水泥厂综合管沟设计

2016-10-18刘雯婷湖南省建筑材料研究设计院有限公司

低碳世界 2016年26期

关键词：管沟水泥厂给水管

刘雯婷（湖南省建筑材料研究设计院有限公司）

水泥厂综合管沟设计

刘雯婷（湖南省建筑材料研究设计院有限公司）

结合国外某总承包水泥工程综合管沟设计实例，对设计中需注意的要点进行总结，以期对综合管沟的规划设计有所参考和帮助。

水泥厂；综合管沟；标准断面

水泥厂内部管线（包括工艺管道，通信电力电缆，生产给水、回水管道，生活给水管道、生活污水管道，消防给水管道，雨水暗管或明沟等）一般都是沿道路直接埋地敷设的。针对水泥厂错综复杂的管线，管道标高交叉严重，管道定位互相挤占空间等现象，设计中采用地下综合管廊。

综合管沟亦称共同沟、共同管道即在地下建造管线隧道，专门收容电力、通信、通讯、给水、热力、排水等两种以上管线于一体，同时设置专门的人员出入口、检修口、材料吊装口、管线分支口、进排风口以及放在检测控制系统等设备的综合设施。

1　综合管沟的历史

法国巴黎于1833年着手规划第一条包含自来水管线、压缩空气管线、电信电缆、交通信号电缆的综合管沟。英国伦敦于1861年开始建设包括煤气管、自来水管、污水管以及其他电力电信等管线的综合管沟。西班牙于1933年开始计划建设综合管沟。日本与1926年开始综合管沟的建设。可见，在发达国家，综合管沟已经存在了一个多世纪，而我国早在1958就在北京天安门广场铺设了1000多米的综合管沟。可见综合管沟系统在日趋完善的同时，规模也有越来越大的趋势。

2　综合管沟的设计

2.1综合管沟的系统组成

综合管沟系统由主体结构系统、消防系统、通风系统、供电系统、照明系统、监控与报警系统、排水系统及标识系统组成。在此我们主要介绍综合管沟的主体结构系统、消防系统、排水系统。

2.2综合管沟设计原则

电力与通信管线具有可变形、灵活布置、不易受到断面变化限制、随时穿缆的优点，基本上可兼容于同一贯道空间内，单独设置地下电缆隧道。工艺管道、生产给水管道、生产回水管道、生活给水管道、消防给水管道可收容于同一室，根据管道漏水有可能造成水质污染的原则设计。综合管沟通常不收容雨水和污水管道（因通常采用重力流），除非雨水下水道的纵坡与综合管沟纵坡一样才考虑，并且考虑到收容排水管线，会增加管沟埋深，产生有毒、易爆气体，增加投资。此工程实例中，将综合管沟分为两室，电力与通信管线归为一室即电缆隧道，由于电缆隧道为电气专业设计，在此不作任何介绍；将雨水管道和污水管道设置到道路两边，其余管线归为一室即下文中提到的综合管沟。

2.3综合管沟的设计类型

设计中考虑到水泥厂的实际情况需要，采用干线综合管沟，支线综合管沟，缆线综合管沟相结合的方式。综合管沟宜设置在机动车道、绿化带下，其覆土深度应根据地下设施综合规划、道路施工、行车荷载及设计冻深综合确定。考虑此工程实例中水泥厂规划面积有限，布置紧凑，绿化带比较少，将干线综合管沟设置在机动车道下，其综合管沟的中心线与道路中心线平行。由于水泥厂地下设施比较简单，设置地下综合管廊位置车流量相对比较少的，设计其覆土深度为700mm。

2.4综合管沟的标准断面

该水泥厂采用明挖现浇施工，故决定采用矩形断面，这样在内部空间使用方面比较高效，其断面尺寸应考虑其容纳的管线种类、规格、数量、管线运输、安装、运行、维护、检修等要求综合确定。

综合管沟国标对断面尺寸有约束但非强条。国标规定标准断面内部净高不宜小于2.4m。本工程中设计综合管沟的标准断面净高为2.0m，主要是考虑到穿戴安全装备的检修人员平均身高1.8m，顶部照明灯具0.2m。综合管沟的净尺寸应满足管理人员的日常检修要求，单侧设置支架或管道时，人行通道最小净宽不宜小于0.9m。此工程中有生产循环给水管（最大直径DN250）、生产循环回水管（最大直径DN200）、生活给水管（最大直径DN100）、消防给水管（最大直径DN150），工艺管道（最大直径DN200）共计五种管道，将其设置成三层，最上面一层为生产循环给水管和生活给水管，第二层为生产循环回水管和消防给水管，第三层为工艺管道，具体布置详见图1。

图1　标准断面

2.5综合管沟的消防系统设计

2.5.1防火分区

防火分区对于控制火灾的蔓延意义重大，设计中，根据《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015），防火分区最大间距应不大于200m，本水泥厂设计综合管沟长约648m，结合现场交叉口部分，将其分为6个防火分区，采取防火墙、甲级防火门进行防火分隔。

2.5.2消防器材

根据水泥厂综合管沟容纳的管线种类，综合管沟室火灾危险性为戊类。在其室内沿线，人员出入口、逃生口处设置移动式灭火器、黄沙箱等灭火器材，灭火器材的设置间距不应大于50m。

2.5.3防排烟系统

排风口为自然与机械相结合，可将每个排风系统兼作火灾时的排烟系统，排风机选用双宿高温排烟风机，正常通风换气次数不小于2次/h，事故通风换气次数不小于5次/h。

2.5.4监控与报警系统

综合管沟应设置监控系统对其综合管沟内环境参数进行监测与报警，对各类管线的温度，湿度，、集水坑内的水位、管沟内的O2浓度、通风设备的状态进行监测和控制。当管沟内含电力电缆时应设置火灾自动报警系统。

2.6综合管沟的排水系统

考虑到综合管沟内容纳管线基本为水管，在综合管沟的底板设置排水沟用于输送管沟内管道的跑、冒、滴、漏至集水坑，其排水区间坡度根据道路坡度确定，不宜小于0.5%，在其排水区间的最低点设置集水坑，用于输送和收集沟内检修时泄水，集水坑的有效容积根据渗入综合管沟内的水量和排水扬程确定，按不小于2m3的有效容积设计，长1.2m×宽1.2m×高2m，并设置自动水位潜水泵。其排水就近接入水泥厂区雨水排水系统，并在排水管的上端设置止回阀。

2.7特殊情况的技术处理

2.7.1管线引出

管线引出方式分为立体交叉和平面交叉。采取立体交叉时在保证工作人员同行需求可能需要加深断面。平面交叉需要考虑管线的转弯半径，并兼顾工作人员操作的的必要空间。本水泥厂设计中，标准断面净高设计有2m，加之管线种类不多，管线直径不大，在不加深断面的基础上采取立体交叉的方式将管线引出。管线直接穿出管沟时通过设置柔性防水套管，既可以防止水进入管沟，又可以防止沉降引起的管道爆裂漏水。

2.7.2与既有管道的交叉

综合管沟与非重力流管交叉时综合管沟的埋深保持不变，管线在综合管沟上不或下部穿越；当其与重力流管交叉时，为保证重力流管道的埋深不变，可以通过局部降低综合管沟的埋深并在既有重力流管道的下部穿越或者局部调整管沟内管道位置通过设置柔性防水套管使既有重力流管道直接穿过综合管沟。本水泥厂工程实践中，污水管道为重力流管道，考虑到降低综合管沟的埋深会增加施工难度，以至于增加投资，采取改变污水管道走向，尽量避免污水管道与综合管沟交叉，不可避免时局部调整管沟内管道位置使污水管道直接穿过综合管沟，并做好防水措施。

2.7.3防水

管线直接穿出管沟时通过设置柔性防水套管，既可以防止水进入管沟，又可以防止沉降引起的管道爆裂漏水。