综合管廊技术应用性研究
2014-08-10宋欣欣闵海华
宋欣欣 闵海华
(1.天津市市政工程设计研究院,天津 300051;2.天津市基础设施耐久性企业重点实验室,天津 300051; 3.中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津 300051)
·市政工程·
综合管廊技术应用性研究
宋欣欣1,2闵海华3
(1.天津市市政工程设计研究院,天津 300051;
2.天津市基础设施耐久性企业重点实验室,天津 300051; 3.中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津 300051)
结合宁波某新城综合管廊工程,就综合管廊技术应用中存在的主要问题作了研究,并从技术层面、技术的重难点及建设管理模式三方面进行了探讨,提出了具体的解决措施,以供参考。
综合管廊技术,集约化,地下空间,建设管理模式
0 引言
随着国民经济和城市化发展,市政基础设施的要求越来越高,作为城市生命线工程的地下管网,其优劣直接影响城市功能的发挥。由于市政管线扩容,维修管理与道路建设不同步,造成道路“拉链式”的重复开挖,给城市道路交通、市容环境和居民出行等造成严重干扰和影响,致使人力、物力造成极大浪费。综合管廊技术恰好可以解决诸如此类问题。综合管廊[1]技术将电力、通讯、燃气、热力、给排水等各市政管线集于一体,合理利用城市地下空间,集约化布置各市政管线。本文结合宁波某新城综合管廊工程的事例,就综合管廊技术应用中存在的主要问题,进行了探讨,以便为同行业相关研究提供借鉴和参考。
1 综合管廊技术应用中存在的主要问题
综合管廊技术在国外发达国家应用较为普及[2],其中建设较成熟的当数日本,制定了较完善的综合管廊相关法律法规和技术规范,其已成为城市市政管线建设的主要手段[3]。
综合管廊技术在我国处于起步阶段,在城市新区及高新技术园区有应用,但其建设中还存在许多亟待解决的问题,应引起重视,并作深入探讨和研究。
1)有效运用综合管廊技术的关键是规划,基于有综合管廊的城市规划是综合管廊应用的前提和基础,现今缺乏综合管廊规划。2)综合管廊不便分期建设,土建结构和附属设施应与道路同步实施,一次性投资昂贵,各管线单位如何分摊费用的问题较复杂,后期运行费用不容忽视,从广大终端用户中回收资本困难。工程管线可分期逐步敷设,若管线较少,其建设费用所占比重较大。3)综合管廊建设尚未有严格、全面、系统的规范及标准。目前,国内尚无地下资源综合利用和支持综合管廊建设运营的法律规定,西欧国家在综合管廊规划、施工、建设等方面都有着严格的法律规定[4]。4)各专业管线单位各自为政,管线档案互不相通,造成综合管廊的建设、运营困难重重,需要成立专门机构来协调管理,其模式有待进一步探讨。5)纳入综合管廊的管线种类、规格直接影响其断面形式、大小及造价,需科学、准确预测管线种类及可能的扩容规模,而结合远景规划做出正确预测比较困难。6)综合管廊内各管线之间可能会发生干扰或存在潜在危险,对公共安全在一定程度上构成威胁。因此,并非纳入其中的所有管线都可共置于同一室。
2 综合管廊工程实例研究
宁波某新城基础设施专项规划中提出在天安路和规划四路上建设约1.5 km的综合管廊,道路红线为32 m,路下布置给水、中水、雨污水、电力、通讯、燃气等七种管线,管廊位置分布见图1。
2.1 综合管廊技术层面分析
1)总体设计思路。横断面确定:参照国内外已有的技术规范,综合考虑各专项规划与各管线单位意见,进行分析和论证,确定纳入其中的管线种类为:给水、中水、电力电缆、通讯电缆。按照管线间布置原则,考虑管线吊装、维修和管线干扰间的要求,将电力与通讯电缆分别布置在廊道的两侧,以减少相互间的干扰,综合管廊横断面净尺寸为3.4 m(宽)×2.2 m(高),布置详图见图2。
平面和纵断面确定:将综合管廊布置在中央绿化带下,有利于投料口、人孔、通风口、十字交叉口等特殊构造口设置。管廊纵坡充分考虑地下障碍和管线间的交叉碰撞后不小于3‰,与道路纵坡基本一致,转弯处采用165°的钝角,覆土深度1.5 m~2.0 m。
管廊结构确定:采用现浇钢筋混凝土结构。根据地勘报告,拟建场地为软土地基,需采用水泥土搅拌桩复合地基处理。为了防止排水和地下水进入管廊,需要做好交叉井、管线接出井、端井、投料口、廊壁等部位的防水、防渗处理。
2)附属设施设计。消防设计:为了防止管廊内发生火灾,对其进行防火分区,每个防火分区为200 m左右,两端及中间设置防火门。出入口设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,管廊内部采用水喷雾灭火系统方式。
通风设计:通风采用自然进风与机械通风相结合的方式,按照200 m一个防火分区设计排风机房,间隔200 m交替设置排风井。相邻防火分区排风机房集中设置。
排水设计:根据管廊纵断面设置防水分区,在每个防水分区和每个十字路口设置排水集水槽,其内设置两台排水潜水泵(一用一备),排除积水。管廊和十字交叉口内设置排水沟,断面尺寸为150 mm×100 mm,管廊横向地坪以1%的坡度坡向排水沟,排水沟与管廊纵向坡度一致,排水沟坡度坡向排水集水槽。
电气设计:主要为管廊内及监控中心配电,采用10 kV/0.4 kV配电系统,由监控中心提供10 kV电源两路,环网供电。每段防火分区的人孔内安装一台动力照明配电箱,负责该防火分区内动力照明设备的配电控制。管廊内设一般照明和事故应急照明,由于集中敷设了大量电缆,为了运行安全,设有可靠的接地系统。
自控设计:管廊信息检测与控制配置设计原则为可靠、先进、实用、经济,其中包括设备监控、火灾报警、安保、通信、配套检测、电话系统。
综合监控中心设计:为实现自动化监控,需建设综合控制中心,集中实现对整个管廊设备状态监视、运行操作、温度监控、消防报警及安防报警监视等功能。
2.2 综合管廊技术中的重难点分析
节点处理是综合管廊设计及施工的重难点,其处理的好坏直接影响工程品质。节点处理包括投料口、十字交叉口、管线接出井、端头井等特殊构造口,既要考虑管线间交叉对整体空间的影响,包括对道路布置的影响,也要考虑进出口处理,如防渗漏和出口井衔接等。
十字交叉口:由于综合管廊的相互交叉影响以及要保证检修人员在其内通行,使得管廊的节点处理较复杂。从实质上讲,管廊在此类似于管线立交,可采用交叉井实现不同管线的相互转换功能。在穿越河道、重要的地下工程设施以及现有大口径雨污水管道时,根据相互标高、位置情况,确定采用上穿或下穿通过。横穿道路时,尚要充分考虑道路车辆荷载对管廊结构的影响(见图3)。
投料口:每个防火分区范围内设置投料口。投料口布置间距约为200 m,设置人孔,以便于工作人员进出,其尺寸需根据管材的规格进行确定,宁波某新城投料口尺寸为6 m(长)×2 m(宽)(见图4)。
管线接出井:结合地块性质和小区出入口设置,设置间距不大于200 m,井壁设置有预留孔,进出管廊的管线采用防水穿墙套管(见图5)。
路口端井:管廊端部需设置端部交汇井,用于各类直埋管线进出管廊。
2.3 综合管廊建设管理模式
宁波某新城建设综合管廊的总体要求“高起点、建成功、能示范、要合理、好管理”,实施过程中与道路统一规划、统一建设。政府牵头对综合管廊及敷设的管线进行整体投资,为整合社会资源,特别设立综合管廊建设基金,基金的主要来源为政府预算拨款、管线运营单位提供的专款、社会及个人捐赠资金以及基金自身的资产运作收入。政府成立专门管理公司,负责对其内的管线进行敷设、监管、维修,向纳入其中的管线单位收取经政府部门核定的费用。政府对纳入管廊内的管线单位分期敷设管廊内的管线进行监督,对其挖掘道路的行为给予相应处罚。政府对综合管廊具有所有权,管线单位只有使用权,管理公司代替政府行使监管作用,使综合管廊的效果得到充分发挥。
建设市政综合管廊决不是单纯技术性问题,是一个以新的综合化的管理方式、管理体制代替旧的,以专业管理为基础的、条块分割的管理制度的变革。这里既有投资主体的变化,又有管理体制的变化。
3 结语
基于传统直埋管线的缺点和基础设施的集约化发展,综合管廊的应用将逐渐成为城市建设和发展的趋势。目前国内综合管廊技术的应用尚处于起步阶段,仍存在亟待解决的问题,借鉴国内外已建工程实例,宁波某新城尝试性的应用了综合管廊技术,就技术应用中存在的问题提出了现阶段的解决措施,我们可从中吸取经验并加以更好的推广。
[1] 徐秉章.建设市政综合管廊中存在的主要问题及对策[J].中国市政工程,2009,141(4):72-74.
[2] 束 昱,马 仕.论我国城市共同沟建设的发展战略[J].上海电力,2006(3):225-228.
[3] 林 涛.谈城市综合管廊建设[J].山西建筑,2014,40(14):151-152.
[4] 侯文俊,蒋海军,孙 伟,等.城市地下管线共同沟建设与发展[J].市政技术,2005,23(4):229-232.
SONG Xin-xin1,2MIN Hai-hua3
Application research in the technology of common service tunnel
(1.Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute, Tianjin 300051, China;2.Tianjin Facilities Durability Enterprise Lab, Tianjin 300051, China;3.North China Municipal Engineering and Design Institute in China, Tianjin 300051, China)
Taking the common service tunnel engineering in a new city of Ningbo for example, the paper mainly inquire into technique level, technical difficulties and model of construction management, with the existing main problem of application on the technology of common service tunnel, put forward specific measures to resolve, for reference.
technology of common service tunnel, intensification, underground space, model of construction management
1009-6825(2014)31-0229-02
2014-08-25
宋欣欣(1983- ),女,硕士,工程师; 闵海华(1979- ),男,硕士,高级工程师
TU990.3
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