【摘要】隨著城市化建設的不斷推進,地下市政管網對管線種類和容量要求越來越高,管線容量已不能滿足城市發展需求。由于城市綜合管廊具有減少城市道路開挖、節約城市土地資源、節約地下空間資源、延長市政管線壽命等優點,因此必須對其進行合理設計。本文闡述了城市綜合管廊的設計原則,對城市綜合管廊的設計要點進行了探討分析。
【關鍵詞】城市綜合管廊;設計原則;設計要點
1、城市綜合管廊的設計原則
城市綜合管廊設計只有遵循一定操作標準和設計規范,才能保證地下綜合管廊設計工作的科學性和實效性,進而確保工程完成后,城市管廊能夠安全、可靠的運行,根據國家制定的有關設計規范表明,城市綜合管廊設計需要遵循以下原則:(1)在設計前要對城市綜合管廊實施的目的進行分析和了解,并且根據城市發展建設基本狀況做出合理的安排;(2)在研究地下綜合管廊設計可行之后,還要建立起相應的地下管廊網絡管線規劃,以便為設計提供更好的參考依據;(3)面對新老城區的地下綜合管廊設計,應該采取不同設計方式和設計理念,做到最優化設置與分布。
2、城市綜合管廊的設計要點分析
結合某綜合管廊工程進行分析,某綜合管廊總長度合計約為5.1km。
2.1 合理選擇溝型。綜合管廊基本類型包括:干線綜合管廊(設置于機動車道或道路中央下方,采用獨立分艙敷設主干管線的綜合管廊)、支線綜合管廊(設置在道路兩側或單側,采用單艙或雙艙敷設配給管線,直接服務于臨近地塊終端用戶的綜合管廊)、纜線綜合管廊(封閉式不通行、蓋板可開啟的電纜構筑物,蓋板與地坪相齊或稍有上下)。從工程穩定性和安全性考慮,擬建設干線綜合管廊。
2.2 管線的科學選型。管線選型基本原則:天然氣管道應在獨立艙室內敷設、熱力管道采用蒸汽介質時應在獨立艙室內敷設、熱力管道不應與電力電纜同艙敷設、110kV及以上電力電纜,不應與通信電纜同側布置、給水管道與熱力管道同側布置時,給水管道宜布置在熱力管道下方、雨水納入綜合管廊可利用結構本體或采用管道排水方式、污水管道宜設置在綜合管廊的底部。該管廊敷設的管線包括燃氣管線、給水管線、雨污水管線、電力管線和通信管線。對于燃氣管線,因其比較特殊,若納入綜合管廊需獨立分艙敷設,這樣將提高工程的直接投資、管理維護難度、管理成本,同時國內工程中燃氣管線絕大多數不納入管廊內,仍采用傳統的直埋敷設方式。對于雨污水管線,因其采用重力流,若納入綜合管廊將增加綜合管廊的埋深和斷面尺寸,造成工程投資的增加,同時國內工程中雨污水管線基本不納入管廊內,仍采用傳統的直埋敷設方式。出于以上考慮,本工程建議燃氣管線和雨污水管線不納入綜合管廊內,其余市政管線均納入綜合管廊。故考慮納入綜合管廊的管線為:1.給水管線,2.電力管線,3.通信管線。
2.3 城市綜合管廊設計要點。(1)平面設計。依據規范要求,綜合管廊頂部需設置通風口、檢查口、投料口等各類孔口,其中通風口通常高出地面,其他孔口需要根據管理維護情況進行開啟。所以綜合管廊平面位置宜敷設于道路綠化帶內。第一、本工程綜合管廊布置在道路東側綠化帶中,總長5100米。第二、控制中心設在建筑物內,建筑面積約500平方米(地上450+地下50平方米),建筑風格考慮與建筑群相同。第三、管廊每隔200m設置一個防火分區,共設置26個防火分區,每個防火分區設置獨立的進風口、出風口、逃生口、吊裝口。(2)橫斷面設計。管廊斷面形式分為矩形和圓形。矩形斷面的優點是建設成本低、利用率高、保養維修操作和空間結構分割容易、管線敷設方便,一般適用于新開發區、新建道路等空曠的區域。采用明挖現澆或預制裝配施工時易采用矩形斷面,施工方便,內部空間可充分利用。圓形斷面一般用于支線型市政綜合管廊和纜線型市政綜合管廊。在穿越河流、地鐵時,如埋設深度較深,可采用盾構或頂管施工,一般是圓形斷面。本工程采用矩形斷面,明挖施工,電力管線放置一側,通信管線、給水管線放另一側。(3)縱斷面設計要點。綜合管溝縱斷基本與道路縱斷一致,以減少土方量。同時綜合管溝在縱坡變化處應滿足各類管線折角的需要。在穿越路口處,為避讓重力流管線,采取局部下臥或上穿的措施通過。綜合管溝的縱斷應考慮管溝內管道檢修時自流排水需求,其最小縱坡應不小于0.2%;最大縱坡應考慮各類管線敷設、運輸方便,一般控制在10%以內。縱斷面設計考慮因素:第一、綜合管廊的埋深需要滿足抗浮要求。第二、管廊的上部覆土還應滿足雨污水支管、燃氣支管及其他公用管線的穿越等要求。根據現有地質報告計算及綜合考慮其他公用管線的穿越要求,確定綜合管廊覆土不小于2.10m。 綜合管廊穿越河道處,保證管廊頂距離規劃河道底大于1.0m,過河后以小于10%的坡度與標準管廊段順接。(4)附屬設施的設計。規劃標準的附屬設施系統主要包括:通風系統、照明系統、受配電系統、消防系統、排水系統、有害氣體監測系統、警報系統、標識系統、監控管理系統、其他經主管機關等認為有必要的設備等。消防系統:防火分區最大間距不應大于200m,防火分區應設置防火墻、甲級防火門、阻火包等進行防火分隔。供電系統:消防設備、監控設備、應急照明按二級負荷、其余按三級負荷。照明系統:正常照明與應急照明。監控與報警系統:保證能準確、及時地探測管廊內火情、有害氣體、空氣含氧量、濕度、溫度等環境參數,并及時上傳至監控中心。通風系統:采用自然與機械相結合通風方式。排水系統:應設置自動排水系統。
3、結束語
綜上所述,綜合管廊作為城市可持續發展的基礎設施,正逐步得到推廣建設,并且城市綜合管廊可以實現城市基礎設施的綜合化、集約化和現代化,并且可以容納防火設備、通信設備、電力設備、照明設備、給排水管道、吊裝口、檢修口以及燃氣、通訊、電力、城市等各種管線,其是城市現代化建設的重要趨勢。
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