摘要:綜合管溝與常規管線布設方式相比都具明顯的優點。特別是在建設地下綜合管溝的過程中完成對城市架空線路的入地改造與建設工程將不僅會使城市的面貌發生極大的改觀,同時也會對完善城市功能,保障居民安全,更好地應對自然災害等提供巨大的保證。
關鍵詞:綜合管溝;共同溝;架空線入地
中圖分類號:TD64+9文獻標識碼:A
綜合管溝,又稱綜合管廊或共同溝,即在城市地下建造一個隧道空間,將兩種或兩種以上的市政公共管線進行有機綜合并集約化地敷設在同一條隧道內并進行集中管理,從而形成城市地下管道綜合走廊的市政基礎設施。在綜合管溝內不僅可以敷設上下水、煤氣、熱力等傳統地下管道設施,也能夠將過去架空敷設的電力和電信等線路敷設進來,同時留有增設余地為今后市政擴容做好基礎,并設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統,以便更好地實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理。
圖1地下綜合管溝
1 國外綜合管溝建設的歷史與特點
1.1 國外地下綜合管溝建設歷史
國外,城市地綜合管溝建設早在19世紀就開始興建(法國1833年;英國1861年;德國1890年)。到20世紀,美國、兩班牙、俄羅斯、日本、匈牙利等國也開始興建城市地下綜合管溝。
法國巴黎1832年就開始興建世界上第一條綜合管溝,綜合管溝內容納了自來水、通信、電力、壓縮空氣管道等市政公用管道。
英國倫敦1861年就開始興建,綜合管溝內容納了自來水、通信、電力、燃氣管道、污水管道等市政公用管道。
德國漢堡1893年開始興建綜合管溝,綜合管溝內容納了自來水、通信、電力、燃氣管道、污水管道、熱力管道等市政公用管道。
日本的地下綜合管溝在世界上是興建數量居于前列的國家之一。早在關東大地震以后的東京復興建設中,就于1926年完成了九段阪和八重洲兩處共11.8km的共同溝。20世紀60年代以后,隨著城市的恢復和迅速發展,共同溝建設問題再次被提上日程。目前,日本共同溝總里程將近500km,近年來在新建地區如橫濱的港灣21世紀地區及舊城區的更新改造如名古屋大曾根地區、札幌的城市中心區都規劃并實施了地下空間的開發利用。
1.2 國外地下綜合管溝建設的特點
歐洲是地下綜合管溝的發源地,也是地下空間開發利用的先進地區。從有系統的規劃排水網絡,到建在巖石中可平戰結合的綜合管溝,均發揮了強大的綜合功能。北歐利用地下空間的特點是充分 發揮基巖堅硬、穩定的優勢,既可用于防御又保護了環境。由于基巖堅硬,開挖時很少借用輔助設備設施,在許多情況下城市基礎設施建在地下比建在地上還要便宜。
日本不僅是世界建設城市地下綜合管溝(共同溝)數量最多的國家之一,也是在綜合管溝建設中最為先進的國家,這不僅體現在從立法的層面保證了綜合管溝的建設,同時也體現在綜合管溝建設中應用的先進的工程技術和建設完成后的維護管理。1963年,日本制定《共同溝法》以后開始大規模興建地下綜合管溝。此時,地下市政綜合管溝開始作為城市道路的合法附屬物,并由公路管理者負擔部分費用。最初的地下綜合管溝(共同溝)中敷設管線的種類包括通信、電力、煤氣、上水管道、下水管道和工業用水管道六種, 隨著城市功能的不斷完善,目前日本地下管溝(共同溝)中敷設的管線種類已突破六種,還增加了供熱管線、廢物輸送管線等管線設施。
日本大量建設城市共同溝的原因不僅是由于其城市面積狹小,人口密度大、交通狀況嚴峻,同時也由于日本是自然災害頻發的國家,因此市政基礎設施的抗災害能力成為城市規劃與建設中需要優先考慮的地方。事實證明,由于共同溝的建設使城市的抗災能力大為提高。在1995年的皈神地震中雖然城市經歷了罕見的直下型地震,但地震所造成的損失卻遠遠小于同類型、同等級的地震災害,其原因之一是綜合管溝系統在地震發生的瞬問,自動切斷了燃氣,避免了由地震誘發的火災等次生災害的發生;另一方面,由于綜合管溝的保護,綜合管溝中的各類管線在地震中受損破壞的程度較小,并在災害24小時內恢復了供應,為搶險救火贏得了時問,極大地減少了火害損失。
2 我國綜合管溝建設的歷史與現狀
我國的城市地下綜合管溝建設起步較晚。近年來,隨著我國城市化進程的不斷加快,城市人口密度的迅速增加,城市功能的不斷完善使城市地下管線綜合建設的重要性已經日益顯露出來。同時,由于城市規劃與管理水平的不斷提高和城市地下市政空間各種應用技術的快速進步,使得我國正加快城市地下綜合管溝規劃建設的步伐。自20世紀90年代以來,我國上海、北京等城市就在參照日本綜合管溝等國際市政綜合管溝技術,打造中國的現代城市市政綜合管溝。
1992年,上海市政府規劃建設了大陸第一條現代化的城市綜合管溝——浦東新區張楊路綜合管溝。該綜合管溝長11km,共有一條干線綜合管溝、兩條支線綜合管溝,其中支線共同溝收容了給水、電力、信息與煤氣等四種城市管線,為我國其他城市共同溝的發展提供了可供借鑒的經驗和教訓。2006年在北京中關村(兩區)建成了我國大陸地區第二條現代化的共同溝。該共同溝主線長2km,支線長1km,包括水、電、冷、熱、燃氣、通訊等市政管線,但為減少施工難度、節省空間、降低工程造價,沒有納入排放雨水和污水的重力流管線。
隨著近幾年全國掀起的新一輪的城市建設熱潮,越來越多的大中城市已開始著手共同溝建設的試驗和規劃,如重慶、廣州、南京、濟南、沈陽、福州、鄭州、青島、威海等。
3 綜合管溝建設中的架空線入地工程
在城市地下綜合管溝中,不但要集中吸納原有地下敷設的城市市政管線管道,同時,綜合管溝的規劃建設為城市架空線入地工程提供了良好的契機。通過城市綜合管溝的建設將會極大地方便架空線入地改造與建設。
在綜合管溝規劃和建設中,同時完成架空線入地改造工程或同步進行電纜化建設無疑會節省今后市政電力改造的費用和間接維護成本。
在城市中規劃建設地下綜合管溝的同時完成對城市架空電力與通信線路入地改造,或同步進行地下電力電纜建設,可以為城市發展帶來以下幾點好處:
(1)由于綜合管溝將各類管線均集中設置存一條隧道內,消除了通信、電力等系統在城市上空布下的道道蛛網及地面上豎立的電線桿、高壓塔等,避免了路面的反復開挖,降低了路面的維護保養費用,確保了道路交通功能的充分發揮。
(2)由于道路的附屬設施集中設置于綜合管溝內,使得道路的地下空間得到綜合利用,節省大量寶貴的城市地面空間,使城市的利用空間從最初地面到地上,向著地下—地面—地上立體化發展。
(3)城市各種管線設施由于設置在綜合管溝內,因而可以較為有效地避免過去由于電線桿折斷、傾倒、電線折斷而造成的二次災害。發生火災時,由于不存在架空電線,有利于滅火活動迅速進行,將災害控制在最小范圍內,從而有效增強城市的防災抗災能力。
同時,進行城市架空線路敷設入地下綜合管溝的建設中也需要注意以下幾點問題:
合理的電纜布置策略:電纜運行中電纜布置對電纜互感的影響,以及供電電路對弱電或通信線路的影響。
電纜的屏蔽措施:地下布置的電力電纜應加強屏蔽的措施,防止對其它管線的運行產生干擾。同時應設置良好的絕緣與接地,防止人員對綜合管溝內管線進行維護的過程發生事故。
提高電力電纜維護與故障檢測的能力:由于電力電纜布置在地下,或是敷設于纜溝中,因此當線路發生損毀時對電力電纜線路的故障進行快速檢測與診斷就顯得尤為必要。這就需要應用各種技術手段完善和提高對電力電纜維護與故障檢測的能力。
我國城市地下綜合管溝的建設雖然起步較晚,但是發展十分迅速。綜合管溝與常規管線布設方式相比都有明顯的優點。特別是在建設地下綜合管溝的過程中完成對城市架空線路的入地改造與建設工程將不僅會使城市的面貌發生極大的改觀,同時也會對完善城市功能,保障居民安全,更好地應對自然災害等提供巨大的保證。
此外,應該認識到,推進城市地下綜合管溝建設,絕不只是一個單純的技術性的問題,我國建設城市地下綜合管溝還面臨著許多問題,由于我國并沒有有關地下綜合管溝的建設立法對規劃和建設進行監督與指導,因此在建設前期的統一部署與規劃,融資投入,建設工程中的技術規范,建設完成后的維護、運營與管理都面臨著許多亟待解決的問題。這無疑也為架空線入地工作帶來一定的難度。
因此,城市規劃需要城市的管理者制定更為詳細的城市地下空間規劃方針與政策,完善相關的法律法規,為開發城市地下空間提供依據,同時借鑒和完善城市地下綜合管溝建設的技術標準與實施手段,理順對地下綜合管溝后期維護和管理的思路。
參考文獻
[1]戴慎志.城市基礎設施工程規劃手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.
[2]王炳坤..城市規劃中的工程規劃[M].天津:天津大學出版社,2004.
[3]薛偉辰..綜合管溝的應用與研究進展[J],特科結構,2007.
[4]孟東軍..綜合管溝在市政管線規劃中的應用[J].市政技術,2004.
[5]余建平..上海實施電力架空線入地的難點及對策[J].華東電力,2005.