綜合管廊建設(shè)和運(yùn)維下的管廊設(shè)計(jì)優(yōu)化

繆龍龍

摘 要：本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)多座城市綜合管廊建設(shè)、運(yùn)行及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，提出了綜合管廊設(shè)計(jì)優(yōu)化建議，為其他綜合管廊項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合管廊;控制中心;消防系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）04-0127-02

Discussion on the Optimization of Pipe Gallery Design under

the Construction and Operation of Comprehensive Pipe Gallery

MIAO Longlong

（Shanghai Municipal Engineering Design Research Institute Group 10th Municipal Design Institute Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730000）

Abstract： The experience in the construction， operation and maintenance of comprehensive pipe corridors in many domestic cities was summarized， and some suggestions for the optimization of the design of integrated management corridors was put forward in this paper， in order to provide reference for other comprehensive gallery project design.

Keywords： comprehensive pipe gallery;control center;fire protection system

近年來(lái)，我國(guó)開始大規(guī)模建設(shè)綜合管廊。隨著管廊建成、運(yùn)行及維護(hù)，許多管廊設(shè)計(jì)缺陷逐漸顯露。因此，需優(yōu)化管廊設(shè)計(jì)，確保管廊建設(shè)和運(yùn)維的經(jīng)濟(jì)、合理及安全。

1 管廊布局設(shè)計(jì)優(yōu)化

1.1 管廊總體布局

管廊總體布局應(yīng)充分考慮建設(shè)區(qū)域的開發(fā)強(qiáng)度、道路交通流量、各類市政管線規(guī)劃布局、道路環(huán)境、品質(zhì)需求、城市地下空間利用規(guī)劃及設(shè)施、工程可實(shí)施條件以及經(jīng)濟(jì)性等因素，尤其是工程可實(shí)施條件和經(jīng)濟(jì)因素。

1.1.1 工程可實(shí)施條件。分析管廊敷設(shè)道路及周邊建設(shè)條件，避免在管線運(yùn)行完好和無(wú)施工條件的道路下布置管廊，從而避免工程浪費(fèi)或造成無(wú)法實(shí)施。管廊的建設(shè)適宜跟隨道路下主管線更換、道路大修及新區(qū)道路建設(shè)。

1.1.2 經(jīng)濟(jì)因素。管廊建設(shè)造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用高，應(yīng)合理確定建設(shè)規(guī)模，避免對(duì)城市經(jīng)濟(jì)造成負(fù)擔(dān)。

1.2 控制中心布局

控制中心應(yīng)盡量布置于管廊分布中心區(qū)域，以減少管廊分控中心數(shù)量，減少管廊控制中心運(yùn)維人員，降低管廊運(yùn)行成本。

2 入廊管線及管道材料設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 入廊管線

道路下敷設(shè)市政管線一般為電力、通信、熱力、燃?xì)狻⒔o水、再生水、污水及雨水8類。其中，電力（220kV及以下）、通信、熱力（熱水）、給水及再生水管線入廊較常見，可作為首要選擇入廊的管線;電力（220kV以上）、熱力（蒸汽）及燃?xì)夤艿廊肜染枰獑为?dú)艙室，經(jīng)濟(jì)性較差，需結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行分析;污水和雨水管道為重力流，管線入廊需結(jié)合地形，其中地勢(shì)高差較大的區(qū)域較為適宜，地勢(shì)平坦區(qū)域則易造成管廊深度隨雨水、污水管道埋設(shè)深度的增加而增加，從而需要增加中途提升泵站，增加了管廊投資成本[1]。

2.2 管線材料

電力和通信線纜選擇阻燃電纜。給水和再生水管線、熱力管線及燃?xì)夤芫€需選擇剛度好的管材，且管材的焊接、法蘭及卡箍接口的防腐性高，以避免管道運(yùn)行中管線接頭脫開或管線發(fā)生形變。熱力管道要求具有較高的保溫性能。管廊內(nèi)實(shí)施大規(guī)模、多種類管道安裝時(shí)，管道接口建議采用法蘭或卡箍接口，焊接接口易造成管廊內(nèi)施工環(huán)境惡劣。雨、污水入廊通常有兩種做法，一種為管廊本體作為雨、污水排放通道，另一種是將管線入廊。相比之下，管廊本體作為雨、污水排放通道經(jīng)濟(jì)性更好。

3 管廊斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化

斷面布局受入廊大管徑管線影響較大，應(yīng)先布置大管徑管線，再安排小管徑管線，從而達(dá)到最節(jié)省管廊空間的斷面布局。管廊斷面應(yīng)避免設(shè)計(jì)高度過(guò)高。對(duì)于地下水位較淺區(qū)域，高度較高的管廊實(shí)施降水困難，且管廊建成后上層管線和設(shè)備的安裝、檢修困難。因此，建議管廊設(shè)計(jì)凈高不超過(guò)4.0m。對(duì)于不宜開挖區(qū)域，管廊斷面設(shè)計(jì)推薦采用盾構(gòu)設(shè)備。管廊斷面應(yīng)盡量采用同城地鐵斷面，以減少盾構(gòu)設(shè)備調(diào)運(yùn)費(fèi)用，從而降低管廊建設(shè)成本。

4 管廊道路下布設(shè)位置和埋深設(shè)計(jì)優(yōu)化

4.1 管廊道路下布設(shè)位置

管廊宜與道路平行敷設(shè)，宜位于或靠近道路綠化分隔帶、人行道等區(qū)域下，以便設(shè)置地面通風(fēng)口、投料口、人員出入口及逃生口，減少逃生線路迂回和地面交通對(duì)巡檢人員進(jìn)出的影響。布置管廊時(shí)，應(yīng)將電力、通信等檢修頻率較高的艙室靠近人行道布置。

4.2 管廊道路下埋深

管廊埋深需考慮當(dāng)?shù)貎鐾辽?、管廊上層植被、管線交叉以及管廊夾層設(shè)置。管廊頂層平均覆土建議設(shè)計(jì)為2.5～3.0m，可滿足管廊頂層綠化帶灌木種植需求和管線交叉需求。同時(shí)，管廊夾層需具有1.8m及以上的空間，便于巡檢人員操作。個(gè)別節(jié)點(diǎn)頂層覆土可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，但建議管廊頂層位于道路路面結(jié)構(gòu)層下，以避免道路的不均勻沉降。

5 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化

管廊節(jié)點(diǎn)主要有人員出入口、通風(fēng)口、投料口、逃生口、接出口及交叉口。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)均采取加高、擴(kuò)大處理，空間需滿足各類管線轉(zhuǎn)彎半徑。雖然國(guó)內(nèi)管廊建設(shè)和管廊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)已較為成熟，但根據(jù)后期運(yùn)行和維護(hù)情況，建議管廊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意如下幾點(diǎn)。

①滿足設(shè)計(jì)間距需求下，盡量減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量，便于后期的管廊運(yùn)行管理和降低管廊造價(jià)。

②節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)減少直爬梯，多采用斜梯，便于巡檢人員出入。尤其是人員出入較頻繁的出入口、交叉口等節(jié)點(diǎn)，建議采用45°～60°斜梯。

③人員檢修通道不宜跨越管道，避免檢修材料運(yùn)輸困難。

④冒出地面的通風(fēng)口、投料口、人員出入口及逃生口設(shè)施，尤其是通風(fēng)口，應(yīng)充分考慮地面雨水倒灌的風(fēng)險(xiǎn)。多數(shù)管廊設(shè)計(jì)采用的冒出地面設(shè)施高于地面30～50cm，建議地勢(shì)低洼區(qū)域冒出地面設(shè)施高于地面50cm。

⑤管廊接出口末端與用戶接線井的設(shè)計(jì)深度不超過(guò)3m，避免后期接線困難。

⑥管廊內(nèi)管線出線方式分為管道直埋、套管出線及支廊出線，建議采用套管出線方式，既避免了管線后期檢修挖破道路，又降低了管廊建設(shè)造價(jià)。

6 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)優(yōu)化

6.1 消防系統(tǒng)

管廊內(nèi)消防系統(tǒng)多采用噴淋和超細(xì)干粉形式。根據(jù)上海世博園、上海亭安、珠海橫琴、青島高新區(qū)及西安等地建成的管廊運(yùn)行情況，兩種消防形式均運(yùn)行良好，滿足管廊消防需求。

實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，管廊消防過(guò)度設(shè)計(jì)，造成投資浪費(fèi)。除電力、電纜艙室外，其余管廊火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較低，按規(guī)范間距布置手動(dòng)滅火器即可，無(wú)需設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

綜合管廊各防火分區(qū)需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，分為自然進(jìn)風(fēng)和強(qiáng)制排風(fēng)。設(shè)計(jì)時(shí)，需保證相鄰的防火分區(qū)的兩個(gè)風(fēng)口功能相同，以避免防火分區(qū)的排風(fēng)被相鄰防火分區(qū)吸入而導(dǎo)致通風(fēng)短路。

6.3 供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)主要設(shè)備需設(shè)置在地面綠化帶等區(qū)域，以避免電氣主要設(shè)備受潮損壞。例如，西安管廊的運(yùn)維成本約20%為能耗成本。設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇節(jié)能設(shè)施，且設(shè)備開啟需考慮多工況開啟。照明燈具選擇LED燈和高色溫光源，且僅在檢修時(shí)開啟檢修區(qū)域燈具;攝像機(jī)選用紅外攝像機(jī)，以確保管廊長(zhǎng)期光源關(guān)閉情況下攝像機(jī)能夠正常使用;選用雙速排煙風(fēng)機(jī)，可在正常和事故工況下以不同速率開啟。

6.4 監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)管廊運(yùn)維提倡智慧運(yùn)維，主要體現(xiàn)在監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在管廊中存在過(guò)度建設(shè)現(xiàn)象。監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)的建設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需滿足規(guī)范及使用要求，切勿過(guò)度建設(shè)，造成管廊建設(shè)浪費(fèi)。后期控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、直觀，報(bào)警聲音鮮明，可方便運(yùn)維人員進(jìn)行操作。

6.5 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)是指各防火分區(qū)設(shè)排水溝收集至集水坑，由集水坑內(nèi)水泵抽排出管廊。浮球閥雖造價(jià)底，但易發(fā)生偏差，導(dǎo)致水泵頻繁誤啟動(dòng)而易燒損。因此，設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，水泵開啟控制建議采用超聲波液位計(jì)。

6.6 標(biāo)識(shí)系統(tǒng)

標(biāo)識(shí)系統(tǒng)建議采用熒光標(biāo)識(shí)牌，以便于在管廊內(nèi)發(fā)生事故時(shí)引導(dǎo)巡檢人員。

7 結(jié)語(yǔ)

綜合管廊作為城市的重要市政基礎(chǔ)設(shè)施，由管理單位運(yùn)維。管廊設(shè)計(jì)應(yīng)考慮成本控制、運(yùn)維安全及巡檢便易度等，以滿足管廊后期運(yùn)維使用，提高管廊的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張佩蘭，戴超.白銀市南環(huán)路地下綜合管廊試點(diǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案探討[J].低碳世界，2018（2）：143-144.