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      城市軌道交通隧道轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑積水問(wèn)題與應(yīng)對(duì)方案思考

      2020-10-20 20:42:13李巍陳宇黃宇劉揚(yáng)
      建筑與裝飾 2020年18期
      關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)轍機(jī)防治危害

      李巍 陳宇 黃宇 劉揚(yáng)

      摘 要 道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,是否可靠地運(yùn)行直接影響到軌道交通運(yùn)營(yíng)的安全。針對(duì)武漢軌道交通2號(hào)線轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑積水情況,對(duì)積水危害進(jìn)行了分析,提出了轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑滲漏水解決方案,供類(lèi)似軌道交通項(xiàng)目參考和借鑒。

      關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)轍機(jī);基坑滲水;危害;防治

      1城市軌道交通基坑積水危害

      在軌道交通建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,根據(jù)運(yùn)行工況,水是重要的生活、生產(chǎn)資源。①工作人員值班期間需要生活用水;②車(chē)站站臺(tái)設(shè)置有乘客使用的直飲水;③隧道要定期進(jìn)行沖洗清理;④火災(zāi)情況下需要消防水撲救;⑤風(fēng)井、出入口等經(jīng)常會(huì)有雨水落入;⑥車(chē)站保潔、沖洗會(huì)產(chǎn)生各種廢水;⑦空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行需要冷凍水、冷凍水進(jìn)行循環(huán);⑧土建結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)規(guī)范允許也會(huì)存在一定數(shù)量的滲漏水。

      這些來(lái)自不同情況的水,一方面滿足了車(chē)站的生產(chǎn)生活需要,但是都有可能匯入轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)坑內(nèi),同時(shí),出于安全考慮,轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑獨(dú)立于隧道內(nèi)排水溝(排水溝設(shè)計(jì)上允許有一定量的積水)之外。一旦有水進(jìn)入到缺少排水功能的轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑,處于低點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)則時(shí)刻面臨被水浸泡的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。由于轉(zhuǎn)轍設(shè)備需要不斷的動(dòng)作各種機(jī)械、電氣設(shè)備,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面無(wú)法做到完全的自防水,因此則會(huì)處于不安全的運(yùn)行狀態(tài)中[1]。

      軌道交通采用電力驅(qū)動(dòng)列車(chē)運(yùn)行,列車(chē)運(yùn)行期間軌行區(qū)帶電?;诎踩雷o(hù)原因,檢修人員無(wú)法在長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)小時(shí)的列車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)段內(nèi)進(jìn)入隧道查看信號(hào)轉(zhuǎn)轍設(shè)備機(jī)坑的積水情況,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除積水。裝于機(jī)坑內(nèi)的轉(zhuǎn)轍機(jī)被水浸泡后,極易發(fā)生故障,影響列車(chē)正常安全運(yùn)營(yíng),造成市民出行不便,社會(huì)影響較大。

      2工程概況

      自2012年武漢地鐵2號(hào)線開(kāi)通以來(lái),地鐵建設(shè)邁入高速發(fā)展階段,為武漢市民提供便捷高效的出行方式,同時(shí)減少汽車(chē)尤其是私家車(chē)出行數(shù)量降低尾氣碳排放,武漢城市軌道交通邁入跨越式發(fā)展的階段。根據(jù)報(bào)批的武漢城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2014—2020),確定本次建設(shè)規(guī)劃在上一輪建設(shè)規(guī)劃總長(zhǎng)215.3公里(工可批復(fù)實(shí)際長(zhǎng)度212.2公里)的軌道網(wǎng)基礎(chǔ)上,新增2號(hào)線南延及北延、4號(hào)線向西延伸兩站兩區(qū)間銜接機(jī)場(chǎng)和大型鐵路樞紐。到2020年形成總規(guī)模439.1公里的軌道交通網(wǎng)絡(luò)體系,其中新增線路長(zhǎng)度226.9公里。至2049年,武漢市規(guī)劃建設(shè)的完整地鐵線路將達(dá)到25條[2]。

      3防治措施

      由于轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝在隧道底部的機(jī)坑內(nèi),隧道發(fā)生滲水時(shí)極易被淹沒(méi)。對(duì)于這一情況,現(xiàn)有的解決方案主要有五種,分別是“埋設(shè)導(dǎo)管法”“增設(shè)積水井法”“機(jī)坑封堵防護(hù)法”“信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)外殼防滲水法”和“自動(dòng)排水裝置”。

      (1)埋設(shè)導(dǎo)管法:將隧道排水溝與轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑隔離開(kāi)來(lái),在排水溝與轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑中間埋入一根排水管,排水管用閥門(mén)封閉,阻止水從排水溝排入基坑內(nèi)。在一般運(yùn)營(yíng)情況下,排水溝的水量是比較小的,不會(huì)有水倒灌入基坑內(nèi)。如果基坑內(nèi)有水灌入后,運(yùn)營(yíng)維修人員在平常的檢修過(guò)程中可以將上述閥門(mén)打開(kāi),轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑內(nèi)的水就會(huì)通過(guò)我們預(yù)先埋設(shè)的導(dǎo)管排入到排水溝內(nèi)。該方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,便于施工,成本不高,排水簡(jiǎn)單易行。但該方案會(huì)增加轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑的深度,加大運(yùn)營(yíng)維修人員的工作量,并且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化排水。

      (2)增設(shè)積水井法:區(qū)別于“埋設(shè)導(dǎo)管”設(shè)計(jì)方式,“增設(shè)積水井”是將隧道排水溝與轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑完全隔離開(kāi)來(lái),使得排水溝與基坑互不影響,并且在轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑旁邊增設(shè)集水井,當(dāng)基坑內(nèi)有水時(shí),這些水會(huì)排入增設(shè)的積水井內(nèi),積水井內(nèi)的水可以通過(guò)人工抽排或者事先安裝小型抽水泵,上海新五線就是采取上述方法,安裝了小型抽水泵,大大便利了日常的運(yùn)營(yíng)維修,減少了運(yùn)營(yíng)維修人員的工作量,相對(duì)于“埋設(shè)導(dǎo)管”法,該種方法設(shè)計(jì)復(fù)雜,施工麻煩,成本也較高,但是排水效果好,完全將轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑與隧道排水溝隔離,使排水溝的水對(duì)基坑造成最小的影響。但是,此方案水泵的控制缺乏自動(dòng)化管理,并且仍然需要維修人員對(duì)水泵進(jìn)行巡檢。目前,對(duì)水泵的控制采用浮子帶動(dòng)杠桿判斷水位高低,當(dāng)積水使浮子上升,杠桿角度超過(guò)一定限度,則會(huì)觸發(fā)水泵繼電器,啟動(dòng)水泵進(jìn)行排水。當(dāng)水位到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí),機(jī)械設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng),導(dǎo)致水泵頻繁啟停,最終有可能損壞水泵。

      (3)機(jī)坑封堵防護(hù)法:此方案是對(duì)每個(gè)基坑做封堵防護(hù),基坑封堵防護(hù)方案能夠在一定程度上阻止外部少量滲漏水流入基坑,但無(wú)法解決基坑內(nèi)底部、側(cè)面自身滲漏的問(wèn)題,也無(wú)法解決外部積水水位超過(guò)封堵護(hù)坡高度后灌入機(jī)坑的問(wèn)題。

      (4)信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)外殼防滲水法:該方法是從轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿、表示桿、手搖把孔、注油孔等外露活動(dòng)部件處分析轉(zhuǎn)轍機(jī)的各個(gè)容易進(jìn)水的部位,針對(duì)性的在各個(gè)進(jìn)水孔用新型防水材料進(jìn)行密封處理。如:更換手搖把孔密封膠墊、在部件結(jié)合處涂抹密封膠、更換機(jī)蓋密封盤(pán)根、改造方孔套注油孔、更換蛇管密封膠墊、更換桿件密封膠圈等改造措施。此方法能夠阻止外部少量積水滲入轉(zhuǎn)轍機(jī),由于轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)的固有特點(diǎn),其推動(dòng)鐵軌運(yùn)動(dòng)的連接桿和外殼之間必須留有運(yùn)動(dòng)間隙,從而導(dǎo)致無(wú)法在結(jié)構(gòu)上完全實(shí)現(xiàn)防水封閉,并且這種外殼防滲水設(shè)計(jì)實(shí)施工作量大,容易損壞,防水材料昂貴且不耐用。

      (5)自動(dòng)排水裝置:該方案裝置包含指示燈電路、傳感器電路和驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)部分。利用傳感器監(jiān)控道岔基坑積水情況,當(dāng)積水達(dá)到設(shè)置的排水高度,自動(dòng)啟動(dòng)排水裝置,將積水抽到隧道排水溝排出,最終達(dá)到積水控制在安全范圍內(nèi),與以上技術(shù)相比,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化排水,減少了人力物力,可靠性高。

      4結(jié)束語(yǔ)

      人流量大、運(yùn)營(yíng)設(shè)備多的軌道交通地下車(chē)站對(duì)結(jié)構(gòu)防水要求標(biāo)準(zhǔn)極高。結(jié)構(gòu)滲漏水對(duì)軌道交通結(jié)構(gòu)壽命的影響、對(duì)運(yùn)營(yíng)安全的危害以及給養(yǎng)護(hù)及維修帶來(lái)的困擾均已成為建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工及營(yíng)運(yùn)管理過(guò)程中的重中之重。必須采取行之有效的技術(shù)措施,完善防排水設(shè)計(jì),采取適當(dāng)?shù)氖┕すに嚕訌?qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量管控,選用行之有效的防水材料,才能確保車(chē)站結(jié)構(gòu)防水的效果。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 常軍霞,劉宗洲,陳俊俊,等.地鐵工程地下車(chē)站轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑排水方案研究[J].給水排水,2017(9):97-99.

      [2] 朱炎新.淺析地鐵道岔區(qū)域防排水的軌道設(shè)計(jì)和施工[J].安徽建筑,2014(1):106-107.

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