智能型多功能综合管廊简介资料

1、智能型多功能综合管廊简介 城市地下管网系统是一项重要的市政基础设施，肩负着信息传输，能源输送，废物排放等多项功能和使命。它在地下空间格局中，设计的是否合理，结构是否紧凑，功能十分齐全，效率是否高效，运行是否安全，整体是否环保，造价是否低廉，维修是否便利。这些都反映了一个城市的发展现状和管理水平，并与这个城市的经济发展和民生息息相关。同时也是这个城市文化品位和生活状态的重要体现。 一，目前现状与背景 近十年来，我国城市化步伐明显加快。城市越来越大，楼房越来越高，人口越来越多，市区越来越美。而地下基础设施，反而没跟上城市快速发展的步伐。“综合城市病”呈爆发性集中凸显：城市内涝，管道爆炸，井盖伤人，

2、交通拥堵，冰雪灾害，水污染等灾害不断。据人民网报道：全国62%的城市出现过不同程度的内涝，仅2012年7月21日北京市特大暴雨灾害，就造成80万人受灾，79人遇难，财产损失百亿元；燃气及石油管道爆炸时有发生，给人民的生命和财产安全造成了严重威胁。因此，中国急需一种先进安全的管网系统，来根除这种“城市病”带来的严重威胁。 山东乾坤管网科技有限公司，从2010年开始，经过对国内 ）1 （ 大中城市和欧美发达国家的下水道及“地下管廊”系统的现状，多次实地考察发现：国内，除青岛市下水道排涝能力较强外（老城区的部分下水道是德国人修建的），大多建造于五六十年代，现已老化不堪，淤塞严重。新城和开发区最近几年

3、新建的下水道系统，大多设计的比较保守，不能满足现代城市发展的需要；国外，发达国家的地下管网系统比较先进，排涝能力较强（法国巴黎和日本东京最为宏大），但造价过高，功能不够齐全。 是否有这样一种:即有强大的排涝能力，又有集通信，电力，燃气，热力，自来水，雨污分流等综合功能，并且施工不破坏路面，不影响交通，造价低廉，无人值守，管理智能化的综合地下管网系统呢？ 为了研究和解决这一综合城市基础设施存在的问题，山东乾坤管网科技有限公司与中国土木工程学会隧道专业分会，山东省科学院计算中心（国家超级计算济南中心），北京市政工程研究院，清华大学自动化系，中铁装备设计研究院等院所联合攻关。经过三年多的研发努力，对

4、“智能型多功能综合管廊”系统中的防渗漏工艺，传感器智能元件及大口径的顶管施工技术等，进行了全面的研究，有了重大突破和创新。在产业化和实际应用方面，取得了可喜的技术成果。获得了多项国家发明专利，并具有独立完整的自主知识产权。 二，设计方案及功能： ) 2 ( 智能型多功能综合管廊系统，采用集成模块化包容性设计 理念，把电力，通信，网络，监控，燃气，热力，自来水，直饮水，排污，排涝,垃圾回收，消防灭火，军工电缆等全部纳入到一个综合管道内（图1）。其原理是：设计上充分发挥了圆形管体最大的力学性能，最大的利用空间和最节省材料的优势；并为地下自动掘进和顶管施工，创造了便利条件。 在综合管体三分之一的下部

5、，按照国家管网标准和安全距离 规定，采用防渗漏技术，用支撑墙把燃气、排污、供热管间隔 分布；利用遇水膨胀橡胶条和防渗漏盖板，把上部分雨水通道 与下部燃气、排污、供热管密封分开，以防雨水渗漏腐蚀管道。 下部三个管道出现故障时，掀开盖板，即可对管道进行维修护 理。 污水管上面的盖板与两侧的支撑墙，形成一条排水沟。两边的燃气和供热管上面的盖板，作为平时机器人和维修工监测与维修的平台。 管体内部左右两侧的自来水，垃圾回收管，电力，通信通道，用透明的亚克力板装修密封，与下面的三个凹形盖板，形成一个较大的排涝通道。需要维修时，旋下不锈钢螺栓，打开亚克力板，即可对自来水，垃圾回收管，动力电缆，光纤通信，网络

6、线缆等，进行更换与维修。 工业污水与生活废水直接联接污水管，经污水处理厂进行处 ） （ 理达标后排放。减轻了目前雨水和污水不分造成的污水处理厂的工作压力。污水管内产生的甲烷气体，通过引气管与排风换气管连接，在自然压力和风机的作用下，进行排放稀释。 为了充分利用综合管体的内部空间，节省材料，在综合管垂直方向的两边，水平直径的下部，与综合管内径圆相切的部位，分别设有四个直径大小不同的通道。作为直接饮用水管，供热回水管，消防灭火，军工电缆使用。 我国是一个水资源相对短缺的国家，为了使雨水能得到充分循环利用，我们在该管网的主干线上，在维修进出口水流方向的上端，侯车亭的两个立柱上，分段设有蓄水自动升降闸

7、门。在智能开关的控制下，当暴雨来临时，闸门会自动打开；当雨水下降一定深度时（可自动调节深浅），闸门会自动关闭，达到蓄水的目的。为冲洗马路，浇灌花草，消防灭火备足了水源。当管廊内部发生火灾时，该闸门还能起到消防隔离门的作用。 维修进出口与候车亭设计为一体的目的，一是为了节省地面空间和市政基础设施的建设成本，二是为了维修方便。维修进出口同时也是各种管道分接的枢纽和光缆，电缆出线的端口。在进出口的综合管两侧底部，留有充足的维修室，便于各管道的分接安装操作。在维修进出口内，留有各种线缆进出的通道，便于与地面上的电力和通信分接箱联接。 百年不遇的强暴雨来临时，是考验排水管道承载能力的关键 ） 4 （ 时

8、刻。为了应对这一挑战，我们在下水道的排水口处，设有强力 排洪系统。靠下水道自身管径和重力流排洪，排不及时，智能开 关会自动启动大功率水泵进行强力排洪。水位降到一定深度时，智能开关会自动停机。 每小时超过100毫米的强降雨的天气，在我国时有发生。河道，湖泊的水位超过下水道水位的情况，在有些地区难以避免。因此，我们在下水道排出口处，设有防倒灌设施，以防河水倒灌现象的发生。 目前国内下水道淤塞现象严重，树叶，杂物及“白色污染”是主要“元凶”。虽然现有雨畀能起到一定作用，但大多被这些“元凶”堵塞。为了应对这一难题，我们研发了一种板框传感过滤器，当杂物堵塞面积超过整个过水面积三分之一时，此传感过滤器会自

9、动报警，维修工的手机上会显示具体位置，以便及时清理。 泥沙也是淤塞下水道的“元凶”之一，小口径管道很难进行清淤。因此，我们研发了一种不锈钢泥沙收集传感筐篮，它分段安装在支下水道的泥沙收集井的底部。当泥沙充满筐篮时（可设定重量），筐篮底部的防水压力传感器会自动发射信号，维修工的手机上会得到信息提示，并显示具体位置。及时派清淤机械到达现场，掀开井盖，吊起筐篮，倒掉泥沙，筐篮放回原处，盖好井盖即可。 ) 5 ( 由于采用以上设计方案，主下水道内的杂物和泥沙得到了有 效的过滤和阻挡，真正进入主管道内淤塞污泥数量会减少。所以 说：山地城市十年，平原城市五年主干道不用清淤。万一需要清淤时，把维修进出口（也

10、就是公共汽车候车亭）的地板吊开，放进清淤机械，就可以轻松进行主管道内的机械化清淤工作。 三，安全设施及保障： 地震不仅对地上设施具有破坏作用，同时也会对地下工程造成严重损坏。因此，我们在主管道上，分段装有与综合管内外径相一致的双层波纹不锈钢膨胀伸缩管，最大伸缩尺寸150毫米.可承受7级或烈度级以下地震。同时在燃气、自来水、热力、污水管道上，分段装有软连接伸缩接头，以消除地震来临时可能造成的安全隐患。 燃气管道是一个最大的安全重点，虽然燃气管道的耐压等级选用高于国家标准一个数量级，又有检测元件和电磁阀门自动安全控制。但万一发生泄漏，发生爆炸事故，损失是不可估量的。因此，我们除采取多级阀门控制外，

11、还专门设计了可燃气体传感监控引流系统。万一发生泄漏事故，红外线检测传感元件会自动报警显示具体位置，并自动开启排气扇，通过下水道顶部的大广告牌立柱钢管进行排放稀释。 自来水、热力、污水管万一发生泄漏，电磁阀控制失灵的情况，安装在各自管道上的过水传感器会自动报警，并把泄漏信号自动传递给上一级电磁阀门自动关闭。同时维修工的手机上和监测大厅的屏幕 ) 6 ( 上会同时得到报警和具体位置显示，以便派员及时维修。 钢筋混凝土综合管及其他输送管道，大多属导磁性管体。普通动 力电缆对它们会产生电磁干扰，对其运行状态和寿命会产生不利影响。因此，我们选用包铝皮的具有屏蔽功能的防水型动力电缆；其他管道尽量选用不具导

12、磁性的PE管材，以防电磁干扰。 智能总控制器设有485接口，整个管网系统的运行状态、数据、视频，全国可互联共享。住建部的领导在北京随时能看到：全国任意一个城市地下管网系统的运行状态和实时数据。 另外，在综合管上部通信，网络密封通道内，靠近亚克力透明密封板上，装有LED声控照明系统，以便维修工进入检测维修时照明；在电力密封通道内上部，安有喷淋消防灭火系统，当电力线路发生火灾时，在烟火传感器的作用下，电磁阀自动打开喷淋灭火。 四， 综合效果和指标： 鉴于以上设计，使该管网的功能达到了以下理想效果： A,涝时能排，旱时能蓄，一劳永逸解决了城市内涝隐患； B,根除了城市“拉链式马路”和“蛛网式线缆”现

13、象； C,永久避免了城市井盖伤人事故的发生； D,杜绝了冰雪、雷电对城市电力和通信线缆的侵害； E,雨、污水不分造成的地下水污染得到根本性改变； F,彻底解决了城市地下管网无规则的混乱局面； G,消除了目前城市地下管网存在的不安全的隐患； ) 7 ( H,根除了管网系统政出多门，管理效率低下的弊端； I,达到了平原城市五年，山地城市十年不用清淤的效果; J,为市政工程施工建设节省了大量的人力物力资源； K,为地下管网管理科学化、智能化提供了操作平台； L,为地上地下市政建设规划留足了充分的设计空间； M,为提高城市品位和市民出行便利创造了技术条件。 五，管廊的区别与特点： 本智能管廊与“普通管廊”的区别在于：“普通管廊”是解决城市地下各种管线集成平台的问题，该智能管廊除解决这些管线集成问题外，重点解决城市内涝排洪，雨、污水分流排放难题。 自动蓄水排涝，故障自动关闭，报警自动提示，信息全国共享是该下水道智能方面的主要体现；信息传输，能源输送，废水排放是该管廊多功能方面的重要标志；把电力、