浅谈杭州地铁6号线双浦车辆段综合管沟设计

王　栋

(中铁二院工程集团有限责任公司, 四川成都 610031)



浅谈杭州地铁6号线双浦车辆段综合管沟设计

王栋

(中铁二院工程集团有限责任公司, 四川成都 610031)

【摘要】文章对地铁车辆段内建设综合管沟进行探索，包括入沟管线的选择、综合管沟的设计、管沟附属工程的设计，以供地铁车辆段综合管沟设计参考。

【关键词】地铁；车辆段；综合管沟

1国内外综合管沟现状

综合管沟技术的应用在国际上已有一百多年的历史，世界上第一条综合管沟于1832年在法国巴黎兴建，这条综合管沟容纳了自来水、通信、电力、压缩空气等市政公用管道。到20世纪，主要的发达国家都已开始建设城市地下综合管沟。目前，日本、美国、俄罗斯等国的地下综合管沟相当发达，管沟内各种管线均有。

我国的第一条综合管沟为1993年上海建设的综合管沟。经过多年的发展，仍旧只有少数较发达的城市建成了综合管沟，但随着城市化、现代化的需要，综合管沟是发展的趋势，国家也开始着力推广建设城市综合管沟。

地铁车辆段内目前尚无综合管沟建设，在杭州地铁6号线的双浦车辆段设计进行了这方面的探索。

2车辆段建设综合管沟的意义

目前车辆段内的室外管线综合设计仅仅起到了对各个专业管线进行协调、解决管线冲突碰撞的作用，尚未达到对各专业管线进行综合设计的水平。车辆段内的室外管线存在着管线维护成本高、可维护性差、扩展扩容性能差等问题，如某车辆段给水管爆管，故障排查用时近一周。而综合管沟技术在综合性、长效性、可维护性、环保性、运营可靠性、可扩展更新性方面有着独有的优势，是大势所趋。同时车辆段占地面积较大，一般都在20ha以上，因此在车辆段内建设综合管沟有着重要的现实意义。

但城市综合管沟的技术标准较高，工程造价也较高，而地铁车辆段也有专业多、各专业管线多、管线走向复杂的特点，决定了车辆段内综合管沟不能完全照搬城市综合管沟，需结合车辆段的特点，建设有地铁特色的综合管沟。

3双浦车辆段综合管沟设计

3.1双浦车辆段综合管沟概况

双浦车辆段为杭州地铁6号线定修段，车辆段厂区对景观要求不高，管线走向的特点为管线众多、走向复杂成网状，同时在U型槽至DCC、U型槽至牵混所、运用库及检修库库前三处路径上集中有大量管线，因此设计中选择了此三处路径进行综合管沟设计。综合管沟采用了埋地敷设与U型敞口段相结合的方式，总长度约1 100m。双浦车辆段综合管沟设计范围见图1。

图1　双浦车辆段综合管沟平面

3.2入沟管线的选择

车辆段内的室外管线主要有给水管网、污水管网、废水管网、室外消防管网、雨水管网、燃气管线、室外照明线网、环网供电电缆、接触网供电电缆、建筑动力照明线缆、信号系统线网、通信系统线网、综合监控系统线网、FAS系统线网、BAS系统线网等15大类管线。

结合6号线双浦车辆段的具体情况以及技术、经济、安全、维护管理等因素，入沟管线舍取如下：

3.2.1强电、弱电类缆线

强电、弱电类电缆具有变形容易、布置灵活、不易受综合管沟横纵断面变化限制的优点，但这两大类线缆也是损坏可能造成严重损失的线缆。传统敷设方式的线缆在建设施工、维修、改造扩容时对地面(路面)的影响都非常大，施工维护人员的作业环境也很差。

车辆段内此两类管线也较多，且地铁行业中设计上属于系统专业的设计范围，施工也往往由不同的施工单位进行施工，接口众多也导致了协调工作量的增加和较多的变更。故在车辆段内此两类线缆在综合管沟内敷设有着强烈的现实意义，此两类线缆纳入了综合管沟。

3.2.2燃气管

燃气管线是否进入综合管沟目前在市政管线上仍存在一定的争议，进入综合管沟能够较大的提高安全性、避免维修的反复开挖，但是安全管理与维护成本较直埋增加巨大。

双浦车辆段内只有车辆段食堂一处用气点，考虑到食堂在车辆段内的设置位置，且根据杭州市燃气接入的惯例，燃气管线由燃气公司委托的专业施工单位施工以确保安全，为减少协调工作，避免管理上的麻烦，燃气管线不进入综合管沟。

3.2.3给水管类

给水管道类纳入综合管沟能给运营维护带来十分便利的条件，可以十分容易确定管道爆裂、漏水点，而且避免了外界因素对管道带来的挤压、腐蚀等不利因素，也避免了反复开挖的影响。给水管为压力管道，受综合管沟横纵断面的影响也较低。综合考虑，双浦车辆段内给水管道纳入综合管沟。

3.2.4污水管及废水管

双浦车辆段内的污水系统、废水系统是两个相互独立的系统，收集的污水、废水会产生硫化氢、甲烷等毒害气体，根据双浦车辆段内各排放单体及污水处理站的位置以及与市政管网的接驳点考虑，将污水和废水系统的管线纳入综合管沟会极大的增加综合管沟的长度，限制综合管沟纵断面坡度，加大综合管沟的埋深和断面尺寸，还需对毒害气体的处理增设通风、检测、消防措施，极大的增加系统的复杂程度，增加工程投资。另外，污水、废水系统纳入综合管沟，还会增加综合管沟内其他管线与单体建筑的接驳问题。双浦车辆段内污水及废水管道原则上单独敷设，不纳入综合管沟。

3.2.5雨水管

雨水管作为重力流管线，纳入综合管沟内会和污水、废水管线产生同样的技术问题，而且雨水主管道连接的支管众多，对综合管沟的防水、排水和内部的管线产生的影响也较大。双浦车辆段内雨水管网不纳入综合管沟，在道路下敷设。

综上所述，6号线双浦车辆段的综合管沟推荐所有的供电(不含室外照明电缆)、弱电线缆和给水管、消防管道纳入室外综合管沟，其他管线如燃气管、污水管、废水管等不纳入。

3.3管沟设计

3.3.1覆土深度

根据既有的市政综合管沟设计结合6号线双浦车辆段总图，考虑到过轨、管线敷设空间以及结构的抗浮，综合管沟埋地敷设段覆土厚度约1～1.2m。

3.3.2断面形式、尺寸

双浦车辆段综合管沟采用埋地敷设与U型敞口敷设相结合的方式，埋地段与敞口段采用45°角管廊连接，以便于环网供电的粗大电缆敷设。设计了两种型式的标准断面，另有十字口、丁字口、人员出入口等较为复杂的特殊断面。

根据入沟管线的情况，结合正常普通人的身高，标准断面内的净高为2.5m，标准断面净宽按0.4m(支架宽)+1.2m(通道宽)+0.4(支架宽)=2m，采用单室断面设计。综合管沟标准断面见图2、图3。

图2　埋地段标准断面(单位:mm)

图3　U型敞口段标准断面(单位:mm)

在此基础上的双浦车辆段综合管沟施工，考虑采用明挖施工方式。根据设计，除个别点位外，基本属于浅基坑开挖施工，工程措施费(如基坑支护、降水等)也较低。

3.3.3主体结构设计

主体结构采用现浇钢筋混凝土的形式，采用抗渗混凝土自防水，防水按二级防水设计。综合管沟每隔一定距离设置变形缝，采用止水带止水。

3.3.4地基加固设计

根据详勘资料，双浦车辆段的地质条件较好，综合管沟地基不需加固处理。

3.4附属工程设计

3.4.1排水系统

由于雨水、综合管沟内清洁、管道破损、维修放空以及可能的渗水，将造成沟内积水，因此设计上在综合管沟内设置了必要的排水设施。在综合管沟内设置排水沟，断面尺寸按200mm×100mm，综合管沟横向坡度2 %，沿线顺集水井方向坡度采用2 ‰。集水井设置于每段管沟的低处，间距不超过200m，有效容积不小于2m3。集水坑内设置潜水泵，水泵根据液面高度可自启动。集水井内积水就近排入雨水井内。

3.4.2通风系统

综合管沟U型口敞开段可将综合管沟内的高压电缆热量及其他一些废气及时排出，满足通风的要求，敞开段的设置考虑了防雨水倒灌、人员误入、废弃物投入和小动物爬入。

3.4.3动力照明系统

综合管沟内每隔10m设置照明灯，照度15lx，每隔50m设置一多孔插座，灯具、插座采用防潮防爆型。局部的维修照明采用便携式工作灯，维修人员带入。

综合管沟内的设备动力电缆采用耐火、难燃、无卤电缆。

为保证沟内设备及人员安全，所有设备应有可靠接地，接地电阻满足相关规范要求。

3.4.4通信系统

维修人员采用无线对讲系统进行通信。段内的CCTV监控系统全面覆盖综合管沟各人员进出口及敞开段。

3.4.5标识系统

标识包括向导标识、专业管线标识，以便于运营后的维护工作。标识材料采用不锈钢，不燃、防潮、防锈。

3.4.6人孔和投料孔的设计

综合管沟U型敞开段可满足管材及电缆敷设的要求，单一方向上敞开段最小尺寸大于8m(长)×1m(宽)。

4结束语

双浦车辆段的综合管沟设计较好的解决了车辆段内室外管线存在的一些问题，同时工程造价较城市综合管沟得到了降低。当然，由于是首次在国内地铁车辆段内采用此种综合管沟设计，也存在考虑不周的情况，仍有待建成运营后的考验。

[作者简介]王栋(1979～)，男，本科，工程师，从事地铁、国铁车辆专业设计。

【中图分类号】U284.24

【文献标志码】B

[定稿日期]2016-04-14