玻璃钢管道在综合管廊系统中的应用.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除玻璃钢管道在综合管廊系统中的应用综合管廊（日本称“共同沟”、台湾称“共同管道”），就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。一、 综合管廊的发展历史早在1833年，巴黎为了解决地下管线的敷设问题和提高环境质量，开始兴建地下管线共同沟。如今巴黎已经建成总长度约100 公里、系统较为完善的共同沟网络。英国于1861年在伦敦市区兴建综合管廊，采用12米7.6米之半圆形断面，收容自来水管、污水管及瓦斯管、电力、电信外，还敷设了连接用户的供给管线，迄今伦敦市区建设综合管廊已超过22条，伦敦兴建的综合管廊建设经费完全由政府筹措，属伦敦市政府所有，完成后再由市政府出租给管线单位使用。1893年原德国在前西德的汉堡市的Kaiser-Wilheim街，两侧人行道下方兴建450米的综合管廊收容暖气管、自来水管、电力、电信缆线及煤气管，但不含下水道。在德国第一条综合管廊兴建完成后发生了使用上的困扰，自来水管破裂使综合管廊内积水，当时因设计不佳，热水管的绝缘材料，使用后无法全面更换。沿街建筑物的配管需要以及横越管路的设置仍发生常挖马路的情况，同时因沿街用户的增加，规划断面未预估日后的需求容量，而使原兴建的综合管廊断面空间不足，为了新增用户，不得不在原共同沟外之道路地面下再增设直埋管线，尽管有这些缺失，但在当时评价仍很高，故在1959年又在布白鲁他市又兴建了300米的综合管廊用以收容瓦斯管和自来水管。1964年前东德的苏尔市（Suhl）及哈利市（Halle）开始兴建综合管廊的实验计划，至1970年共完成15公里以上的综合管廊，并开始营运，同时也拟定推广综合管廊的网络系统计划于全国。前东德共收容的管线包括雨水管、污水管、饮用水管、热水管、工业用水干管、电力、电缆、通讯电缆、路灯用电缆及瓦斯管等。1926年，日本开始建设地下共同沟，到1992年，日本已经拥有共同沟长度约310 公里，而且在不断增长过程中。1933年，前苏联在莫斯科、列宁格勒、基辅等地修建了地下共同沟。1953年西班牙在马德里修建地下共同沟。其它如斯德哥尔摩、巴塞罗那、纽约、多伦多、蒙特利尔、里昂、奥斯陆等城市，都建有较完备的地下共同沟系统。中国仅有北京、上海、深圳、苏州、沈阳等少数几个城市建有综合管廊，据不完全统计，全国建设里程约800公里，综合管廊未能大面积推广的原因不是资金问题，也不是技术问题，而是意识、法律以及利益纠葛造成的。综合管廊建设的一次性投资常常高于管线独立铺设的成本。据统计，日本、台北、上海的综合管廊平均造价（按人民币计算）分别是50万元/米、13万元/米和10万元/米，较之普通的管线方式的确要高出很多。但综合节省出的道路地下空间、每次的开挖成本、对道路通行效率的影响以及环境的破坏，综合管廊的成本效益比显然不能只看投入多少。台湾曾以信义线6.5公里的综合管廊为例进行过测算，建综合管廊比不建只需多投资五亿元新台币，但75年后产生的效益却有2337亿元新台币。二、 综合管廊的类型分类综合管廊宜分为干线综合管廊、支线综合管廊及缆线管廊。干线综合管廊：用于容纳城市主干工程管线采用独立分舱方式建设的综合管廊。支线综合管廊：用于容纳城市配给工程管线采用单舱或双舱方式建设的综合管廊。缆线管廊： 采用浅埋沟道方式建设，设有可开启盖板但其内部空间不能满足人员正常通行要求，用于容纳电力电缆和通信线缆的管廊。三、 综合管廊的建设意义地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。此外，该系统还具有一定的防震减灾作用。如1995年日本阪神大地震期间，神户市内大量房屋倒塌、道路被毁，但当地的地下综合管廊却大多完好无损，这大大减轻了震后救灾和重建工作的难度。地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。共同沟建设避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观。降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。由于共同沟内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。由于减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观。由于架空管线一起入地，减少架空线与绿化的矛盾。四、 玻璃钢管道在综合管廊中的应用1、 玻璃钢管道应用于综合管廊中的优点综合管廊中收纳的管线主要有：电气、通信、上水、中水、垃圾输送、燃气、排水等。玻璃钢管道在管廊中主要用于给水、排水等。这个在标准GB 50838中也有相应规定。对于在综合管廊中使用的管道，需要具备良好的防腐能力，并且要有优异的吊装搬运能力、优异的使用寿命、简易的安装结构、优良的结构强度和防渗性能、良好的耐火性能、维修的便捷性等。而玻璃钢管道因为其自身的成型工艺和产品特性，使其具备了在综合管廊中应用的优越性。1.1 良好的防腐能力可以说，优异的防腐蚀性能是玻璃钢产品的最大优点。通过选择合适的树脂，可以输送各种酸、碱、盐及有机溶剂等不同介质，输送普通介质的水（自来水、污水、雨水等）更是没有问题。而且，通过选择食品级的树脂，还可以输送有食品卫生要求的介质。在综合管廊中，虽然不是直接埋于地下，但是空气中可能存在大量的水分，对金属管道具有很大的腐蚀性，尤其是在GB 50838中明确规定金属管道必须进行防腐设计。但是对于玻璃钢来说，无需做任何的二次处理便可达到永远防腐的目的。1.2 优异的吊装搬运能力玻璃钢管道的密度约1.8-2.1103 Kg/m，只有钢的1/4.在同壁厚的情况下，其重量只有钢的1/4.即便是相同设计条件下，玻璃钢管道的重量也要远远低于同等设计的钢管、铸铁管和混凝土管。所以，在综合管廊中，由于空间的限制，玻璃钢管道就会因为其重量轻而便于吊装和搬运以及后续的安装施工。可以说，在综合管廊中，采用玻璃钢管道的话，可以节约大量的操作时间和人力物力，经济效益不言而喻。1.3 优异的使用寿命玻璃钢管道的使用寿命无论是在国外还是国内，都已经通过大量的试验和工程案例，证明了其十分优秀。通常情况下，玻璃钢管道的设计寿命是50年，但是实际可达70年而可继续正常使用。在GB 50838中，综合管廊的设计寿命是100年。对于玻璃钢管道来说，由于其很强的可设计性，仅仅需要在初期提高管道的设计安全系数即可达到要求而无需去担心材质上的能力。相对于其他管材，如钢管等在进行防腐处理后也只有三十年的使用寿命，完全无法满足标准的要求；而球墨铸铁管的耐腐性能虽然优于钢管，在做完防腐后也可达到要求的使用寿命，但是如果防腐层受到破坏，那么同样无法使用到100年。但是玻璃钢则完全没有这方面的担忧，其材质无论内外均可达到防腐的能力。1.4 简易的安装结构玻璃钢管道的接头具有灵活多变的能力，既非钢管的焊接单一性也不是球墨铸铁管的承插单一性。玻璃钢管道拥有双O承插、双O承插锁紧连接、锥度承插胶接、手糊包缠连接、套筒连接（连续缠绕管）等多种接口形式，可根据不同的设计需要选择不同的接口形式；在与其他管材匹配时，还可采用法兰接头予以过渡。当管线需要承受介质内压引起的轴向力时（如给水管线系统），那么可以采用双O承插锁紧连接、锥度承插胶接、手糊包缠连接等接口形式；当管线无需承受内压引起的轴向力时（如雨水管线、排污系统），那么可以采用双O承插、套筒连接等接口形式。而且，这些接口的安装都非常简便，并不需要专业人员一直跟踪，普通人员只需要经过简单培训即可完成操作，施工周期非常短、施工非常简单便捷。另外，部分接口（如双O承插连接、双O承插锁紧连接等），还可以通过现场接头试压的形式进行连接测试，最大程度上保证了接口安装的安全性。需要特别说明的是，玻璃钢管道的安装，本来对基础的处理具有很大的依赖性，但是管廊这种结构却是将这方面给完全的避免了开来，使得玻璃钢管道在管廊中应用的更是如鱼得水。1.5 优良的结构强度和防渗性能玻璃钢材质的组成成分是树脂和纤维。由于在固化前，树脂是液体状态；在固化后，树脂可以填充结构的任何一个地方，所以具有优异的防渗性能。而且，在玻璃钢管道的内部还有一个内衬层，其由内表层和次内层组成，因其高含胶量的设计既可以防腐也可以防渗。玻璃钢管道由于其良好的可设计性，使其可以根据设计需要而设计不同的强度方向，达到环向和轴向强度的合理分配。球墨铸铁管和钢管，因为其正交结构导致了强度在轴向上富裕过大在环向上却有所不足，所以无故增加了壁厚、重量也提高了成本，但是玻璃钢管道却不存在这样的问题。1.6 良好的耐火性能玻璃钢管道通过选择合适的树脂，可以有效提高其耐火能力达到一级；而且还可以通过加入一定量的阻燃剂来进一步提高产品本身的耐火能力。在综合管廊中，其不如埋地管沟那样可以阻止火灾的发生，而由此引发的继生灾害会带来更大的经济和安全损失，故而耐火的重要性显得尤为重要。1.7 维修的便捷性即便是在综合管廊里，也难以避免因为安装、产品本身质量问题、运行事故等带来的损伤，所以就需要进行维修。玻璃钢管道的维修，采用与其相同的材料在现场包缠即可，快捷方便。而且，由于是在管廊中操作，免去了管沟安装中需要开挖的烦恼，更利于玻璃钢管道开展维修工作。2、 玻璃钢管道应用于综合管廊中的缺点1.1 管道的结构强度综合管廊，其实就是埋在地下的管廊。对于布于其中的管道来说，与地上管廊并无太大的差异，只是应用的环境置于地下而已。所以，对于玻璃钢管道来说，由于失去了土壤作为依托，就相当于是架空管道一般，不会设置止推墩等设施，管道均为自约束形式。对于雨水管、排污管线这些重力流管线来说，采用承插接口还有可行性，成本也是与普通埋地管道是一样的。但是对于给水管线，都是有内压的，那么这种情况下就得考虑管体是可以承受轴向力的，与普通埋地管道相比就得提高管道的轴向力，成本从而会上升很多。这个不像钢管、球墨铸铁管，无论是埋地还是架空，强度和结构都是一样的，成本不会有太大的变化。另外，由于管廊中多采用支撑的形式，玻璃钢管道正常使用时只允许6米的间距，对比球墨铸铁管等要差很多。尤其是在大跨距上，先天不足。1.2 耐火阻燃的要求因为综合管廊中的集成系统和管线很多，对安全性的要求相比管沟安装是有了更高的标准。耐火性能很可能会成为必须要求。而相对于钢管、球墨铸铁管的天然耐火性能，玻璃钢需要选择特殊的树脂或者添加阻燃剂的形式达到目的。但是选择阻燃型树脂就会提高成本、而添加阻燃剂则又会降低产品本身的性能，且耐火等级不理想。1.3 维修方面的缺陷相较于钢管和球墨铸铁管可以采用快速接头的形式进行维修，玻璃钢只能采用原始的手糊粘接形式，费时费力。1.4 安全性相较于钢管和球墨铸铁管，玻璃钢管道的安全性稍有次之。尤其是球墨铸铁管，其本身较大的耐压余量使得其安全性更高。而玻璃钢管道发生泄漏的现象很多，一旦出现这种情况，对管廊内的其他设施和管线，都会产生次生灾害，危害性较大。所以，如果想避免玻璃钢管道的这个缺点（可以说无法避免，只能减少），就需要在产品的质量上下足功夫，确保不会出现太多的质量隐患。另外，不同于埋地管道，缺少了土壤的保护，管道本身也会比较脆弱，如果受到外来