密布，且其埋深在1m～1.5m之间，当多重管线交叉时候，只能采用直埋方式[4]。

1.2 防护套管敷设

给排水管道不宜直接从咽喉区穿越，当必须穿越时，管道宜集中布置、垂直通过[1]，给水管道和压力排水管道应设防护套管或防护涵，重力流排水管道宜设防护套管或防护涵。

防护套管和过轨直埋管道一样，首先考虑强度和防腐能力要求，一般采用加重型钢筋混凝土管、球墨铸铁管。防护套管的管径应至少比过轨管道大二级。车辆段的给排水管道(不含雨水管道)管径一般小于DN300，防护套管外顶部距钢轨轨底的距离不宜小于1.2m，至路基面的距离不得小于0.7m[1]。

B市地铁XX西车辆段d1500钢筋凝土套管对过轨给水管道和压力排水管道进行防护，并在过轨的端部设置矩形阀门井，如图4所示。

图4 XX西车辆段过轨压力管道做法

压力管道设置防护套管，在套管的转弯处、分支处、终端处及长距离直线段中部应设置检修阀门井，如图5所示。

图5 过轨管道中间阀门井做法

该方法较直接埋地敷设方法，对过轨管道起到更好的保护作用；泥沙和水等不容易堵塞套管；当给排水管道小于DN300，套管管径大于等于D1800时，人员可以进入套管内部进行管道维修。在管道空间富裕，管道标高没有限制性因素的情况下，优先采用该种方法。

A市地铁2号线西部车辆段用地长1052m、宽277m，用地面积约20.6hm2。该工程主要排水点在咽喉区的南侧，污水处理站在北侧，需将车辆段的生产废水进行统一收集汇至北侧污水处理站进行处理，如图6所示。

图6 西部车辆段平图示意图

该工程过轨重力流废水管道管径DN300，采用DN500球墨铸铁管作为防护套管，过轨防护套管的端头用防水材料进行封堵，避免砂石、水等进入，导致堵塞，如图7所示。

图7 西部车辆段过轨废水管道做法

与B市地铁XX西车辆段过轨压力管做法相比较，A市地铁西部车辆段过轨废水管道做法埋深较浅、造价较低。

与直接埋地敷设方法相比较，防护套管敷设方法有利于保护管道，检修较为方便；但管道埋深较大，工程造价较高，对于地下车辆段需增加结构底板深度，因此，该方法较适用于地上车辆段；套管管径较大，若周边管道密集或管线交叉情况下，防护套管敷设方法劣于直接埋地敷设方法；且咽喉区轨道狭长，而阀门井尺寸较大，咽喉区内设置阀门井较为困难。

综上所述，防护套管敷设方法适用于对标高没有特殊要求，过轨管道较短且垂直穿越轨道，过轨管道数量较少的情况，如图8所示。

图8 车辆段过轨压力管道做法

1.3 架空敷设

管道检修时，直接埋地敷设方法与防护套管敷设方法均需进行一定程度的地面开挖，检修不便。在有盖板或者建筑侧墙情况下，给排水管道在穿越轨行区处可采用架空敷设(吊装或侧装)。

A市地铁3号线东部车辆基地南北长约1200m～1800m，宽约420m～640m，总用地约40.22hm2，如图9所示。该工程进行大面积上盖开发，如图10所示。过轨管道采用顶板下梁底吊装，如图11所示。

图9 东部车辆基地平面示意图

图10 东部车辆基地盖上平面示意图

图11 过轨室内消火栓管道架空敷设(吊装)

架空敷设方法不仅工程造价低，而且解决了埋地过轨管道维修不便的困难。单体内、库前区、地下车辆段、具有上盖开发的地上式车辆段的过轨压力管道推荐采用该方法。

1.4 综合管沟敷设

当室外过轨管线较多，道路空间不足。绝大部分管线为非重力流管道，且埋深不深的情况下，可以采用综合管沟敷设，如图12所示。

图12 综合管沟剖面示意图

综合管沟每隔一段距离设置检修口，方便管道维修。车辆段过轨管线采用管沟的方式，管线维护方便，但对施工水平要求较高，否则影响整个车辆段的美观[4]。综合管沟的高度较大，在结构承台、基础梁垂直交叉处，需预先预留出综合管沟的布置空间，降低结构承台和基础梁埋深或降低综合管沟埋深等。对于带上盖开发的车辆段，由于基础梁和承台密布，该方法的应用受到一定的限制。

A市地铁6号线车辆段为下沉式车辆段，室外管线多，管线位置不足，欲采用综合管沟敷设，该方法是否可行，尚处在方案探讨之中。

1.5 技术经济性比较

不管采用上述何种敷设方式，管材质量的高低直接影响到整个给排水管道的施工质量，一旦采用的管材质量不达标，即便完全按照施工工艺进行施工，还是会促使在使用过程中出现管道渗漏、损坏现象[3]。

以一段200m过轨消火栓管道为例，分别采用直接埋地敷设、防护套管敷设、综合管沟敷设、架空敷设，进行技术经济性比较，如表1所示。

表1 直接埋地敷设、防护套管敷设、综合管沟敷设、架空敷设的技术经济对照表

2 结论

室外管线如同人体经脉构成车辆段的神经和循环系统，担负着各种能源的输送、各种信息传输以及各种污废水的排放[3]。过轨管线的敷设方式应综合考虑管道类型及数量、工程条件、环境特点等因素，并按照满足运行可靠、便于维护和技术经济合理的原则进行选择[2]。

采用防护套管、架空敷设和综合管沟，能在一定程度上减轻管道的破坏性及方便检修，但是通过合理的站场布置、管网优化、减少穿轨管道的数量，才是解决问题的根本。

[1] TB 10010-2016 铁路给水排水设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2017.

[2] 马峰超，韩成，崔健.浅析客运专线站场电力电缆敷设[J].中国新技术新产品,2014(03):97-98.

[3] 任永祥.市政道路给排水施工技术[J].给水排水，2015(01):292.

[4] 宋丛丽.带上盖开发地铁车辆段室外综合管线设计研究[J].铁道工程学报,2015(6):106-110.