賈倫學
(中鐵四院集團西南勘察設計有限公司, 云南 昆明 650200)
目前軌道交通的線纜管溝均埋設于路基地面以下,管溝開挖工程量大、工序較多,且通過豎向檢修井穿線纜時,具有線纜穿管難、易刮損等問題,且后期更換難、檢修難,使用過程中易積水、淤積、不通風散熱等諸多問題[2],[3]。通過對已開通運營的城市轉道交通武漢光谷有軌電車公司、深圳龍華區(qū)現(xiàn)代有軌電車公司等多家公司進行調研,運營公司均提出了以上的困惑問題,以上問題已對有軌電車的正常運營造成困擾[1],[2],[3]。
為解決以上困擾和難題,本文充分分析城市軌道交通無砟軌道軌行區(qū)空間[4],在調研已開通運營項目的基礎上,結合正在建設的項目,提出在軌行區(qū)敷設集成線纜管廊的方案。
根據(jù)軌道交通無砟軌道軌行區(qū)空間,根據(jù)需要可在軌行區(qū)左右側分弱電和強電分別集成敷設,或在軌行區(qū)中間集成強弱電后整體敷設。集成線纜管廊構造見圖1。
圖1 集成線纜管廊構造圖
管廊截面為矩形框結構,寬度≤1200cm,高度≤50cm,可設為單室、雙室或多室。圖示為U型槽加蓋板,也可采用整體固結結構。
為保證線纜套管的固定及增強箱體U型槽整體穩(wěn)定性,沿縱向間隔2~3m設一道橫隔板。根據(jù)強、弱電管線布設的需要,橫隔板在相應位置預留圓孔,便于穿入和固定線纜套管。
該管廊為箱體結構,可采用復合材料[5]、RPC活性粉末混凝土、樹脂混凝土[6]、鋼筋混凝土[7-8]或其它新型材料。管廊結構形式可根據(jù)需要采用雙室截面,將強電和弱電分別集成于強、弱電室集中敷設,見圖2;也可以采用單室截面,將強電和弱電分別集成、單獨敷設,見圖3和圖4。
圖2 模塊一(雙室截面)
圖3 模塊二(單室截面)
圖4 模塊三(單室截面)
管廊均為U型槽(單室或雙室)+蓋板+箱體橫隔板組成。
(1)箱體U型槽。箱體為U型槽型式,可設為單室、雙室或多室,本案未示意多室截面。壁厚根據(jù)所選材料不同,厚度亦不相同。本案初選活性粉末混凝土(RPC)(以下除特殊說明外,結構所選材料均為RPC),不配設鋼筋,壁厚3~4cm。
(2)蓋板。蓋板厚度3~4cm。蓋板與U型槽的連接處設卯榫構造,為防盜需要將蓋板與槽壁采用環(huán)氧樹脂膠粘劑或其它有強度保障的粘劑,牢固可靠。為便于日常檢修及更換線纜,間隔50~80m設置活動蓋板一處(需設防盜裝置)。
(3)箱體橫隔板。為保證套管的固定及增強箱體U型槽整體穩(wěn)定性,沿縱向間隔2~3m設一道橫隔板。根據(jù)強、弱電管線布設的需要,橫隔板在相應位置預留圓孔,便于保護套管穿入。
(4)泄水孔。設于U型槽底板頂面,用于排除箱體內積水,也可兼作通風功能。
(5)通風孔。強電電纜在通電狀態(tài)會產(chǎn)生熱量,不及時散熱會降低電纜效率及縮短其使用壽命,設置通風孔能及時散熱,確保所有線纜均在常溫狀態(tài)下工作。
(6)弱電套管。主要便于弱電線纜的布設。
(7)強電套管。主要便于強電電纜的布設。
新型軌道交通軌道結構高度(軌面至承軌板頂面的距離)為0.5m,有軌電車路基、橋梁、隧道區(qū)段整體道床結構如圖5。
圖5 路基、隧道、橋梁整體道床結構示意圖
結合以上有軌電車路基區(qū)段整體道床結構,可以看出道床結構的軌行區(qū)可以布設線纜通道并兼作檢修通道和疏散平臺。該集成線纜管廊有3種類型,分別為:強弱電集成管廊(模塊一)、獨立弱電集成管廊(模塊二)、獨立強電集成管廊(模塊三);同時有多個敷設區(qū)域的不同組合方案,分別為:左路肩(人行道)、右路肩(人行道)、兩線之間、單線兩軌之間(左右線均可)。敷設區(qū)域及對應模塊可根據(jù)實際需要進行相應布設。
2.1.1 敷設方案一
采用模塊一,強弱電集成布設,線纜管廊(模塊一)敷設于左右線軌道中間(見圖6),同時,線纜管廊可兼作檢修通道和疏散平臺。
圖6 模塊一敷設于左右線軌道中間
2.1.2 敷設方案二
采用模塊二和模塊三,其分別布設強電和弱電,且分別敷設于線路的左、右側路肩(見圖7),線纜管廊可兼作日常檢修通道。
圖7 模塊二和模塊三敷設于線路的左、右側路肩
2.1.3 敷設方案三
采用模塊四和模塊五,其分別布設強電和弱電,且分別敷設于左線兩軌間和右線兩軌間,見圖8。除以上的常規(guī)組合敷設方案外,可以根據(jù)工程需要,充分利用軌行區(qū)空間,對模塊一至模塊三進行任意組合敷設。
圖8 模塊二和模塊三敷設于左線和右線的兩軌間
可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、模塊化生產(chǎn)。
該新型集成線纜管廊截面尺寸小、節(jié)段重量輕,采用節(jié)段拼裝施工工藝。
蓋板與槽體的連接、節(jié)段與節(jié)段的連接、橫隔板與槽體的連接等均采用環(huán)氧樹脂膠粘劑或其它有強度保障的粘劑粘結。
曲線上的管廊節(jié)段采用平分中矢布置,節(jié)段長度6m、曲線半徑=300m時,折角外側最大縫隙約2.2cm,采用環(huán)氧樹脂膠粘劑等粘劑或特制梯形節(jié)處理。
綜上所述,利用無砟軌道軌行區(qū)間集成布設通信、信號及電力電纜的方案完全具備可行性,該方案還具備以下特點:
(1)整體道床軌行區(qū)有足夠空間敷設該新型集成線纜管廊;
(2)該集成線纜管廊可做到標準化、工廠化、經(jīng)濟、環(huán)保、適用,同時兼作檢修通道和疏散平臺;
(3)后期維養(yǎng)方便;
(4)節(jié)約用地、有效縮短施工工期,節(jié)省投資;
(5)該方法可用于有軌電車等新型城市軌道交通無砟軌道強弱電線纜的敷設。