临沂市城市排水维护管理处
摘要:综合管廊是指在城市地下建造的市政公用隧道空间,将电力、通信、供水、燃气、热力等市政公用管线,根据规划的要求集中敷设在一个构筑物内,实施统一规划、设计、施工和管理。综合管廊的提出不仅有效解决了常见的“拉链马路”、管线第三方破坏、土地资源利用不充分等问题,还可以提高城市地下管线建设的整体性、系统性,保障各地下管线的安全运行。随着我国经济的快速发展,社会在不断的进步,根据《城市综合管廊工程技术规范》规定,给水、雨水、污水、电力、通信、天然气等市政公用管线皆可纳入综合管廊。鉴于此,文章简要介绍了常规入廊管线的设计情况,主要从设计角度分析雨水、污水管道入廊的可行性,并针对污水管线入廊范围与横断面形式进行分析和探讨,可为类似设计提供参考。
关键词:排水管道;管廊设计;污水管线
一、城市管廊分类
综合管廊分为干线型综合管廊:用于容纳城市主干工程管线,特点为:结构断面尺寸大、覆土深、系统稳定、输送量大、安全性较高,但对维修和检测要求较高。支线型综合管廊:用于容纳城市配给工程管线,特点为:有效断面较小,施工费用较少,系统稳定性和安全性较高。缆线型管廊:采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板,但其内部空间不能满足人员正常通行要求,用于容纳电力电缆和通信线缆的管廊。特点为:空间断面小,埋深较浅,施工费用较少,未设通风、监控等设备,在维护和管理方面较为简单。
二、城市排水管道进入综合管廊设计方案
(一)雨水管线入廊设计分析
根据市政道路排水设计与规划,在市政道路两侧车行道设置雨水管线,雨水采用重力式自流、就近排放的方式,收集道路沿线及两侧用地的雨水后,最终接入现状各过路涵或河道。一般雨水管线设计断面尺寸较大埋深较浅,从DN800-DN2000不等,若将雨水管线纳入综合管廊设计,将大大增加综合管廊的断面尺寸。另外市政道路沿线可能存在交叉路口的下穿隧道,道路断面改变,以及道路纵坡起伏影响,雨水将无法重力排出需要考虑提升设计,而这大大增加了运行和管理费用。因此,一般的工程设计,不建议将雨水管线纳入综合管廊。
(二)设计过程中管廊存在些具体问题
现已设计综合管廊多为孤立性综合管廊,设计范围仅仅局限于道路红线之内。具体实施设计过程中存在以下需要考虑的问题:①多舱管廊横断面设计时,存在大管径管线布置在管廊内侧舱室墙壁,造成管廊局部大管出廊扩舱困难。②管道出线口设计时存在大分支管线不扩舱,出线直接占用管廊通道空间,造成后期管廊内无法正常通行检修车。③管道出线口标高设计时存在不能结合道路沿线直埋管道标高设计,采用相对管廊顶面统一标高侧向出线,设计过程中方便了相同节点样式工艺及结构设计出图。由于不能结合实际直埋管线标高出线,造成后期出线管线安装困难,需要频繁调整管道上下变线,增加管网运行阻力,影响热力管道运行安全。④多舱管廊公用排风通道时,风机并联安装风道两侧预留通道较窄,不具备内侧风机检修更换空间,一旦内部通风设备损坏,更换设备将非常困难。⑤设计过程中缺少专业之间沟通协作存在风口设置道路渠化段绿化带,使道路渠化条件受限,影响道路交通渠化设计。⑥管廊纵段设计时,仅考虑交叉路口管线横穿避让,忽视标准分支出线管道避让,造成路段管道出线高程竖向冲突,由于设计道路红线相对较窄,后期管道出线安装相对困难。⑦设计过程中不能结合综合管线位置合理整合调整各出线口的形式,各专业管线独立出线造成出线口数量较多,路口管位空间紧张。
(三)管廊排水系统管线出线设计
为了保证综合管廊的使用寿命、投运后管理的舒适性,结构的防水非常重要,尤其是地下水位整体偏高的地区。因此,在综合管廊协同设计过程中,各种管线包括附属设施的管线,进出综合管廊时要尽量避免从综合管廊结构本体穿越,特别要注意,禁止从管廊结构本体的顶板上开洞进出。综合管廊每个防火分区的起端与末端都设置进风口、排风口,并在管廊主体上方设置夹层以布置风机、风道、配电设施等,管廊内集水坑收集的废水经过水泵压力提升后,压力出水管应该结合进风口、排风口合理布置。综合管廊各个舱室根据防火分区的要求,舱室之间、防火分区之间都是完全独立的空间,各个舱室的管线进出线、进排风也是互相独立的,因此在夹层内的风道、风井都是独立的。排水系统压力出水管在夹层内出线时只能沿着本仓风道至夹层侧墙后穿出,各舱室的排水压力出水管在夹层内是相互独立的。根据规范要求天然气管道舱与其他舱室的进排风口间距不小于10m,天然气舱的进排风口、舱内集水坑都与其他舱室之间有一定的防护距离,其排水系统压力出水管从其夹层侧墙穿出后必须独立出线直至污废水收纳点,以保证天然气舱的物理独立性。除天然气舱以外的其他舱室的排水系统压力出水管从夹层内各自风道穿出后可以合并成一根管道排放,但是考虑到污水舱内管道检修、滴漏产生的污水会有异味、毒性,可能会通过压力出水管窜至其他舱室内,为安全舒适计,建议污水舱内排水系统压力出水管也独立出线直至污废水收纳点。
(四)补偿和杭震设计
管廊所在地基不均匀沉降、舱室内温度变化都会使管道承受一定的伸缩应力,必要时应设置补偿器。另外由于综合管廊主体结构建设时在管廊纵向设有变形缝,因此在各个变形缝处应设置补偿器。从管廊引出支管时,由于廊外支管属于直埋,该部分燃气管所在土壤沉降量大于管廊结构的沉降量,而且分支处管道约束刚性突变,也往往会成为地震易损部位,因此分支处也应设置补偿器和感震器。此外,在燃气管适当位置也应增加感震器。当感震器受到震动时,能将信号及时传送到控制中心,联动启动燃气事故分区及其相邻分区的事故通风设备进行强制通风。日本为地震多发国,常用兀型自然补偿器。《城市综合管廊工程技术规范》中没有对伸缩补偿提出要求,因此,此部分可参考日本以及直埋管道的相关补偿方式。
(五)设备与管材选择
管廊排水系统所需水泵数量较多,且都需要固定安装,运营维护阶段主要的工作在于设备的定期保养。水泵一般选择潜污泵,只要在同一个监控中心服务范围内所有的管廊,不论分几期建设、由几家机构设计、分为几个标段,在设计选型时要选用固定的型号,以减少备品备件、利于后期运营维护。与水泵配套的压力出水管管径较小,一般在DN100mm左右,在管廊内挂装于管廊墙体上,出管廊后直埋于地下。综合考虑管廊内环境及安全性要求,选用钢管为宜。
结束语
综合管廊工程建设为系统工程,也是永久性建设工程,地下综合管廊工程建设需以规划为先导,总体方案设计阶段需要充分结合沿线地块地下空间开发、城市排水、热力及电力等专项规划设计,做到无缝衔接,提前预留预埋避免二次开挖横穿增加工程施工难度,同时需要结合城市排洪防涝设计,避免地上通风口位于防洪排涝水位以下,工程设计过程合理布置位置,注重细节考虑,加强专业之间沟通协作,本着方便工程日常管理运营为原则,兼顾工程经济性。
参考文献
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