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城市地下综合管廊工程总体设计分析

2016-11-16骆春雨元绍建杨正荣

城市道桥与防洪 2016年10期
关键词:投料管廊管线

骆春雨,元绍建,杨正荣

(1.天津市市政工程设计研究院,天津市 300000;2.天津市市政工程设计研究院昆明分院,云南 昆明 650000)

城市地下综合管廊工程总体设计分析

骆春雨1,元绍建1,杨正荣2

(1.天津市市政工程设计研究院,天津市 300000;2.天津市市政工程设计研究院昆明分院,云南 昆明 650000)

城市地下综合管廊指的是在同一个人工空间中集中布置各种城市管线,从而形成一种集约化、现代化为一体的基础设施,是未来城市建设发展的主要方向。基于此,对城市地下综合管廊工程总体设计进行分析探讨。

城市;地下综合管廊;总体设计

0 引言

城市综合管廊具有完善附属设施、集中管理管线、集中处理污水、检修方便、保护城市文化等优点,对综合管廊进行合理规划有助于市政基础建设向城市化方向发展,是城市现代化建设的主要方向。在进行设计时,要充分借鉴国内外先进的技术和经验,结合工程的具体情况进行科学的设计。

1 工程实例

某综合管廊工程,总长度为7.6 km,设计使用年限为100年。工程主体设置于所在道路中央分隔带下,管道舱中设置有电力、通信、给水、中水、雨水5种管线。单舱设计,舱室净空4 700 mm×2 800 mm(宽×高)。地下管廊设计的安全等级为一级,构件裂缝控制等级为三级,综合管廊地下水防水等级为二级。

2 综合管廊总体设计的要点

2.1入廊管线的分析

目前国外进入综合管廊的工程管线一般有电信电缆、燃气管线、给水管线和排水管线等,日本等国家也将管道化的生活垃圾输送管道敷设在综合管廊内。国内进入综合管廊的工程管线一般有电力、通信、给水、中水、雨水、污水、燃气7种,北方城市有热力管道。

2.1.1电力管线

目前在国内许多大中城市都建有不同规模的电力隧道和电缆沟。电力管线纳入综合管廊技术可行,有利于管线的维护和安全运行。需要解决的主要问题是防火防灾、通风降温。在工程中,通过感温电缆、自然通风辅助机械通风、防火分区及监控系统来保证电力电缆的安全运行。

2.1.2通信管线

通信管线目前主要有架空和埋设两种方式。传统的埋设方式受维修及扩容的影响,造成挖掘道路的频率较高。通信管线纳入综合管廊需要解决信号干扰等技术问题,随着光纤通信技术的普及,以及物理屏蔽措施的采用,可以避免此类问题的发生。因此通信管线可以进入综合管廊。

2.1.3给水及中水管道

给水、中水管道为压力管道,材质一般为钢管,纳入综合管廊有利于管线的检修保养,提升使用年限。考虑到道路沿线消防用水(间距不应大于120 m)的需要,若给水管道全部入舱,会导致给水出线过于频繁,因此建议给水主干管入舱,支管不入舱。

2.1.4燃气管线

燃气管线是否入廊,目前我国规范没有明确规定,在技术上和可实施性上考虑是可行的。燃气管线纳入综合管廊时,不利因素主要包含三点:首先是燃气管道需要在独立舱室内敷设,工程规模增加较多,增加了工程投资。其次是燃气舱室需要设置大量传感与监控设备,根据目前经验,监控可燃气体的传感设备每5~6年即需更换,且更换费用较高,大大提高了管廊后期维护成本。再次是燃气存在泄漏的风险,可能会导致管廊灾害。有利因素在于减少了道路开挖修复工作量,减少了对周围环境的影响,延长了管道使用寿命。

2.1.5排水管线

排水管线分为雨水管线和污水管线两种,一般情况下两者均为重力流。雨水管线管径较大,若入舱将导致或大幅增加舱室断面,或增加舱室数量。双向横坡的道路,管廊一般设置在中分带下,若雨水管线入舱,需要设置大量的横向收水管线,导致所在道路路基不易压实,因此雨水管不宜进入综合管廊。

污水管线若放于综合管廊内,管材需要考虑防止渗漏,同时污水管还需设置透气系统和污水检查井,管线接入口较多。另外管廊内长期存储污水,对管廊内壁具有较大的腐蚀性,因此污水管线入廊条件不佳。

2.2综合管廊断面形式的选取

综合管廊断面设计是综合管廊设计的前提和核心所在,断面大小直接关系到管廊所容纳的管线数量、工程造价以及运行成本。管廊内的空间需满足各管线平行敷设的间距要求以及行人通行的净高和净宽要求,满足各管线安装、检修所需空间,同时需要对各种公用管线留有发展扩容的空间,须正确预测远景发展规划,以免造成容量不足或过大,致使浪费或在综合管廊附近再敷设地下管线。

(1)综合管廊的净宽根据管线运输、安装、维护、检修等要求确定,尤其注意人行通道的预留宽度。《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838—2015)规定:管廊内两侧设置支架时,人行通道最小净宽不小于1.0 m;单侧设置支架时,人行通道最小净宽不小于0.9 m。但是考虑到防火门的安装需求,人行通道宽度不宜小于1.2 m。

(2)净高不小于2.4 m。

(3)考虑给水管、中水水管阀门的安装空间。

(4)考虑管廊电力及自控管线的预留空间。

(5)排架间距应满足电力、通信线缆的安装要求。通信排架垂向间距应不小于200 mm,10 kV线缆排架间距应不小于250 mm,35 kV电力排架间距应不小于300 mm,110 kV电力排架间距应不小于350 mm。

综上所述,本项目单舱设计,舱室净空4700mm× 2 800 mm(宽×高)(见图1)。

图1 综合管廊断面示意图

2.3综合管廊位置选取

综合管廊常设置于非机动车道绿化带或者中央分隔带绿化带内。

第一,革兰阴性菌或厌氧菌所致的盆腔炎,选用喹诺酮类广谱抗生素,联合抗厌氧菌制剂,其中喹诺酮类是治疗妇科炎症的常用药。

一般情况下机非分隔带绿化带较窄,上有路灯等设施不利于节点布置,且由于投料口、通风逃生口的设置,大大影响道路整体美观。同时横向上部分管廊可能会超出道路施工范围,需要独立开挖沟槽,难度大,造价高。

若将管廊至于中央分带,不影响道路美观,可以降低施工难度,节省工程投资。因此,综合管廊平面上一般设置于中分带之下(见图2)。

图2 综合管廊位置图

2.4综合管廊竖向设计要点

综合管廊埋深的确定主要根据其在道路横断面下的具体位置,以及排水管道、过路涵洞与其发生交叉穿越的情况、结构抗浮要求、道路结构等情况综合考虑。当综合管廊设置在道路机动车道下面,其埋深尚需考虑车载对其结构的影响,当置于绿化带下方时还需考虑绿化植物对种植土的厚度要求。因此,综合管廊一般覆土较深,可达1.5~2.5 m。

综合管廊的埋置深度对工程造价影响显著,尤其是在软土地基广泛分布的地区,影响更为显著。当综合管廊的埋置深度较深时,有利于其他没有纳入综合管廊的管线敷设和交叉节点的躲避,但施工措施费用较高。当综合管廊的埋置深度较浅时,施工方便,施工措施费用较低,但不利于其他没有纳入综合管廊的管线敷设。因而综合管廊的具体埋置深度应结合不同的具体工程特点来确定。

结合本工程的地质情况、地下水位、绿化种植以及沿线交叉节点情况后,覆土按2.2 m设计。

2.5综合管廊特殊口设计

2.5.1投料口设计

投料口布置间距不宜小于400 m,应结合送风井设置,开孔应对应检修通道,以减少地面建筑对周边景观的影响。投料口宜设置在绿化带中,不影响行人通行。投料口地面以上部分侧壁一般需安装铝合金防雨百叶,兼做自然送风井使用,高出地面不宜小于1.0 m。在投料口侧壁需设置钢爬梯至综合管廊底,以便人员出入,投料口兼做安全人孔用途(见图3)。

图3 投料口设计图

2.5.2通风口设计

每个防火分区内需设置通风口、进风口和排风口各一个,一般位于防火分区的两端,进风口宜与投料口和逃生口结合设置。排风口应设置风机,风机外围设置隔音防护罩。

2.5.3端井设计

一般在工程设置起终点需要设置两个端口井,以实现综合管廊内的管线与直埋管线的连接,在综合管廊端部断面上预留套管,套管的高程以管沟内的管线高程为准。端井处要做防渗设计,防止地下水等进入到综合管廊内。

2.5.4管线接出口设计

管廊内的给水管和电力、通信均需设置接出口,除特殊需求外,常按间距200 m一道布置。一般应考虑从顶板接出,便于衔接。一般布置方案为预埋管同口径钢管穿过防水套管,管道接出后在道路红线以外5 m内设置阀门井,并预留钢管一节,用钢制堵板封堵(见图4)。

图4 管线接出口设计图

3 结 语

综上所述,进行城市管道综合管廊设计是城市未来建设发展的主要方向,不仅可以达到近期的使用要求,而且可以满足未来发展的基本要求。有效控制了管道直埋而对路面造成的破坏以及各种管道施工对城市形象造成的影响。本文以实际工程为例,对地下综合管道工程的总体设计进行了分析探讨,对设计中的要点进行了分析,为类似工程积累了设计经验。

[1]王璇,陈寿标.对综合管沟规划设计中若干问题的思考[J].地下空间与工程学报,2006,26(4):523-527.

[2]王恒栋.综合管廊工程理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:35.

[3]李毅.太原市高新区综合管沟规划设计方案 [J].山西建筑, 2013,39(36):15-16.

[4]GB 50838—2015,城市综合管廊工程技术规范[S].

TU990.3

B

1009-7716(2016)10-0158-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.050

2016-07-05

骆春雨(1980-),男,天津人,工程师,从事桥梁设计工作。

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