周富彬

（广州地铁设计研究院有限公司，510010，广州∥工程师）

1 基坑积水的危害

转辙机基坑积水是目前地铁线路运营维护中存在的突出问题。因地下线路防、排水措施的不完善，时常导致基坑存在大量积水，浸泡转辙机安装装置、杆件及机体。对此，如运营维护部门清理不及时，长此以往，将加速转辙设备部件的腐蚀和老化，缩短设备使用寿命，极端情况下甚至可能导致电路短路、设备损坏，致使转辙机发生故障。

道岔转辙机是地铁信号系统重要的基础设备，一旦发生故障，将直接导致运营组织暂停或中断，甚至对行车安全造成危害，对地铁正常运营和社会影响巨大。

2 工程实施现状

2.1 环境条件

转辙机的安装使用环境以地下线路为主，也有部分地面及高架线路。地下线路的环境条件虽然免受地面及高架线路日晒雨淋的恶劣环境，但也存在着诸多不利条件。地下车站土建防水措施往往不尽如人意，结构及道床渗水往往导致转辙机基坑内时常会存在积水。再加上站内坡度较小（一般不大于2‰）及排水管沟设计不尽完善，因冲洗隧道造成管沟内不溶于水的碳酸盐及其它杂质沉积等因素，导致基坑积水问题越发严重（如图1所示）。

图1 转辙机基坑积水现场图

2.2 工程设计

目前，地铁线路中转辙机基坑设计方案主要有如下两种方式。

2.2.1 基坑与排水沟相连

部分城市地铁的转辙机基坑、动作杆、表示杆及角钢安装槽等设计成与排水沟连接。基坑及槽道深度距轨面350～360mm，而排水沟深度一般距轨面400mm，这样基坑与排水沟有40～50mm的落差，基坑里的积水就自然流到水沟内排出。在地铁工程开通的初期，一般情况下这种方式有一定的作用，可减少维护人员的清理工作量。但是，一旦排水沟内沉积物增加而致使沟床抬高，或排水量增大，将会导致排水沟内的水倒灌进基坑内，形成积水，危害转辙设备。

2.2.2 基坑与排水沟不相连

部分城市地铁的转辙机基坑、动作杆、表示杆及角钢安装槽等设计成与排水沟不连接。由于基坑深度距轨面一般在350～400mm，排水沟深度仍然为400mm，虽基坑与排水沟不相连，仍可在一定范围内避免水沟排水倒灌进基坑。但是这种方式无法将结构及道床渗水排出。为此，需要运营维护部门定期及时清理，避免积水腐蚀转辙设备。为了尽可能地减少维护部门工作量，部分线路的转辙机基坑深度稍有加深，可对积水的耐受时间有一定加长。但此方法没有从根本上解决基坑的排水问题。

3 整治措施

转辙机基坑积水问题的根源在于：基坑设计无法实现及时、自动地将积水排出，必须通过建立日常维护制度，周期性地将积水人工排出。这一方面加大运营维护工作量；另一方面，基坑的积水不是规律性的等量产生，而是根据地面气候条件，隧道、车站内的相关冲洗、排水作业情况的不同，积水的速度和水量会随着环境因素的改变而变化，因而比较难控制。

3.1 设计方案

如何实现基坑积水整治，应该从防水和排水两方面来研究分析，重点是排水措施方面。目前由于地铁的环境条件及土建工程实施情况，很难面面俱到地做好防水工作，因此只能尽量优化排水管线设计，以及隧道、道床结构采取防水措施。但这些措施往往不尽理想。所以，本文重点从排水措施方面着手，经过调研分析，提出如下几个实施起来相对容易的方案。

3.1.1 木塞方案

该方案在部分城市线路有所采用。其原理是：基坑和排水沟局部通过小孔连接，平时用木塞堵住小孔，排水沟内的水就不会倒灌入基坑（除非水量过大溢出水沟）；运营维护部门定期维护时，拔掉木塞，放出基坑积水。此方案旨在减少维护人员工作量，没有从根本上解决排水问题，但整合了基坑与排水沟连与不连的优点。

3.1.2 止回阀方案

利用止回阀原理，将排水沟设置于基坑周围，在基坑底部水平安装一根DN80的热镀锌钢管至排水沟内，将止回阀安装于钢管口。基坑底部与排水沟底部有约40～50mm的落差，这样在排水沟内水位高度小于50mm时，基坑内的积水可顺着钢管通过止回阀流入排水沟；当排水沟内的积水大于50mm时，则止回阀关闭，防止排水倒灌入基坑。经与厂商沟通和研究分析，可以制造适用于地铁环境下水平流水的轻型止回阀。如图2所示。

图2 止回阀排水方案示意图

3.1.3 集水井方案

基坑积水的问题关键在于排水。经与给排水、轨道、建筑、低压等专业讨论研究，通过设置一些配套设施可有效地解决基坑自动排水问题。主要方案是：在岔区附近集中设置小型集水井（部分也可利用车站集水井），附近的转辙机基坑可通过在道床内预埋热镀锌钢管至集水井。不管是道床、结构渗水，还是隧道冲洗、排水沟水溢出至基坑，均可有效地通过预埋的钢管自然流至集水井内。集水井内设置水位探测仪及水泵，一旦达到预定水位，将自动启动水泵排水，积水不会倒灌入基坑。此方案相对于止回阀方案更有效和可靠，但工程实施涉及面较广、难度大，工程投资也相对较高（见图3）。

图3 集水井排水方案示意图

3.2 方案对比

木塞方案从工程造价来讲，在原设计方案的基础上仅增设了排水小孔和木塞，成本低廉，且工程实施简易，但实现基坑排水的效果稍差一些。

止回阀方案工程造价较低，使用的主要材料价格也较低，工程实施起来也比较简易。它仅在原设计的基础上增设镀锌钢管，安装轻型胶皮止回阀，就能实现基坑的自动排水，但效果尚待验证。

集水井方案涉及配合的专业较多，工程实施需要与相关专业进行前期配合，预留工程条件。由于需要土建、轨道专业设置集水井，预埋镀锌钢管，给排水专业设置集水泵、水位探测器，低压配电专业提供电源，因此相比之下工程造价相对高一些。但对工程整体而言，其造价仍在可接受的范围。

3个方案对比如表1所示。

表1 方案优缺点对比表

4 结语

本文提出的几个解决基坑积水的方案，除木塞方案具备工程实践经验外，其余两个方案尚处在专题研究和工程设计阶段，但不失为能实现基坑自动排水功能的理想思路。设计人员可以此为参考，优化、设计出适合工程实际的解决方案。

［1］TB 10007—2006铁路信号设计规范［S］.

［2］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.