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        新建鐵路中小型車站給排水設(shè)計(jì)研究

        2022-12-02 04:40:38黃濱
        工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2022年20期
        關(guān)鍵詞:鐵路設(shè)計(jì)

        黃濱

        (中土集團(tuán)福州勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,福州 350000)

        1 項(xiàng)目概況

        為滿足該鐵路運(yùn)營(yíng)管理的基本需求,鐵路沿線設(shè)有中小型車站,但由于鐵路沿線中小型車站位置的特殊性,車站給排水設(shè)計(jì)難度較大。通過分析新建鐵路項(xiàng)目的用水、排水要求可知,線路上的中小鐵路車站的用水量主要包括綠化、澆水、消防、生活用水等。本文基于新建鐵路的用水需求,逐一對(duì)車站項(xiàng)目的給水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)研究,使車站內(nèi)水資源的流通符合新建鐵路的相關(guān)要求。

        2 新建鐵路中小型車站給水設(shè)計(jì)

        2.1 計(jì)算用水量

        對(duì)于新建鐵路項(xiàng)目中的中小型車站,車站用水多集中在生活用水、消防用水、綠化用水、基建用水、生產(chǎn)用水、道路維護(hù)用水等方面。設(shè)計(jì)中小型車站給水系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照車站用水需求,準(zhǔn)確地計(jì)算中小型車站的實(shí)際用水量[1]。根據(jù)車站相關(guān)用水量標(biāo)準(zhǔn),新建鐵路中小型車站用水量計(jì)算時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)在滿足車站用水需求的基礎(chǔ)上,重視給水系統(tǒng)中的水資源用量的控制,應(yīng)分別從綜合用水、辦公用水、車站內(nèi)衛(wèi)生器具用水等方面節(jié)約用水,合理減少給水系統(tǒng)的投資成本。

        2.2 車站給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        新建鐵路項(xiàng)目中的中小型車站主要可分為縣級(jí)站、會(huì)讓站兩種,按照《新建客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(〔鐵建設(shè)〕76號(hào))中的相關(guān)要求,鐵路沿線中縣級(jí)站的水源多為當(dāng)?shù)厥姓詠硭TO(shè)計(jì)人員結(jié)合市政自來水的線路鋪設(shè)給水管道,將市政自來水經(jīng)管道運(yùn)輸?shù)姥由熘淋囌緝?nèi)。統(tǒng)籌情況下,為保障供水質(zhì)量,設(shè)計(jì)人員可直接設(shè)計(jì)智能型的供水管網(wǎng),管網(wǎng)中的管道可與市政自來水管網(wǎng)直接連接[2]。供水過程中自來水無須與空氣接觸、二次存放,能夠節(jié)約供水裝置施工成本,同時(shí)預(yù)防水資源污染,節(jié)約車站給水系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。

        對(duì)于新建鐵路沿線的會(huì)讓站,車站內(nèi)的用水量一般在50 m3/d以內(nèi),水源則為地表水和地下水。設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)時(shí),配水構(gòu)筑物、雨水采集裝置、給水消毒設(shè)施為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員可按照鐵路車站位置,針對(duì)性地設(shè)計(jì)配水構(gòu)筑物的圍墻、道路、其他附屬工程,同時(shí)安裝集水設(shè)施,滿足車站內(nèi)的日常用水需求。例如,某新建鐵路項(xiàng)目沿線的小型會(huì)讓站,車站用水量為8~15 m3/d,設(shè)計(jì)人員采用經(jīng)消毒處理的玻璃鋼水箱,水箱容積為6 m3;在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)容積為10 m3的雨水采集裝置,分別采集地下水、地表水,供應(yīng)車站的日常用水。

        2.3 給水消毒設(shè)施

        為在城市發(fā)展中改善居民生活環(huán)境,新建鐵路會(huì)與城鎮(zhèn)保持距離,鐵路日常維護(hù)難度因此隨之增加。鐵路沿線中小型車站作為鐵路維護(hù)的重要設(shè)施,其給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅集中在車站用水、鐵路維護(hù)用水上,還應(yīng)在給水系統(tǒng)中增設(shè)給水消毒設(shè)施。目前,我國(guó)鐵路沿線的供水消毒設(shè)施主要由紫外線消毒裝置、無能耗消毒緩釋設(shè)備組成,該類供水消毒設(shè)施可布設(shè)在給水入口處,同時(shí)自動(dòng)運(yùn)行,無須配制車站人員,這有利于節(jié)約新建鐵路車站運(yùn)營(yíng)成本,保障車站用水安全。

        3 新建鐵路中小型車站排水設(shè)計(jì)

        3.1 排水管預(yù)埋設(shè)計(jì)

        新建鐵路沿線的中小車站的排水系統(tǒng)主要用于排放車站運(yùn)營(yíng)過程中的污水,其中,生活污水是車站排水系統(tǒng)的主要處理對(duì)象。而中小車站的用水量是計(jì)算、分析車站污水排放量的重要依據(jù),設(shè)計(jì)人員可基于污水處理量合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。比如,中小車站的排水設(shè)計(jì)中,污水排放是從車站公共衛(wèi)生間、其他生活及生產(chǎn)污水產(chǎn)生地排放至污水泵房,經(jīng)該區(qū)域的排污管道排入市政污水系統(tǒng)內(nèi)。

        除此之外,對(duì)于車站排水設(shè)計(jì),排水管道預(yù)埋設(shè)計(jì)尤為重要。以上述鐵路項(xiàng)目中車站排水設(shè)計(jì)為例,根據(jù)項(xiàng)目排水設(shè)計(jì)的相關(guān)要求可知,排水管道預(yù)留位置、管道長(zhǎng)度與材質(zhì)是設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)人員需要在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙中詳細(xì)標(biāo)注預(yù)埋排水管道;同時(shí)通過相關(guān)計(jì)算,準(zhǔn)確地分析排水管道的尺寸規(guī)格。在此期間,為提升后期排水系統(tǒng)維修、管道更換的便捷性,設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理控制預(yù)埋排水管、車站結(jié)構(gòu)管的相對(duì)高度,通常情況下,車站預(yù)埋排水管應(yīng)高于車站結(jié)構(gòu)面的150 mm。

        3.2 車站路基排水設(shè)計(jì)

        為增強(qiáng)新建鐵路項(xiàng)目車站地基承載力,車站路基排水設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)重視地基總濕陷量的控制,將路基沉降值控制在合理范圍內(nèi)。

        1)設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于路基實(shí)際含水量、厚度設(shè)計(jì)、濕陷等級(jí)等信息,推進(jìn)路基加固處理,同時(shí)優(yōu)化車站路基地表排水設(shè)計(jì),注意預(yù)防路基表面水下滲。

        2)排水設(shè)計(jì)期間,重點(diǎn)加固路基結(jié)構(gòu)中的排水溝,必要時(shí)可將復(fù)合土工膜鋪設(shè)在排水溝上,使排水溝股道之間同樣具有排水功能。

        3)鋪設(shè)路基結(jié)構(gòu)中的電纜時(shí),還應(yīng)選用具有排水性能的電纜槽,并使用套管防護(hù)處理該區(qū)域,預(yù)防下滲。

        3.3 車站綜合排水設(shè)計(jì)

        新建鐵路車站給排水設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,所處區(qū)域特殊,排水較為困難。為增強(qiáng)新建鐵路中小車站排水系統(tǒng)的實(shí)效性,還應(yīng)通過綜合性的排水設(shè)計(jì)方案保障車站內(nèi)排水系統(tǒng)的完整性,從而在車站運(yùn)營(yíng)過程中更通暢地排放生產(chǎn)用水、生活污水,同時(shí)通過科學(xué)的排水設(shè)計(jì),維護(hù)路基安全性能。對(duì)此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面規(guī)劃中小車站范圍內(nèi)的排水設(shè)施,堅(jiān)持因地制宜的基本原則,靈活運(yùn)用現(xiàn)有的排水資源,提升車站排水效率。

        需要注意的是,若鐵路中小型車站為島式站臺(tái),還應(yīng)注意站臺(tái)沖洗栓箱的排水設(shè)計(jì)。通常情況下,對(duì)于該類站臺(tái),沖洗裝置需布設(shè)在設(shè)備頂端;若墻壁內(nèi)無排水溝,則應(yīng)距離墻面5 m的區(qū)域中設(shè)置沖洗地漏;墻壁內(nèi)可設(shè)計(jì)短溝,溝內(nèi)設(shè)置地漏,以此滿足該區(qū)域的排水需求。車站自動(dòng)扶梯區(qū)域設(shè)置水泵時(shí),可將壓力表、排水閥門布設(shè)在扶梯蓋板下,同時(shí)安裝檢修門,使車站運(yùn)營(yíng)人員能夠安裝排水系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),便捷地落實(shí)排水裝置的檢修工作。

        4 新建鐵路中小車站消防設(shè)計(jì)

        4.1 消防用水設(shè)計(jì)

        消防設(shè)計(jì)是新建鐵路項(xiàng)目中車站給排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,只有確保車站消防用水設(shè)計(jì)的可靠性,才能改善車站運(yùn)營(yíng)環(huán)境,使其穩(wěn)定、安全運(yùn)營(yíng),高效率地進(jìn)行鐵路維護(hù)工作。具體來說,鐵路中小型車站內(nèi)的消防系統(tǒng)多由消防栓、自動(dòng)噴水滅火裝置、消防炮、氣體滅火組成。其中,消防栓需要分別布設(shè)在鐵路車站的落客平臺(tái)、站房室內(nèi)、站房室外、站臺(tái)等區(qū)域;消防水源為列車上的蓄水池、車站消防水池;消防給水方法為臨時(shí)高壓給水;所用的供水設(shè)備包括加壓泵、穩(wěn)壓泵、水泵接合器、高位消防水箱、消防水泵等。

        自動(dòng)噴水滅火裝置需布設(shè)在站房室外,消防水源為車站消防水池,消防用水時(shí)可借助高位消防水箱、穩(wěn)壓泵、噴淋水泵、水泵結(jié)合器等裝置臨時(shí)高壓噴水、滅火。消防炮、氣體滅火等消防裝置則應(yīng)該設(shè)置在車站候車廳、主機(jī)房、電源式、總控室中,消防水源同樣為車站內(nèi)的消防水池,但在用水過程中消防炮是利用水泵接合器、穩(wěn)壓泵、消防炮水泵等裝置,穩(wěn)高壓用水;氣體滅火裝置是使用無管網(wǎng)柜式七氟丙烷滅火裝置對(duì)火源進(jìn)行全淹沒式滅火。

        4.2 消防用水設(shè)計(jì)參數(shù)

        鐵路車站消防設(shè)備往往需要全面覆蓋車站的各個(gè)區(qū)域,如站臺(tái)、落客區(qū)、出站通道等。但在具體的消防用水設(shè)計(jì)中,還應(yīng)結(jié)合GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2018年版)、GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等文件,確定各個(gè)區(qū)域消防用水的設(shè)計(jì)參數(shù)。具體來說,對(duì)于鐵路項(xiàng)目中的中小型車站,車站候車區(qū)域是消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,對(duì)于建筑物容積大于5×104m3的車站,消防泵房、消防水池的用水量約為505 m3,消防設(shè)計(jì)的用水量見表1。

        表1 鐵路中小型車站消防泵房和消防水池的消防設(shè)計(jì)用水量

        對(duì)于車站室外消防設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合車站室外消防用水量,分析室外消防管網(wǎng)所需的供水壓力,隨后以此為基礎(chǔ),分別確定消防設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。具體來說,對(duì)于中小型鐵路車站,其室外的消防用水量約為30 L/s,供水壓力約為0.3 MPa,設(shè)計(jì)人員在分別布設(shè)室外消防栓加壓泵、微型掃滅裝置系統(tǒng)的加壓泵時(shí),消防設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)包括各消防設(shè)施的數(shù)量、用水流量、功率、揚(yáng)程等。比如,在上述鐵路項(xiàng)目車站給排水系統(tǒng)中,消防用水的主要設(shè)施由2個(gè)室內(nèi)消火栓加壓泵、2個(gè)室外消火栓加壓泵,以及2個(gè)微型自動(dòng)掃滅裝置。其中,加壓泵內(nèi)的用水流量為25 L/s;自動(dòng)掃滅裝置的加壓泵流量值設(shè)計(jì)為30 L/s;室內(nèi)外消火栓加壓泵的揚(yáng)程分別為56 m、38 m;自動(dòng)掃滅裝置加壓泵揚(yáng)程為55 m。

        4.3 消防管鋪裝設(shè)計(jì)

        消防用水是新建鐵路項(xiàng)目中小車站給排水設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的用水項(xiàng)目,其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于消防管道的鋪設(shè)設(shè)計(jì)。因此,在將消防管道布設(shè)在車站各個(gè)區(qū)域時(shí),還應(yīng)重視以下問題:

        1)橫向的消防管道可能會(huì)與車站的縱向地漏出現(xiàn)交叉問題,影響施工進(jìn)度,所以,可從車站一端布設(shè)消防管道。

        2)消防管道的安裝高度應(yīng)符合車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度設(shè)計(jì),比如,車站消防橫管應(yīng)布設(shè)在鐵路車站軌道面的400 mm以下。

        3)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)結(jié)合消防設(shè)施的實(shí)際位置,以及車站給排水系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),確定消防管道的覆蓋面,隨后詳細(xì)地設(shè)計(jì)消防管道鋪設(shè)方案,確定管道規(guī)格、位置、數(shù)量,使其能夠與車站給排水裝置相互連接,滿足車站消防用水需求。

        5 結(jié)語

        綜上所述,新建鐵路項(xiàng)目建設(shè)中,項(xiàng)目所涉及的子工程項(xiàng)目較多。鐵路沿線中小型車站的給排水設(shè)計(jì)是該項(xiàng)目的核心內(nèi)容,設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜,工序多樣。為預(yù)防新建鐵路沿線車站給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷問題,設(shè)計(jì)單位還應(yīng)基于鐵路用水量計(jì)算結(jié)果,以及車站管道鋪設(shè)線路,規(guī)范設(shè)計(jì)車站的給排水系統(tǒng),為新建鐵路的安全運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造有利條件。

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