[畢業(yè)設(shè)計職稱論文]淺談軌道交通

1、淺談軌道交通（地鐵隧道、立交地道）雨水排水泵站摘要：隨著城市內(nèi)地鐵隧道及立交隧道的增多，與之配套的排水泵站的設(shè)計與建 設(shè)也越來越多地出現(xiàn)在市政建設(shè)中。本文結(jié)合實際工程經(jīng)驗對地鐵隧道及立交地 道雨水泵站的布置方式、流量設(shè)計、設(shè)備選型及泵站消防等作了一些論述，建議 在設(shè)計此類泵站時應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況合理選擇泵站的布置形式及其設(shè)備。關(guān)鍵詞：地鐵隧道 立交地道 分建式 雨水泵站口前在國內(nèi)大城市（如上海）屮，由于人口、車輛的日益增多，僅僅靠地面 的交通設(shè)施已無法滿足城市巨大的交通量需求。因此，地鐵隧道、立交地道越來 越多的出現(xiàn)在市政建設(shè)屮。地鐵、立交的岀現(xiàn)冇效的緩解了交通緊張的局而，但 是也帶來了一些新的

2、問題，比如這些設(shè)施的排水問題。由于地鐵、立交（尤其地 道）的地面最低點標(biāo)高通常都比附近市政排水系統(tǒng)的標(biāo)高低，無法重力流的形式 接入附近的排水系統(tǒng)，因此這些地方通常需要設(shè)置排水泵站。由于進(jìn)口處道路坡 度較大、重要性較高等特點，其排水泵站的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與一般的排水泵站乂有一些 不同。對于立交排水，僅需設(shè)置用水泵站；對于隧道排水，須根據(jù)不同位置設(shè)置西 水泵站、污水泵站或廢水泵站，本文結(jié)合論題僅對隧道工程中的雨水泵站及地道 雨水泵站設(shè)計作一些簡述。泵站的設(shè)計包括布置方式、泵站的流量、設(shè)備的選型、泵站的消防等。下文 將對其屮的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行闡述。1泵站布置方式的選擇地道或隧道泵站的布置方式口j分為與隧道或

3、地道合建或分建兩種形式。合建 式泵站節(jié)省用地，泵站埋深相對較淺，但是存在交通安全隱患，運行管理不便。 分建式泵站運行管理較為方便，安全措施牢靠，但是由于增加了連通管，使得泵 站埋深相對較深，增加了揚程，經(jīng)常運行費用高，此外分建式泵站還需另外征地。泵站布置方式的選擇與雨水出路相關(guān)。對于合建式泵站，由于日常的清渣工 作比較困難，目詢常選用全自動粉碎型格柵加潛污泵或取消格柵單選潛水切割 泵。由于切割泵效率比較低，不符合節(jié)能要求，故采用較少；而全自動粉碎型格 柵效果較好，且占地面積小，安裝簡便、功率小、噪音小，具有廣闊的使用前景。 如雨水經(jīng)泵站提升后直排河道，i何水中經(jīng)過粉碎的固體顆粒物等雜質(zhì)會直接污

4、染 河道，故此時采用合建式泵站不合適。如雨水排入城市合流管道，雨水中的污染 物可通過截流形式將截流污水排入污水廠進(jìn)行處理，此吋可采用合建式雨水泵 站，集水池前適宜采用粉碎型格柵。如雨水排入雨水管道則分兩種情況：（1）其 下游沒冇雨水捉升泵站直排入河道，則采用泵站形式為分建式。（2）其下游通過 用水泵站再排入河道則可選用合建式。因為用水泵站中有截污設(shè)施。對于分建式泵站，曲于不存在交通安全隱患，fi常清渣工作較易進(jìn)行，可以 不受雨水出路的限制?？紤]到泵站日常運行維護(hù)的方便，如有條件，在設(shè)計工作 中建議采用分建式雨水泵站。2泵站流量設(shè)計2.1立交地道泵站流量以往設(shè)計的立交地道雨水泵站往往只計算敞開段

5、地道匯水面積，忽略敞開段 側(cè)壁匯水面積的流量，其實這是設(shè)計屮不能忽略的因素。其流量計算的匯水面積 為側(cè)壁投影面積的1/2。暴雨重現(xiàn)期取決于地區(qū)的重要性、所處地區(qū)交通量的多 少及匯水而積的大小決定，設(shè)計重現(xiàn)期（p）不小于3年，重要地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng) 提高，同一立體交叉工程的不同部位可采用不同的重現(xiàn)期。地面集水時間宜為 ti=510min,徑流系數(shù)甲宜為0.81.0。對于地下水，根據(jù)上海、天津等地的設(shè)計經(jīng)驗，應(yīng)全而調(diào)查工程所在地的水 文地質(zhì)和氣候資料，以便確定排出或控制地卜-水的設(shè)施，一般推薦肓溝收集排除 地下水，或設(shè)泵站排除地下水，也可采取控制地下水的進(jìn)入措施。2.2隧道排水泵站流量隧道敞開引道段的

6、雨水量按30年重現(xiàn)期計算，且必須加入側(cè)壁雨水量。地 而集水時間tl = 10min,徑流系數(shù)宜w為0.9。3設(shè)備的選用泵站的建設(shè)必須涉及到水泵的選型，為了保證新建的泵站能安全、可靠、長 久地運行，應(yīng)選用節(jié)能、管理方便、維修保養(yǎng)、檢查簡便、省力及費用低廉的水 泵。以下對目前較普遍采用的潛水軸流泵與較為新穎但使用較少的立式軸流泵進(jìn) 行比較。潛水軸流泵電機與水泵構(gòu)成一體，潛入水屮運行，管路系統(tǒng)簡單，具冇 抗堵性能，無需額外的冷卻系統(tǒng)，只需達(dá)到水深即可開泵，安裝維修方便，土建 相對簡單，沉井小，噪音小，無震動，抗水淹，工作環(huán)境好，對周邊環(huán)境影響小, 經(jīng)常運行費便宜，對提高地塊的使用功能有相對優(yōu)勢。立式

7、軸流電機與水力部分 靠軸連接，運行時可能產(chǎn)生軸偏轉(zhuǎn)，管路復(fù)雜，需外部冷卻系統(tǒng)，萬一堵塞，清 除麻煩，泵房占地大，土建投資大，噪音大，震動大，工作環(huán)境差，對周邊環(huán)境 影響大，電機不能浸水，維修麻煩，需拆管路系統(tǒng)等，對地塊使用功能不利，經(jīng) 常運行費用高。因此，在設(shè)計時使用潛水軸流泵較為合適。格柵的選用一般根據(jù)泵站的布置方式和選用的泵而定。如泵站采用合建式， 宜采用自動化程度高，占地面積小的粉碎型格柵加潛污泵；也口j單采用切割泵， 但切割泵的效率太低，能耗大，增加了經(jīng)常運行費用，故不宜采用。如泵站采用 分建式，則可采用普通格柵加潛污泵。4泵站的消防隧道、地道泵站消防：主泵房、配電室、干式變壓器室和控

8、制室的耐火等級 不應(yīng)低于二級。泵站消防設(shè)施應(yīng)符合現(xiàn)行的建筑設(shè)計防火規(guī)范(gbj16-87) 及建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范(gb50140-2005)的規(guī)定。變、配電所、控制室 的裝飾材料應(yīng)采用不燃材料。站內(nèi)電氣線路應(yīng)符合現(xiàn)行的民用建筑電線電纜防 火設(shè)計規(guī)程(dgj08-93)的規(guī)定，并應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)裝置。5工程實例5仙霞路地道泵站(已建)本工程屬于中環(huán)線3.4標(biāo)的附屬工程，由于地道標(biāo)高低于仙霞路排水管道水 位，地道排水不能自流，需設(shè)捉升泵房排除。該地段地下管線密集，交通流量大, 周邊建筑群密集，沒有條件設(shè)分建式泵站及外部進(jìn)、出口，故泵站進(jìn)、出口大門 面對地道，存在著一定的交通安全隱患。地道泵站的主

9、體形式采用全地下式，為 合建式泵站，位于屮環(huán)線地道暗埋段的南側(cè)。地道匯水面積f：地道敞開段地面面積加其側(cè)墻投影面積的1/2。地道設(shè)計 暴雨重現(xiàn)期采用p=10a,地面集水時間ti=10min,徑流系數(shù)甲采用0.9。工藝設(shè)計：雨水匯集后排入地道泵房集水池，經(jīng)泵提升后排入新建的排水箱 涵內(nèi)。根據(jù)中環(huán)線統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，泵站內(nèi)不設(shè)格柵，僅配置螺旋防堵塞型潛水泵3 臺，二用一備。水泵技術(shù)參數(shù)：q=432l/s, h=10.5m, n=75kw。采用plc自動 控制。圖1仙霞路地道泵站平而布置圖5.2地鐵2號線龍陽路站雨水泵站（已建）該泵站總匯水面積約0.18hm2, p=50a, ti = 10min, v=0

10、.9,配泵為設(shè)計流量 增加20%,選用三臺潛水排污泵（兩用一備，備在倉庫）q=200m3/hr, h=10m, p=15kw/臺，800mm寬機械格柵二臺（無備用），p=1.5kw, 4>300螺旋輸送柵 渣壓榨機一套，p=2.2kw。雨水最終就近排入河道。（因周邊地形寬敞，雖為合 建式泵站，但進(jìn)、岀口設(shè)在站外，故不存在交通安全隱患。）5.3松閔路立交泵站（在建）該泵站形式為分建式。由于該工程設(shè)計時新版室外排水設(shè)計規(guī)范 （gb50014-2006）尚未執(zhí)行;故p=2a, w=0.9, tl=10mino釆用潛水排污泵3 臺（2用1備），流量q=710m3/hr,功率p=30kw, h=1

11、0m。由于采用分建式， 多了連通管，導(dǎo)致泵站埋深相對較深，增加了揚程，增加了經(jīng)常運行費用。雨水 最終就近排入河道。圖2松閔路立交泵站平面布置圖6結(jié)論綜上所述：（1）為管理方便，避免交通安全隱患，節(jié)省工程投資及經(jīng)常運行費用，地鐵隧 道、立交地道雨水泵站首選合建式，外部進(jìn)、出口形式的雨水泵站，其次 采用分建式。（2）合建式隧道、地道泵站在設(shè)計中應(yīng)考慮以卜措施：采用自動化程度高，效率高、質(zhì)量好的無人管理設(shè)備。采用全自動粉碎型 格柵加潛污泵（或潛水軸流泵），可增加對水泵的保護(hù)，延長其使用壽命。 如單選切割泵不設(shè)格柵則效率低，能耗大，導(dǎo)致經(jīng)常運行費用高，不宜采 用。泵站內(nèi)須設(shè)備用泵。如泵站出路直排河道，則應(yīng)增加截污泵，以防止對河道產(chǎn)生污染；如泵站出路為管網(wǎng)，則視地區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的排水體制情況及小區(qū)建 設(shè)不同情況而不同：出路為合流管網(wǎng)，不需要增加截污泵；出路為分流制，其后續(xù)管網(wǎng)有雨水泵站或雨水調(diào)節(jié)池，則不需增加截 污泵；出路為分流制，其后續(xù)管網(wǎng)無雨水泵站或雨水調(diào)節(jié)池，則需增加截污 泵。（3）泵站進(jìn)、出口應(yīng)盡量設(shè)在隧道外部，以減少交通安全隱患，實在無法設(shè)在 外部