淺談杭州地鐵6號線雙浦車輛段綜合管溝設計

王　棟

(中鐵二院工程集團有限責任公司, 四川成都 610031)

?

淺談杭州地鐵6號線雙浦車輛段綜合管溝設計

王棟

(中鐵二院工程集團有限責任公司, 四川成都 610031)

【摘要】文章對地鐵車輛段內建設綜合管溝進行探索，包括入溝管線的選擇、綜合管溝的設計、管溝附屬工程的設計，以供地鐵車輛段綜合管溝設計參考。

【關鍵詞】地鐵；車輛段；綜合管溝

1國內外綜合管溝現狀

綜合管溝技術的應用在國際上已有一百多年的歷史，世界上第一條綜合管溝于1832年在法國巴黎興建，這條綜合管溝容納了自來水、通信、電力、壓縮空氣等市政公用管道。到20世紀，主要的發達國家都已開始建設城市地下綜合管溝。目前，日本、美國、俄羅斯等國的地下綜合管溝相當發達，管溝內各種管線均有。

我國的第一條綜合管溝為1993年上海建設的綜合管溝。經過多年的發展，仍舊只有少數較發達的城市建成了綜合管溝，但隨著城市化、現代化的需要，綜合管溝是發展的趨勢，國家也開始著力推廣建設城市綜合管溝。

地鐵車輛段內目前尚無綜合管溝建設，在杭州地鐵6號線的雙浦車輛段設計進行了這方面的探索。

2車輛段建設綜合管溝的意義

目前車輛段內的室外管線綜合設計僅僅起到了對各個專業管線進行協調、解決管線沖突碰撞的作用，尚未達到對各專業管線進行綜合設計的水平。車輛段內的室外管線存在著管線維護成本高、可維護性差、擴展擴容性能差等問題，如某車輛段給水管爆管，故障排查用時近一周。而綜合管溝技術在綜合性、長效性、可維護性、環保性、運營可靠性、可擴展更新性方面有著獨有的優勢，是大勢所趨。同時車輛段占地面積較大，一般都在20ha以上，因此在車輛段內建設綜合管溝有著重要的現實意義。

但城市綜合管溝的技術標準較高，工程造價也較高，而地鐵車輛段也有專業多、各專業管線多、管線走向復雜的特點，決定了車輛段內綜合管溝不能完全照搬城市綜合管溝，需結合車輛段的特點，建設有地鐵特色的綜合管溝。

3雙浦車輛段綜合管溝設計

3.1雙浦車輛段綜合管溝概況

雙浦車輛段為杭州地鐵6號線定修段，車輛段廠區對景觀要求不高，管線走向的特點為管線眾多、走向復雜成網狀，同時在U型槽至DCC、U型槽至牽混所、運用庫及檢修庫庫前三處路徑上集中有大量管線，因此設計中選擇了此三處路徑進行綜合管溝設計。綜合管溝采用了埋地敷設與U型敞口段相結合的方式，總長度約1 100m。雙浦車輛段綜合管溝設計范圍見圖1。

圖1　雙浦車輛段綜合管溝平面

3.2入溝管線的選擇

車輛段內的室外管線主要有給水管網、污水管網、廢水管網、室外消防管網、雨水管網、燃氣管線、室外照明線網、環網供電電纜、接觸網供電電纜、建筑動力照明線纜、信號系統線網、通信系統線網、綜合監控系統線網、FAS系統線網、BAS系統線網等15大類管線。

結合6號線雙浦車輛段的具體情況以及技術、經濟、安全、維護管理等因素，入溝管線舍取如下：

3.2.1強電、弱電類纜線

強電、弱電類電纜具有變形容易、布置靈活、不易受綜合管溝橫縱斷面變化限制的優點，但這兩大類線纜也是損壞可能造成嚴重損失的線纜。傳統敷設方式的線纜在建設施工、維修、改造擴容時對地面(路面)的影響都非常大，施工維護人員的作業環境也很差。

車輛段內此兩類管線也較多，且地鐵行業中設計上屬于系統專業的設計范圍，施工也往往由不同的施工單位進行施工，接口眾多也導致了協調工作量的增加和較多的變更。故在車輛段內此兩類線纜在綜合管溝內敷設有著強烈的現實意義，此兩類線纜納入了綜合管溝。

3.2.2燃氣管

燃氣管線是否進入綜合管溝目前在市政管線上仍存在一定的爭議，進入綜合管溝能夠較大的提高安全性、避免維修的反復開挖，但是安全管理與維護成本較直埋增加巨大。

雙浦車輛段內只有車輛段食堂一處用氣點，考慮到食堂在車輛段內的設置位置，且根據杭州市燃氣接入的慣例，燃氣管線由燃氣公司委托的專業施工單位施工以確保安全，為減少協調工作，避免管理上的麻煩，燃氣管線不進入綜合管溝。

3.2.3給水管類

給水管道類納入綜合管溝能給運營維護帶來十分便利的條件，可以十分容易確定管道爆裂、漏水點，而且避免了外界因素對管道帶來的擠壓、腐蝕等不利因素，也避免了反復開挖的影響。給水管為壓力管道，受綜合管溝橫縱斷面的影響也較低。綜合考慮，雙浦車輛段內給水管道納入綜合管溝。

3.2.4污水管及廢水管

雙浦車輛段內的污水系統、廢水系統是兩個相互獨立的系統，收集的污水、廢水會產生硫化氫、甲烷等毒害氣體，根據雙浦車輛段內各排放單體及污水處理站的位置以及與市政管網的接駁點考慮，將污水和廢水系統的管線納入綜合管溝會極大的增加綜合管溝的長度，限制綜合管溝縱斷面坡度，加大綜合管溝的埋深和斷面尺寸，還需對毒害氣體的處理增設通風、檢測、消防措施，極大的增加系統的復雜程度，增加工程投資。另外，污水、廢水系統納入綜合管溝，還會增加綜合管溝內其他管線與單體建筑的接駁問題。雙浦車輛段內污水及廢水管道原則上單獨敷設，不納入綜合管溝。

3.2.5雨水管

雨水管作為重力流管線，納入綜合管溝內會和污水、廢水管線產生同樣的技術問題，而且雨水主管道連接的支管眾多，對綜合管溝的防水、排水和內部的管線產生的影響也較大。雙浦車輛段內雨水管網不納入綜合管溝，在道路下敷設。

綜上所述，6號線雙浦車輛段的綜合管溝推薦所有的供電(不含室外照明電纜)、弱電線纜和給水管、消防管道納入室外綜合管溝，其他管線如燃氣管、污水管、廢水管等不納入。

3.3管溝設計

3.3.1覆土深度

根據既有的市政綜合管溝設計結合6號線雙浦車輛段總圖，考慮到過軌、管線敷設空間以及結構的抗浮，綜合管溝埋地敷設段覆土厚度約1～1.2m。

3.3.2斷面形式、尺寸

雙浦車輛段綜合管溝采用埋地敷設與U型敞口敷設相結合的方式，埋地段與敞口段采用45°角管廊連接，以便于環網供電的粗大電纜敷設。設計了兩種型式的標準斷面，另有十字口、丁字口、人員出入口等較為復雜的特殊斷面。

根據入溝管線的情況，結合正常普通人的身高，標準斷面內的凈高為2.5m，標準斷面凈寬按0.4m(支架寬)+1.2m(通道寬)+0.4(支架寬)=2m，采用單室斷面設計。綜合管溝標準斷面見圖2、圖3。

圖2　埋地段標準斷面(單位:mm)

圖3　U型敞口段標準斷面(單位:mm)

在此基礎上的雙浦車輛段綜合管溝施工，考慮采用明挖施工方式。根據設計，除個別點位外，基本屬于淺基坑開挖施工，工程措施費(如基坑支護、降水等)也較低。

3.3.3主體結構設計

主體結構采用現澆鋼筋混凝土的形式，采用抗滲混凝土自防水，防水按二級防水設計。綜合管溝每隔一定距離設置變形縫，采用止水帶止水。

3.3.4地基加固設計

根據詳勘資料，雙浦車輛段的地質條件較好，綜合管溝地基不需加固處理。

3.4附屬工程設計

3.4.1排水系統

由于雨水、綜合管溝內清潔、管道破損、維修放空以及可能的滲水，將造成溝內積水，因此設計上在綜合管溝內設置了必要的排水設施。在綜合管溝內設置排水溝，斷面尺寸按200mm×100mm，綜合管溝橫向坡度2 %，沿線順集水井方向坡度采用2 ‰。集水井設置于每段管溝的低處，間距不超過200m，有效容積不小于2m3。集水坑內設置潛水泵，水泵根據液面高度可自啟動。集水井內積水就近排入雨水井內。

3.4.2通風系統

綜合管溝U型口敞開段可將綜合管溝內的高壓電纜熱量及其他一些廢氣及時排出，滿足通風的要求，敞開段的設置考慮了防雨水倒灌、人員誤入、廢棄物投入和小動物爬入。

3.4.3動力照明系統

綜合管溝內每隔10m設置照明燈，照度15lx，每隔50m設置一多孔插座，燈具、插座采用防潮防爆型。局部的維修照明采用便攜式工作燈，維修人員帶入。

綜合管溝內的設備動力電纜采用耐火、難燃、無鹵電纜。

為保證溝內設備及人員安全，所有設備應有可靠接地，接地電阻滿足相關規范要求。

3.4.4通信系統

維修人員采用無線對講系統進行通信。段內的CCTV監控系統全面覆蓋綜合管溝各人員進出口及敞開段。

3.4.5標識系統

標識包括向導標識、專業管線標識，以便于運營后的維護工作。標識材料采用不銹鋼，不燃、防潮、防銹。

3.4.6人孔和投料孔的設計

綜合管溝U型敞開段可滿足管材及電纜敷設的要求，單一方向上敞開段最小尺寸大于8m(長)×1m(寬)。

4結束語

雙浦車輛段的綜合管溝設計較好的解決了車輛段內室外管線存在的一些問題，同時工程造價較城市綜合管溝得到了降低。當然，由于是首次在國內地鐵車輛段內采用此種綜合管溝設計，也存在考慮不周的情況，仍有待建成運營后的考驗。

[作者簡介]王棟(1979～)，男，本科，工程師，從事地鐵、國鐵車輛專業設計。

【中圖分類號】U284.24

【文獻標志碼】B

[定稿日期]2016-04-14