摘要:城市综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。城市地下综合管廊的建设,将各种能源管线集中,节省了地面空间,提高了地下城市空间的利用率;解决了城市发展过程中各类管线的维修、扩容造成的“拉链路”和空中“蜘蛛网”的问题,有利于美化城市景观、提升城市整体形象;避免了管线管理及维修造成的路面反复开挖、管线事故频发等问题,有利于保障城市安全、完善城市功能。近几年来,随着国内城市综合管廊建设政策环境的不断推进,综合管廊的建设已成为21世纪城市现代化建设的热点和衡量城市建设现代化水平的标志之一。
关键词:城市;综合管廊工程;重要节点;设计
1城市综合管廊设计的意义
综合管廊的建设,从整体而言就是在城市地下环境的建设过程中,用来容纳两种或者两种以上管线或者相关设施的地下构筑物,同时在对地下环境进行建设时,还要加上人员出入、通风、监控、排水、投料等建设需求,为以后的整体建设提供便利。这样一来,就相当于在城市地下环境中,建设了一条空间隧道,主要功能是将电力、通信、热力、给水等管线实现统一敷设,并且还要配合专业的监控系统、检修口、吊装口等附属设施,提高城市管线的敷设技术。如此一来,就能够在很大程度上减少管线敷设给城市绿化、交通以及人们生活等方面造成的影响,节约城市地下空间。
2综合管廊的设计难点
2.1综合管廊节点
在整体设计过程中,管廊的设计重点和难点就是节点设计。工作人员在对管廊进行设计规划时,要能够充分考虑到管线在地下开展的空间,而节点的主要控制中心,也要能够对综合管廊的通道连接进行设计。综合管廊的节点主要包含了:管廊的连接通道、十字交叉、丁字交叉、端部出线、直埋出线、吊装口、人员出口、进风系统和排风系统等,因此在实际工作中,就会对整体工程建设造成一定难度。
2.2节点的设计需求
首先,在综合管廊的节点处,一般情况下要通过加高、加宽以及夹层的方式,来缓解综合管廊设计中,管廊的空间与管线的矛盾;其次,为了能够便于工作人员对其进行保养和维护,还需要在设计过程中,针对节点处的管廊建设,采用上跨以及下穿等处理,还要保证管廊的内部空间能够便于工作人员通行和工作;最后,地下管廊建设如果需要穿越河流,一般而言,都会对管廊采取下穿式建设,并在管廊的最低处,设置自动化排水泵,保证管廊整体运行安全。
3城市综合管廊设计要点分析
3.1进排风井
管廊属于封闭式地下构筑物,因此需要设置通风系统及时排除管廊内的余热及有毒有害气体,同时为检修人员提供新鲜的空气。由于天然气管道舱室及容纳电力电缆的舱室应每隔200m进行防火分隔,因此,工程上通常采用200m作为一个通风分区进行设计。通风方式的选择。根据GB50838—2015《城市综合管廊工程技术规范》中第7.2.1条规定的要求,天然气管道舱室及含有污水管道的舱室,应采用机械进排风的通风方式;其他舱室则宜采用自然进风和机械排风相结合的通风方式。值得注意的是,GB50838—2015中第5.4.7条规定,天然气管道舱室的排风口与其他舱室排风口、进风口、人员出入口及周边建(构)筑物口部距离≮10m。因此,燃气舱进排风井应单独设置,而综合舱、电力舱等舱室的进排风井可采用合建的方式。进排风井出地面的风亭一般宜设置在无人员通行的绿化带中,同时为保证进排风的通畅,风亭的风口下缘高出地面高度宜>0.5m。
3.2逃生口和吊装口
根据GB50838—2015的要求,敷设电力电缆和天然气管道的舱室,逃生口间距≯200m;当热气管道采用蒸汽介质时,逃生口间距≯100m;其他舱室逃生口间距≯400m;综合管廊吊装口的最大间距≯400m。为减少管廊建设中节点的数量,降低对管廊上部景观的影响,可通过采用逃生口与进、排风井合建,吊装口与进风井或排风井合建的方式,对各功能节点进行优化及合并。
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3.3管线分支口
综合管廊管线分支口是综合管廊内部管线和外部管线相互衔接的部位,用于管廊内各市政管线的出线。管线分支口的设置位置需根据区域管廊规划和各市政管线规划确定,具体可分为路口型管线分支口和地块型管线分支口。在与综合管廊横向交叉的路口,若无规划管廊,需设置路口型管线分支口,各市政管线出现规模根据管线规划确定。在综合管廊沿线,每隔150~200m需设置一处地块型管线分支口,满足地块需求。电力和通信线缆在出线过程中需考虑管线的转弯半径,同时要保证管廊内人员检修通道不被占用,因此,管廊管线分支口需增加净高和净宽。给水、中水、热力、燃气、电力和通信等市政管线根据常规设计标高,一般在接出管廊时满足1.4~1.5m的覆土,便于与直埋管线相接。污水管线埋深较深,接入接出管廊时需满足管道覆土达到1.8~2.0m以上并且在接入管廊时需设置窨井,因此,污水管线的分支口一般单独设置。
3.4人员出入口
综合管廊人员出入口是设置于管廊内用于人员巡视、检修和参观管廊的进出通道。一般在管廊的起终点分别设置,当管廊长度较长时,常在管廊中段加设人员出入口,便于人员的进出。通常,燃气舱的人员出入口单独设置,综合舱与电力舱的人员出入口采用合建的形式,以减少管廊露出地面的部分。不同于逃生口设置爬梯的形式,人员出入口为保证人员进出更加便捷,一般采用45°或30°楼梯的形式。人员出入口露出地面部分一般设置于绿化带或人行道边。
3.5T/十字交叉井
T/十字交叉井是综合管廊设计中较为复杂的节点,设置在两条管廊相交的地方。一般采用一条管廊下倒虹,两条管廊共用顶板(地板)的形式。管廊上下顺序的确定一般采用以下原则:1)有重力流管道(雨污水管道)的管廊为避免重力流管道倒虹,标高保持不变;没有重力流管道的管廊采用下倒虹的形式进行避让;2)若两条管廊均无重力流管道,则一般舱室较多的管廊或尺寸较大的管廊设置在下方,有利于提高结构稳定性。同时,T/十字交叉井的排线设计也较为困难,在满足电力、通信管线的转弯半径的同时,还要注意不要占用检修通道并且,上下两条管廊之间还需要实现管线及通道的联通。因此,一般T/十字交叉井需要向外扩宽,尺寸较大。
3.6平面设计要点
在对管廊进行平面设计时,设计人员要充分考虑城市的发展。例如:管线种类及容量、城市道路、轨道交通规划等设施;同时这些设施的建设也要能够在城市管线的设置基础上,在综合管廊开展全面布局之前,做好安全措施,需要对管网进行全面普查,并根据普查结果对管廊进行分析,在必要的时候,还要进行专题报道,进而确保综合管廊建设的可行性。因此,设计人员在进行管廊的平面设计过程中,要尽可能的保证管线能够与城市道路之间保持平行关系,如果管线上方是铁路,则需要保证与铁路保持垂直关系。
3.7断面设计要点
断面设计在城市综合管廊的设计过程中,可以说是设计的核心内容,工作人员在管廊的断面设计上,需要根据现阶段的管廊设计需求进行建设,同时还要结合施工方法以及管线安装要求,在当前的发展过程中,管廊的使用寿命一般都会设置在100年,我国相关人员对城市管线的分析工作中,对管线容量进行了远期预测,预测的年限大致为20年,因此,两者的预测期限差距非常明显。
4结论
工程技术人员应该从设计方面入手,学习国外先进设计理念,结合各个城市现阶段发展需求和远期规划发展方向,建成一批适应我国城市经济发展、节约地下空间资源、减灾防灾、改善城市环境的地下综合管廊。
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论文作者:朱鹏举
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签:管线论文; 城市论文; 舱室论文; 节点论文; 人员论文; 地下论文; 出入口论文; 《基层建设》2018年第36期论文;