地铁车站附属电缆通道方案规划与设计.pdf
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1、地铁供电系统根据功能的不同,一般划分为以下几部分:外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明系统、杂散电流腐蚀防护系统、电力监控系统。地铁供电系统的外部电源就是地铁供电系统主变电所供电的外部城市电网电源。主变电所的功能是接受城网高压电源(通常为110kV),经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源(通常为35kV或10kV),进而传送至车站内设置的牵引、降压变电所,为地铁列车提供牵引供电以及为车站动力照明供电系统提供能源。因此,沟通主变电所与地铁车站之间的电力输送路径至关重要,关系到整条地铁线路能否正常运行和使用。1工程概况上海市轨道交通14号线是一条东西方向的直径线,桂桥路站是14号线工程
2、的终点站,为地下两层站。车站主体位于浦东金桥地区金穗路东侧地块下方,车站下穿规划道路桂桥路、规划河道曹家沟。车站西侧为规划金穗路,东侧为金桥停车场场区联络线、9号线车库。110kV金桥主变电所拟建于车站东南侧、规划桂桥路南侧地块内。为实现全线供电,需在桂桥路站与金桥主变电所之间架设一条供电通道。本工程为桂桥路站附属电缆通道,其作为连通110kV金桥停车场主变电所与14号线桂桥路站的电源运输通道,是14号线所有车站与110kV主变电所之间的桥梁。电缆通道设计位于规划桂桥路以南的地下空间,沿规划桂桥路呈东西向布置,西侧接入桂桥路车站主体南端2324轴之间,东侧与主变电所衔接。2电缆敷设方式的选择(
3、1)常见的室外地下电缆敷设方式有直埋、穿管和电缆沟或电缆隧道内支架敷设,而电缆沟或电缆隧道内支架敷设的方式相较于随意性较大的直接埋入土壤和将电缆穿入预先埋入土壤的保护管内,在使用、管理和检修方面大大提高了便利性,同时避免重复开挖和土壤对管线的腐蚀,有利于延长管线的使用寿命,故建设电缆沟或电缆隧道可以有效提高使用功能。(2)结合电缆通道对地铁运行的重要性以及其使用年限应与地铁相匹配的特性,并且通道需满足人员进入检修和巡视的要求,故在地铁车站与主变电所之间建设一个集各种电力线缆于一体的地下电缆隧道,相较于电缆沟更为合适。再设置专门的检修口、检测系统和内部消防、通风系统等,通过与车站实施统一规划、统
4、一设计和统一建设,最终可地铁车站附属电缆通道方案规划与设计陈铭(天津晟源工程勘察设计有限公司,天津 300143)摘要以某地铁附属电缆通道项目为研究对象,考虑周边地形地貌、工程实施的可行性、经济效益等因素,以满足电缆通道功能需求、施工安全、节省工程投资为原则,从电缆敷设方式的选择,方案的变更、调整,到设计方向确定后的深化,经过层层比选,最终明确电缆通道的设计方案。通过对方案演变过程的介绍,指出地下工程在方案设计时需要注意和把控的要点,为其它类似项目在方案设计上提供参考。关键词城市、地下工程、电缆通道、方案比选中图分类号U231文献标志码A文章编号16718100(2023)04009204收稿
5、日期:2023-04-29作者简介:陈铭,女,学士,工程师,研究方向:建筑设计。武汉船舶职业技术学院学报2023 年第 4 期应用工程技术92实现统一管理和统一监测的目标,在提高地下空间利用率的同时,还可以美化城市环境。3设计方案研究3.1原设计方案介绍电缆通道周边建设条件较好,周边规划道路尚未辟通,地块暂未开发,限制条件少。原主变电所位于车站正上方,距车站较近,与附近既有河道及建筑物无关联,可按照常规设计原则,主变电所与车站之间设竖向矩形混凝土电缆井连通即可。施工方案则采用地下工程使用较多的明挖法实施,从地表向下开挖基坑,直至设计标高后自基底由下向上浇筑混凝土框架结构,通道与车站同时建设,地
6、面主变电所待地面恢复后建设。3.2主变电所移位,方案调整由于主变电所东移至距车站主体约380米处地块,需增设纵向电缆通道连通。移位后的主变电所与车站之间存在一条既有河道杨家浜,从规划金桥路西南方向至东北方向横穿而过,电缆通道需下穿杨家浜(如图1),故设计方案需要调整。调整后电缆通道方案是否可沿用原设计思路和设计原则,通过以下两个方案进行比较分析。图1桂桥路站规划总平面图3.3调整方案施工方式比选3.3.1方案一采用原设计思路,主变电所与车站之间架设一段纵向矩形混凝土电缆通道,采用现浇混凝土结构,明挖法施工。此方法施工简单、快速且经济,多数地下工程均采用此法建造。原桂桥路站附属电缆通道埋深较浅,
7、周边环境空旷,没有地面建筑物、城市交通、市政管线等障碍物,适宜采用明挖法实施。但由于主变电所选址变化,电缆通道需穿越杨家浜河道,如果仍采用明挖法施工,则需对河道进行改移,因而在明挖法施工费用的基础上还需增加河道改移的费用以及河道改移可能带来的动拆迁费用。从经济效益、施工难度、工期等方面来看,明挖法施工的优势无法体现,本工程采用此法不够合理,应考虑在不迁改既有河道的前提下进行方案设计,即考虑不挖开地面,隧道直接从既有杨家浜下方穿越,在地下完成电缆通道的建设,进而降低施工费用和施工难度,缩短工期。3.3.2方案二非开挖技术是一项利用岩土钻掘、定向测控等技术手段,在地表不挖槽和地层结构破坏极小的情况
8、下,穿越河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物的施工技术。顶管法是非开挖技术中的一类,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。其原理是施工时,在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,将管道按设计的坡度顶入土中,同时挖除并运走管正面的泥土,一节管完成顶入土层之后,接着将第二节管继续顶进并做好接口,直至把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起,所有管材相继连接建成涵管(如图2)。图2顶管施工示意图此方法在稳定土层和环境保护方面优势明显,能减少施工引起的动拆迁情况,节约征地拆迁费用,省时、高效、安全,有很大经济效益。且不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差
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