市政综合管廊关键技术研究.doc

市政综合管廊关键技术研究研究报告2012NO.07ScienceandTechnologyInnove鬲市政综合管廊关键技术研究董立(上海现代建筑设计(集团)有限公司上海200041)摘要:综合管廊是城市集约化发展必然产物,作为城市地下空间开发利用的重要内容和保障城市可持续发展的基础设施已逐步提上议事日程.本文基于笔者多年从事市政规划设计的相关工作经验,在参考大量相关文献的基础上,研究了综合管廊在国内外的发展概况,综合管廊的优缺点,综合管廊的分类,最后讨论了综合管廊在城镇建设中的适用性,相信对从事相关工作的同行有着重大的参考价值和借鉴意义.关键词:综合管廊市政管线分类城镇中图分类号:TU99文献标识码:A文章编号:1674098X(2012)03(a)一0017-02由于各市政管线未能和道路同步施工,城市道路二次开挖现象非常严重,不但影响人们的日常生活,也造成了人力,物力的浪费.国外及国内某些城市利用综合管廊来解决这一难题.所谓综合管廊,也称为总管道,市政管廊或综合管沟等,是指将两种或两种以上的地下管线集中埋设置于同一人工空间中所形成的一种现代集约化城市基础设施.综合管廊平时为不经常下人地沟,当管线出现问题时,维修人员可通过专门的人孔和吊装口直接进入管廊检查,修理,省时,方便,避免了因埋设或维修管线而导致道路多次开挖的麻烦.综合管廊是城市集约化发展必然产物,作为城市地下空间开发利用的重要内容和保障城市可持续发展的基础设施已逐步提上议事日程.1综合管廊的优缺点为了提高视觉效果,保护设施不受恶劣环境的影响,并减少破坏和自然灾害,各种市政管线一般埋设在地面以下.然而人们在相当长的时间里忽略了地下空间的价值.和传统的管线直埋方式相比,建设综合管廊有改善城市环境,减少道路反复开挖,便于管线维护等优点,是城市地下空间可持续发展最有效的解决方法.综合管廊主要具有以下的优点:(1)避免由于敷设和维修地下管线挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰,保持路容的完整和美观.(2)便于各种工程管线的敷设,增设,维修和管理,降低了路面的翻修费用和工程管线的维修费用.(3)由干综合管廊内工程管线布置紧凑合理,有效利用了道路下的空间,节约了城市用地.(4)由于减少了道路的杆柱及各工程管线的检查井,室等,保证了城市的景观.(5)由于架空管线一起入地,减少架空管线与绿化的矛盾.(6)敷设在管沟的各种工程管线,由于不直接与土壤,地下水,道路结构层中的酸碱物质接触,可减少腐蚀,延长使用寿命,管理,养护也更为方便.(7)综合管廊结构本身具有一定的坚固胜,因此,对工程管线具有较好的保护性能,这在战时及灾害性条件下显得尤为重要.2综合管廊的分类及系统组成2.1综合管廊的分类根据其功能,综合管廊可以分为干线综合管廊,支线综合管廊和综合电缆沟.干线综合管廊主要收容各种供给主干线,但不直接为周边用户提供服务:而支线综合管廊主要收容各种供给支线,与用户直接相连并为周边用户提供服务;电缆沟主要收容各种电力电缆,通信光缆,军警特种通信光缆等各种信息传输光缆等.在建设位置上,干线综合管廊一般设于城市道路中央机动车道的下部,支线综合管廊与综合电缆沟则大多位于道路两侧的非机动车或人行道的下部.根据施工方法的不同,综合管廊又可分为暗挖工法综合管廊,明挖工法综合管廊以及预制拼装综合管廊.2.2综合管廊的系统组成综合管廊的结构组成如下:廊道的本体,包括廊道的一般地段(即标准断面的地段)和特殊地段(即支线,电缆线头接头位置,进物进人孔等);通风口及出入I:1:排水,照明,通风,防灾安全等设备.为了保证综合管廊能安全有效地运行,标准的综合管廊系统是各种系统的有机组成:综合管廊本体,管线,监控系统,通风系统,供电系统,排水系统,通讯系统,标示系统,地面设施(包括地面控制中心,人员出入口,通风井,材料投入口等地面设施).3可纳入综合管廊的管线种类研究综合管廊中收容的各种管线是综合管廊的核心和关键.在传统的综合管廊建设中,综合管廊多收容电力,信息自来水,煤气,中水,污水,雨水等市政管线.近十余年来,随着科学技术的不断进步,发达国家在综合管廊的建设中,甚至纳入了垃圾的真空运输管道,以及区域性的空调管线(供热,供冷管线),极大地丰富了综合管廊中管线的种类.一般来说,给水与电力,信息线缆可纳入综合管廊,对于燃气,雨污水,供热等有争议的管道系统是否纳入综合管廊应慎重考虑.3.1给水及电力.信息线缆给水为压力管线,因无须考虑综合管廊的纵坡变化,所以一般情况下可纳入综合管廊中.电力线缆及信息线缆在综合管廊内敷设时,设置的自由度和弹性较大,且较不受空间变化(管线可弯曲)的限制,所以一般也纳入综合管廊中.但电力线缆会产生磁场效应,将对电信线缆的通信产生干扰,且线缆产生的磁场效应同电力线缆输送电压成正比,因此电力线缆与电信线缆在综合管廊中敷设时要保持安全距离,而且电信线缆与高压,特高压电力线缆应分室设置.3.2燃气管线目前,我国规范对于燃气管道能否进入综合管廊没有明确规定,在国外的综合管廊中,则有燃气管道敷设于其中的工程实例.燃气管道采用何种方式进入综合管廊,主要是考虑燃气管道发生泄漏等事故时所带来的影响.燃气管道进入综合管廊,可考虑采用完善的技术措施,以解决燃气管道的安全问题,但会相应地增加工程投资,并对运行管理和日常维护提出新的更高的要求.因此,燃气管道进入综合管廊,在技术上具有一定的可行性.但燃气同空气混合比例达到一定程度时遇到高温或火花极易爆炸,而电力管线在输电的过程中,会产生热,也易产生火花,如果让这两类管线共处一室,很容易发生爆炸事故,因此,燃气管线与电力电缆应分开设置,以免燃气管线万一泄漏,引起灾害.燃气管线应考虑独处一室.3.3排水管线一般情况下,排水管线为重力流,管线按一定坡度埋设,埋深较深;而综合管廊的造价是随埋深的增加而增加的而增加埋深和造价.另外若排水管线纳入其中,综合管廊就必须按一定坡度进行敷设,从雨水管线一般管径较大,基本就近排入水体,因此一般不进入综合管廊I:I较多污水管材须防止渗漏,同时,污水管还需设置透气系统和污水检查井,管线接入将其纳入综合管廊内,就必须考虑其对综合管廊方案的制约以及相应的结构规模扩大化等问题.因此,一般不考虑将排水管线纳入综合管廊内.3.4供热管线供热管道温度较高,采取保温措施后其外表面温度仍在30以上,管道沟内还有大推力支架,温度补偿器,排气阀,放气阀等大量特殊设备,与其他管道难于共处一室.可考虑将热力管道独处一室,可以较好地满足热力管道的特殊要求;管道对坡度的要求可以靠支承墩和综合管廊的标高配合共同解决.另外,在确定综合管廊管线的种类时还要考虑各管线的施工时间,施工单位及科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald172012NO07蔹磊而dTechnologyInnovationHerald主管单位有无矛盾;管线之间是否在使用上相互干扰;同时还要看多方投资时承建费用的分担能否统一认识.4综合管廊建设中应注意的问题我国综合管廊的建设还处于探索阶段,加之国家尚无相关规范,在综合管廊的建设中还存在许多问题,应引起重视,并作深入的研究和探讨.(I)综合管廊内空气质量较差,主要存在缺氧,可燃和爆炸,有毒和刺激性等问题.这主要是由于综合管廊属封闭型地下构筑物,废气的沉积,人员和微生物的活动都会造成沟内氧气含量的下降;另外沟内敷设的电缆在运营时会散发大量热量,燃气管线万一泄漏,也会引起爆炸.综合管廊内空气的危险性也是其不能被广泛推广的原因之一.危险因素的识别和风险的控制是公用事业综合管廊工程的重要部分L川.因此整个综合管廊必须设置通风系统以保证沟内余热能及时排出,并为检修人员提供适量的新鲜空气,同时当沟内发生火灾时,通风系统又能有助于控制火灾的蔓延和人员的疏散.总之,要尽量提高沟内环境,保证综合管廊的安全运行以及操作人员的安全和健康.(2)在综合管廊收容的各种管线间可能会产生排斥性或具有潜在性危险,容易造成对公共安全的危害,所以并非所有管线都可共容于同一孔管沟内.为了确保管沟内各工程管线的正常运行和管沟的安全,相互有千扰的工程管线通常分开设置在不同的小室内.如电信电缆与高压电力电缆分开设置;燃气管线与高压电力电缆分开设置.(3)原则上,管沟的埋深须考虑沟面荷载,冻土深度,绿化等因素并尽量浅埋.国内外在综合管廊的规划中,一般应保证综合管廊上部有2.STfl以上的覆土层.因为即使在修建综合管廊的情况下,道路下仍可能有少数管线需要直埋,所以应为既有管线在综合管廊上部穿越留有足够的空间,这个覆土深度对于减小车行荷载对管廊廊体的影响也较适宜.5综合管廊技术在城镇建设中的适用性综合管廊内工程管线布置紧凑合理,可持续发展最有效的解决方法.能有效利用宝贵的地下空间资源,是城镇地下空间但是由于我国小城镇普遍资金短缺,技术力量不强,管理落后,因此到目前为止还未有综合管廊工程的应用实例.归根结底,其最主要的制约因素是综合管廊的造价高,和综合化相适应的投资与管理体制不够健全.虽然综合管廊相对于传统的直埋方式投资较大,但从长远来说可以避免道路破坏,交通中断,更有利于地下空间的利用,决策者应以长远的眼光来考虑问题,而不是仅仅看重短期的经济利益.因此,对于经济发达县市的城镇完全可以在交通繁忙的主要路段尝试建设综合管廊,从而避免由于敷设和维修地下管线挖掘道路而造成的交通阻碍;同时可降低路面的翻修费用和工程管线的维修费用,增加路面的完整性和工程管线的耐久性.交通的畅通和基础设施的良好运转反过来又可以促进小城镇的经济发展,形成良性循环.另一方面,有一定经济基础的城镇也研究报告不能只看到综合管廓的优点就盲目建设,而是应与小城镇的发展密切结合起来.对于lFI镇区,由于地下管线的错综复杂性,并不勉强修建综合管廊;对于新建镇区,可使综合管廊的建设与高速道路和地铁的建设同步实施,与街道的拓宽和改建同时进行.在确定方案时,应当对市政道路路段上规划的各种管道,通道类型,进行归纳综合,分析比较其传统建设模式与综合管廊建设模式的初期建设成本,维护运行管理成本,道路拓宽改造的可能性,管道(通道)迁移的可能性以及与之的迁移性成本,从而明确设置综合管廊的必要性,减少设置综合管廊的盲目性.虽然我国城镇基础设施条件在短时期内还不可能有明显的改变,但是从长远的观点以及考虑到地下空间利用的可持续性,应坚持逐步使公用设施大型化,综合化和地下化的方向.小城