盾构施工综合管廊设计要点探析

李宁

摘要：盾构法在城市地下管廊施工中的科学合理运用有着明显的优势， 一定程度上有助于降低施工作业对地面的占用和破坏，而且产生的噪音和扬尘比较小，符合安全文明施工的要求，能促使工程项目施工建设取得更大的综合效益。本文主要以深圳市城市轨道交通14号线共建管廊工程为例，重点从入廊管线设计、管廊断面布置、平纵布置、管廊附属系统设计等方面，对盾构施工综合管廊设计进行简要阐述和分析，希望对城市综合管廊工程科学合理的应用盾构法有所启示。

关键词：盾构施工综合管廊设计城市轨道交通入廊管线设计管廊断面布置平纵布置

Discussion and Analysis of Key Points in Design of Shield Utility Tunnel

LI Ning

（Changchun Branch of Shenzhen Municipal Design and Research Institute Co.， Ltd.， Changchun， Jilin， 130000 China）

Abstract： The scientific and rational application of shield method in the construction of urban underground utility tunnel has obvious advantages. To a certain extent， it helps to reduce the occupation and damage of construction operations to the ground， and the noise and dust generated are relatively small， which meets the requirements of safe and civilized construction， and can promote the construction of engineering projects to achieve greater comprehensive benefits. This article mainly takes the joint construction of a utility tunnel project of Shenzhen Urban Rail Transit Line 14 as an example， focusing on the design of the shield utility tunnel from the aspects of the corridor pipeline design， the layout of the pipe gallery section， the horizontal and vertical layout， and the design of the auxiliary system of the utility tunnel. The design is briefly elaborated and analyzed， hoping to give some enlightenment to the scientific and reasonable application of the shield method in the urban shield utility tunnel.

Key Words： Shield construction; Utility tunnel design; Urban rail transit; Corridor pipeline design; Pipe gallery section layout;Horizontal and vertical layout

近年來，我国出台了相关政策和指导性文件，明确要求在城市规划和建设过程中稳步推进城市地下综合管廊建设，并加强这方面的管理和监督，确保城市安全运行，有效提高城市的综合承载力，实现城市可持续发展[1]。广东省在城市化建设中也在积极相应国家的政策和号召，在地铁施工的同时，不断健全和完善综合管廊。综合管廊与深圳城市轨道交通14号线共建，就是一项科学的规划设计，是提高城市综合竞争力的科学举措，也符合综合管廊规划与建设的有关要求和标准。为确保工程项目建设取得更大的效益，强调准确把握综合管廊设计的要点和关键，确保规划设计和布局科学合理，并将盾构法等科学应用其中，有效提高综合管廊建设的标准和质量。

1工程项目概况

本工程主要位于罗湖区、龙岗区，沿线主要为中台地和冲洪积平原地貌，整体上两端低、中间高，局部地区地形有起伏。工程沿线的水系比较发达，包含了很多河流和水利设施。14号线共建管廊涉及2处河道，2处供水工程、1处水库蓝线、2处林区等。由于城市开发较为迅速，地上建筑较多，管廊路由除沿市政道路外，需穿越两个既有小区。该工程项目的管廊为通过性干线管廊，主要纳入给水大管径输水干线（2xDN1600），电力220kV、110kV干线，再生水大管径干线（DN600-DN1000）以及预留通信干线。综合管廊近期北侧与黄阁路（16号线）综合管廊相连，南侧与罗湖区综合管廊连接，远期将与布龙路、平安大道、横岗一号路规划综合管廊相连。管廊断面主要分为三/四个舱室。总体上来说，工程项目的施工难度比较大，需要对工程进行科学的规划设计，对各项不稳定因素和风险隐患等进行有效监管，尽可能降低施工中的安全隐患，实现工程项目建设综合效益最大化。

2综合管廊建设的作用意义

在城市规划和设计过程中稳步推进综合管廊建设有着重要的作用意义，一定程度上实现了地下空间的有效利用，尤其是推进城市轨道交通和综合管廊协同建设。这方面工作的开展也有助于实现城市可持续发展，能够为未来城市管线的扩容、增设预留空间，方便管线维护、调整、管理等方面工作的实施，而且还避免了扩建时候重复开挖造成的不利影响，有助于延长管线使用寿命[2]，确保其运行的安全稳定性。综合管廊的规划建设强调实现市政管线的集中敷设、统一管理，强调在综合的考虑和分析管线全寿命周期、社会效益等的基础上科学设计，这方面工作的开展一定程度上有利于城市发展及管理。综合管廊建设在很大程度上提高了城市的综合防灾抗灾能力，加上的那层钢筋混凝土保护层，可以起到比较好的降低地震、台风、冰冻、侵蚀等造成的影响的作用效果。此外，综合管廊建设与城市轨道交通协同建设，还有助于减少对地铁、管线迁改和交通疏解的影响。

3影响综合管廊规划建设的因素分析

在综合管廊规划建设的过程中要求对各项影响因素有全面的了解和准确的把握，重点对这些因素进行监督和控制，以确保规划建设的科学合理性和安全可靠性，实现综合效益最大化。需要考虑和分析布局的科学合理性，如果布局不合理，将直接影响其功能和作用的发挥，为确保管廊规划布局方案的经济可行性和安全可靠性，在规划设计的时候需要综合的考虑和分析经济成本、城市功能、道路、市政管线等方面的因素。第一，综合管廊工程一般投资建设费用大，且短期经济效益不明显，在规划设计的时候需要综合考虑和分析经济因素，正确以最小的投入取得愈大的社会效益。第二，综合管廊是一项基础性的市政设施项目，在规划布局的时候还需要综合分析城市功能，对城市用地和空间布局等进行科学分析，一般可以将其建设在高密度开发区、城市中心区或交通运输非常繁忙不宜开挖的地段[3]。第三，要综合的考虑和分析道路因素，一般强调在新建道路下、需改扩建的道路下或者是交通流量大、交通运输繁忙的主干道规划和布置综合管廊，以免因重复开挖造成不必要的影响和损伤。

4盾构施工综合管廊规划设计

盾构法主要指的是使用机械暗挖隧道的施工方法，在一些断面单一的隧道工程项目施工建设中应用十分广泛，该方法在城市地下管廊施工中的科学合理运用有着明显的优势，如施工的进度比较快，且产生的噪音和扬尘比较小，施工作业对地面的占用和破坏小，且对城市交通的影響小，在城市地下综合管廊施工中得到了科学应用[4]。

综合管廊与深圳城市轨道交通14号线共建项目中科学利用盾构施工，能取得更理想的综合效益。例如，（1）在清水河站以北-布吉区段周围有很多建筑物，且环境比较复杂，如果使用明挖法的话，交通疏解的难度比较大，且线路改迁量、房屋拆迁量大，还会对周围人们的生活造成极大的影响。盾构法在施工作业的时候对道路及管线影响小，比较适合该区段。（2）在布吉-石芽岭区、石芽岭-盐排高速区、盐排高速—黄阁路区段施工可能影响该区域范围内36栋建筑物，且施工的时候需要严格的控制地表沉降，因此需要优先选择盾构法。

5盾构施工综合管廊设计要点关键

5.1入廊管线设计

综合管廊设计首先需要确保入廊管线设计的科学合理性，根据实际项目的需要，对入廊管线设计进行科学规划和调整。（1）促使燃气管道进入综合管廊，一定程度上有助于保护燃气管道不被压坏、不受土壤腐蚀，同时也方便管道的安装检修，但也存在一定的风险性，如管道泄漏、爆炸事故等，在规划设计的时候需要配置一定的仪表设备对其进行科学监测，确保其运行的安全稳定性。此外，还需要在综合的分析安全、运行成本、投资等多个因素的基础上，考虑是否将燃气管道纳入综合管廊。（2）还需要对排水管线设计进行综合的考虑和分析，以确保雨水、污水管线规划设计的科学合理性。一般情况下，污水管不进入地下综合管廊，主要是综合管理在规划设计的时候一般不设纵坡或者是纵坡很小，如果要将污水管线进入综合管廊，则需要依照污水输送的相关标准和要求对综合管廊的坡度进行敷设，需要加深管廊埋深，从而增加了综合管廊规划建设的投资成本。而且，污水管在规划设计的时候，还需要科学规范的设置透气系统、污水检查井等，管线的接入口比较多，如果将污水管进入综合管廊，很可能会造成综合管廊结构规模扩大的情况。（3）电力电缆在综合管廊建设需要纳入的重要管线，一般情况下需要在综合考虑和分析该区域管廊专项规划、年度建设等的基础上，同步同步入廊敷设[5]。

5.2管廊断面布置

综合管廊建设和规划设计还需要科学对管廊断面进行调整，确保断面布置的科学合理性。管廊断面的布置和确定与采用的施工工艺和方法、容纳的管线种类、地质条件等密切相关，需要对这些因素进行综合考虑和分析，对此有全面、准确的把握，以确保横断面设计切实满足实际工程项目各类管线布置、敷设空间、维修空间、安全运行、扩容空间等的需要。在横断面设计的时候需要做到综合管廊内各管线设置合理且不相互干扰，尽量紧凑，预留适度发展空间。例如，深圳市轨道交通14号线共建综合管廊在规划设计的时候，受位置的影响，不能进行大规模的开挖建设，主要采用的还是盾构施工工艺，在设计的时候需要对原来规划的管廊断面进行科学调整，采用盾构圆形断面形式，内径7.7m，外径8.5m，以切实满足实际项目的需要。龙岗段综合管廊盾构段面容纳管线主要有干线给水管道、再生水、10kV电力、通信、多回路高压电力等。

5.3平纵布置

综合管廊设置在道路下，一般需要确保管廊中心线与道路中心线平行，如果综合管廊穿越城市主干路、铁路、轨道交通等的时候，尽量要做到垂直穿越。在规划设计的时候需要尽量满足综合管廊与其它管线的交叉要求以及通风口、出入口等结构引出地面的要求。在竖向设计的时候，需要综合的考虑和分析综合管廊上相交管线横过空间、地上构筑物基础、盾构深度、地质条件、综合井深度等的成本，。如果综合管廊穿越河道的时候，则需要选择在河床最稳定的河段，并科学合理的确定管廊与河道间距。

5.4管廊附属系统

在综合管廊设计时候需合理规划综合井平面位置及功能设计，综合井平面位置选定要结合规划管线衔接位置，规划管廊与其他管廊、管线衔接位置，通风、消防、吊装需求，规划用地空间等因素。综合井功能设计包含管线设备吊装、人员出入/逃生、消防、通风、供电、照明、监控及报警、排水等设计。合理的规划盾构综合管廊井位以及井内各专业功能设计，才能实现整个管廊系统的科学合理性，保证综合管廊建成后，安全、高效运行[6]。

6结语

综上所述，新时期在推进城市规划建设的时候，需要稳步推进城市地下综合管廊建设，并加强这方面的管理和监督，实现城市可持续发展。盾构法在城市地下管廊施工中的科学合理运用有着明显的优势，在城市地下管廊规划建设的时候需要充分认识到这一点，并根据实际工程项目的需要，对入廊管线设计、管廊断面布置、平纵布置、管廊附属系统设计等进行综合考虑和分析，明确设计要点和关键，以确保设计的科学合理性，实现工程项目建设综合效益最大化，有效提高综合管廊建设的标准和质量。

参考文献

[1]黄萍，林杰钦.基于层次分析法的 DFT 城市综合管廊盾构施工风险评价研究[J].安全与环境工程，2020（5）：120-125.

[2]李鸣，邱昌，蒋少武，等.盾构隧道管廊内分舱结构的设计与施工关键技术[J].建筑施工，2020（2）：101-103.

[3]王全胜，李洋，杨聚辉，等.综合管廊 U 型盾构机械化施工工法研究与应用[J].隧道建设，2018（5）：839-845.

[4]刘天雄，陈辉华，李瑚均.复合地层盾构施工安全影响因素及安全事故致因机理[J].铁道科学与工程学报，2020（1）：272-278.

[5]黄志堂，王峰，李娟，等.盾构隧道下穿高速公路加宽区管桩施工技术[J].四川建材，2020（2）：111-113.

[6]仲崇军，李胜，张玉珠，等.盾构施工综合管廊设计要点探讨[J].中国给水排水，2019，35（2）：67-71，78.

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