地铁车辆段综合管线设计研究摘要: 研究目的: 综合管线设计是地铁车辆段设计的一大难点，也是地铁车辆设计成功与否的要害点之一。
通常综合管线是在各专业完成施工图后才能正式开展工作，因此每次综合管线设计的工期都非常短。
日前传统的综合管线设计思路及方法已不能满足设计需要，为了较好地解决综合管线设计周期短、质量要求高的难题，推出新的综合管线设计方法尤为迫切。
研究结论: 通过地面车辆段、双层车辆段综合管线设计的归纳总结，提出采纳反推法设计综合管线。
采纳反推法设计综合管线，将缩短地铁车辆段综合管线设计周期50%，提高了设计质量的同时还提高了设计人员的综合本质。
要害词: 地铁; 车辆段; 综合管线; 设计城市轨道交通作为衡量一个城市是否为国际大都市的标记已逐渐为各城市认同。
为提高城市的形象、地位、竞争力及和谐程度，日前，全国已有近40 座城市已建成或在建及拟建地铁线路( 北京、上海、广州、南京、天津、沈阳、深圳、杭州、成都、西安、武汉、郑州、长沙、合肥、宁波、无锡、苏州、东莞等) 。
地铁车辆段与综合基地( 以下简称车辆段) 作为地铁线路运营和后勤物资的基地，通常一条地铁线路就需要设置一处车辆段( 定修段，大架段一般为线网统筹规划) 。
车辆段涉及约30 个专业及系统，在地铁中为仅次于线路所牵涉专业及系统数量最多的系统。
车辆段作为地铁线路的正常运营的后勤保障，其重要性可想而知。
车辆段的设计也一直是地铁设计的要害工点，其重要性一点都不逊于车站和区间。
车辆段设计通常包罗工艺设计、站场道路及排水设计、路基设计、建筑设计、结构设计、低压配电设计、给排水及消防设计、通风空调及采暖设计、绿化景观设计、工程筹划及概预算设计、综合管线设计，以及与各系统专业的配套设计。
在以上各设计项目中，综合管线设计通常被认为是没有技术含量的、最不起眼的设计项目，但其重要性不次于土建设计。
由于管线通常敷设于地下( 道路下或股道下，室内也采纳架空方式) ，且在施工过程中不易发现其错误之处，但建成后对车辆段的正常运营影响较大，按照国内各城市轨道交通建设的习惯，通常是等到施工完毕交付运营时才检验其成功与否，故地铁企业通常以综合管线设计成功与否来衡量或判定车辆段设计成功与否的第一道关口。
因此综合管线设计在车辆段设计中扮演的角色也越来越重要。
1 综合管线设计的作用工程设计中综合管线设计的作用如下: ( 1) 节约用地; ( 2) 节约工程投资; ( 3) 综合规划管线、合理组织专业管线走向，便利运营检修; ( 4) 协调管线交叉，幸免发生废弃工程; ( 5) 为车辆段的正常运营提供安全基础保证; ( 6) 协调各专业及系统接口。
2 综合管线安排原则2．1 基本原则( 1) 管线综合安排应与车辆段总平面安排、竖向设计和绿化安排统一进行。
使得管线之间、管线与建筑物和构筑物之间在平面及竖向上彼此协调、紧凑合理。
( 2) 管线敷设方式的确定，应按照管线内介质的性质、车辆段地形、生产安全、交通运输、施工检修等因素，经技术经济比较后择优确定。
( 3) 管线综合安排，必需在满足生产、安全、检修的条件下节约用地。
当技术经济比较合理时，应共架、共沟安排。
( 4) 管线带的安排应与道路或建筑红线相平行。
( 5) 管线综合安排时，应减少管线与铁路、道路及其它干管的交叉。
当管线与铁路或道路交叉时应为正交。
在困难情况下，其交叉角不宜小于45°。
( 6) 当车辆段分期建设时，管线安排应全面规划，近期集中，近远期结合。
近期管线穿越远期用地时，不得影响远期用地的使用。
( 7) 管线综合安排时，干管应安排在用户较多的一侧或者管线分类安排在道路两侧。
( 8) 管线安排应以股道、厂房和电缆沟安排为基本点，其它管线按照股道、厂房和电缆沟的安排而安排。
( 9) 综合管线设计应与总平面安排相结合，变电所、污水处理站等动力设施尽量靠近使用负荷点，以减少室外管线的安排难度。
2．2 安排原则( 1) 压力管让自流管; ( 2) 管径小的让管径大的; ( 3) 易弯曲的让不易弯曲的; ( 4) 工程量小的让工程量大的; ( 5) 检修次数少的、便利的，让检修次数多的、不便利的; ( 6) 检修次数多的沿墙敷设或沿绿化带敷设; ( 7) 质量较轻的沿墙或沿屋架敷设，质量大的埋地敷设; ( 8) 重力管埋地敷设，压力管沿墙或屋架敷设; ( 9) 管线避让管沟; ( 10) 电缆沟和室外排水沟应幸免交叉安排。
3 综合管线设计3．1 室内综合管线设计由于各车辆段所涉及的专业及系统差异不大，下面以鱼珠车辆段检修主厂房室内综合管线设计( 地面车辆段) 和横岗车辆段运用库室内综合管线设计( 物业开发、双层车辆段) 来介绍车辆段室内综合管线设计。
3．1．1 鱼珠车辆段检修主厂房室内综合管线设计3．1．1．1 概况鱼珠车辆段是广州地铁5 号线全线列车的运用、停放、检修基地。
按照《广州市轨道交通2003 年至20XX 年建设规划》，鱼珠车辆段将作为广州市轨道交通线网直线电机( L 型) 车辆的厂架修基地负责4、5、6、7、14 号线车辆的厂修和架修任务，同时负责本线车辆的定修及运用维修任务，是国内首座直线电机厂架修基地，也是日前国内在建规模最大的地铁车辆段之一。
3．1．1．2 室内综合管线设计鱼珠车辆段的检修主厂房采纳网架结构，其室内管线涉及通风风管、给水管、消防水管、低压电缆管线、压缩空气管、生产排水管、压力排水管、通信管线、电缆沟及消防栓等构筑物。
3．1．1．3 设计重点、难点及对策( 1) 检修主厂房内设备基础( 移车台、架车机、转向架转盘等) 较多，故压力管线、低压配电管线、通信管线等尽量沿墙或沿网架敷设; ( 2) 检修主厂房内起重机较多，给水管、消防水管、压缩空气管等均设置于牛腿以下空间，并注重绕避起重机爬梯; ( 3) 检修主厂房的大库内墙体较少，给水管、消防水管、压缩空气管敷设时的吊架固定于吊车梁预留孔的位置，如图1 所示; ( 4) 检修主厂房的大库内墙体较少，各支管与消防栓、配电箱或电风扇交叉较多，设计时支管沿柱正面敷设，消防栓、配电箱或电风扇沿柱侧面敷设。
3．1．2 横岗车辆段运用库室内综合管线设计3．1．2．1 概况横岗车辆段是深圳市地铁3 号线唯一的车辆检修基地，除负责本线车辆的运用、检修外，还负责相邻线B 型车的厂修、架修任务。
横岗车辆段为亚洲首座地面双层车辆段( 日本有3 座地下双层泊车场) ，为国内首座首个集上盖综合物业开发、采纳DC1500V 接触轨供电的地铁车辆段。
3．1．2．2 室内综合管线设计横岗车辆段运用库为双层车库，其室内管线涉及通风风管、给水管、消防水管、低压电缆管线、压缩空气管、生产排水管、压力排水管、通信管线、电缆沟及消防栓等构筑物。
3．1．2．3 设计重点、难点及对策相对于鱼珠车辆段检修主厂房室内综合管线，横岗车辆段运用库室内综合管线主要有以下重点难点: ( 1) 运用库一层的供电电缆沟与整体道床基础、结构柱和基础交叉，最后与建筑协调供电电缆沟采纳特别设计的方式，以避让整体道床基础、结构柱和基础，如图2 所示; ( 2) 运用库一层、二层与边跨房屋之间的过道处消防通道、空调冷凝水管、空调回水管、空调供水管、空调风管、弱电管线与混凝土通风风道、结构横梁存在交叉，最后与各专业协调，所有管线充分避让混凝土通风风道、结构横梁，同时对混凝土通风风道、结构横梁进行优化设计，减小其截面，如图3 所示; ( 3) 运用库一层、二层的低压配电管线与结构纵梁交叉，经与低压配电专业、结构专业协调，最后低压配电管线绕避结构纵梁，同时优化结构纵梁的截面尺寸; ( 4) 运用库二层的暗号管线、供电管线与通风风管、结构纵梁交叉，最后与暗号专业、供电专业、通风空调专业、结构专业协调，其最后管线安排如下: 暗号管线沿一层屋顶板面以下、在横梁高度范围内采纳吊架的方式敷设，在二层设置暗号机位置的四周由结构预埋钢管，以供暗号管线通过，如图4 所示; 由结构专业在供电管线一层至二层中间通道的夹层处预留孔洞，供电管线沿二层中间通道下的夹层采纳支架敷设的方式，将供电管线引至隔离开关操纵柜的位置，如图5 所示; 通风风管设置于结构横梁以下，纵向安排，在运用库设置4 处混凝土风道，有混凝土风道处结构纵梁采纳特别设计。
3．2 室外综合管线设计室外综合管线设计是车辆段综合管线设计的重点、难点，是综合管线设计成功与否的要害，下面以鱼珠车辆段和横岗车辆段室外综合管线设计来介绍车辆段室外综合管线设计。
3．2．1 鱼珠车辆段室外综合管线3．2．1．1 概况鱼珠车辆段室外管线涉及库前截水沟、站场排水管、站场排水沟、35 kV 供电电缆沟、35 kV 供电管线、110 kV 供电管线、均回流电缆管线、接触轨、接触网、压缩空气管、通信管线、暗号管线、FAS/BAS 管线、低压管线、给水管、消防水管、生产废水管、生活污水管、屋面排水管、电缆沟排水管、自动喷淋给水管、散水排水管、地下室压力排水管、煤气管等管线或管沟或构筑物。
3．2．1．2 室外综合管线设计难点及对策室外综合管线设计历来是车辆段施工图设计的难点，是车辆段设计的卡脖子工程。
鱼珠车辆段室外综合管线设计存在以下难点: ( 1) 用地紧张，管线交叉多; 设计时充分地利用平面和空间资源，单张节点图上的节点最多达到136 个，单个断面图上管线数量及种类均较多; ( 2) 重力管道走行距离长( 生活污水管，约1 000m) ，埋深较大( 生活污水管，最深约6 m) ; 设计时考虑在污水处理站设置生活污水提升泵井，减少其埋深，增大了生活污水管市政接驳的灵活性; ( 3) 供电电缆多，受总图安排及用地影响，电缆沟较长( 总长约1 750 m) 、较多、较深、较宽，且不能与站场排水沟、排水管交叉; 设计时将供电电缆沟平行于试车线安排，以及尽量设置于主干道的一侧，幸免了穿越股道区，且便于区域内的排水组织; ( 4) 跨越河涌管线较多，对桥涵设计有较大影响; 设计时充分利用桥两侧人行道的空间设置浅式电缆沟，供各管线敷设，如图 6 所示; ( 5) 车辆段场坪排水采纳排水管方式排水，排水管较长，管径大( 最大直径1 200 mm) ，埋深较大;设计时考虑排水管与河涌接驳处的管底标高按常水位操纵，管顶标高按50 年洪水位操纵，埋地敷设起点处按敷土400 mm 考虑。
3．2．2 横岗车辆段室外综合管线3．2．2．1 概况横岗车辆段室外综合管线涉及站场排水沟、站场排水管、35 kV 供电电缆沟、35 kV 供电电缆隧道、35 kV供电管线、接触轨、压缩空气管、弱电管线( 通信、FAS/BAS 等管线) 、暗号管线、低压管线、给水管、消防水管、生产废水管、生活污水管、雨水排水管、中水给水管、电缆沟排水管、空调冷凝水管、空调回水管、空调供水管、燃气管、洗车机管线等管线或管沟或构筑物。