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摘要:地下综合管廊工程的建设,可将埋藏于地下的各种线路、管道进行整合,令其能够有序地进行排列,且在运行中保持着独立状态不受相邻线路的影响。然而,线路在长时间应用下,还是会受到地下环境及应用性能的影响,产品将面临着严重的损毁风险,市政施工团队在进行维修时,必须对线路损坏区域进行挖掘,这会影响城市交通的正常运行。为此,应该加强对综合管廊设计工作的有效监管,以确保线路搭配及应用的合理性。
关键词:城市;地下综合管廊;工程设计
引言:城市地下综合管廊集电力、通信、燃气、给水、中水等城市管线于一体。城市地下综合管廊建于地下,用于铺设城市公用管线,其包括干线城市地下综合管廊、支线城市地下综合管廊和电缆沟。城市地下综合管廊一般采用集约化的设计理念,有效地利用了道路下的空间,节约了地下空间资源,并且有效地杜绝了各专业管线分别不定期开挖对道路通行和周边环境造成的影响。下面,我们就对城市地下综合管廊结构的设计要点及其设计要求进行分析。
1、城市地下综合管廊建设的必要性
城市地下综合管廊建设的必要性主要体现在:
(1)地下管线建设存在一些亟待解决的问题。目前,城市地下管网均存在不同程度的重复建设现象,从交通出行方面考虑,已严重影响到市民的出行;同时,对地下空间的资源利用也不合理,因此极大地浪费了地下空间资源;此外,由于缺乏对地下管线的资料整理,在其他管线布设时无法实现数据资源共享;地下管线由于埋设于地下,长时间的土壤等腐蚀,易出现破裂、泄漏等一系列问题,给市民带来极大的安全隐患。正因如此,管理模式的转变和管线布置方式的提升是地下管线改造建设的重点。通过借鉴发达国家的成功经验,利用维护成本低和地下空间利用更为合理化、资源化的城市地下综合管廊,能够做到彻底解决地下管线的问题。而采用科学有效的办法进行城市地下综合管廊结构的建设,刻不容缓,势在必行。
(2)城市地下综合管廊建设具有非常大的优势。由于城市地下综合管廊将各类管线均集中设置在一条隧道内,消除了通讯、电力等系统在城市上空布下的层层蛛网、地面上竖立的电线杆、高压塔等,减少了各类管线的检查井、检查室等,避免了由于敷设和维修地下管线对路面的反复开挖,降低了路面的维护保养费用,确保了道路交通功能的充分发挥。同时,道路的附属设施都集中设置在“综合管廊”内,使得道路的地下空间得到了有效利用,同时也有效地节约了城市用地,让城市环境得到进一步的美化。
2、城市地下综合管廊工程设计要点分析
2.1综合管廊横断面确定原则
合管廊横断面形式根据容纳管道的性质、容量、地质、地形及施工方法可分为圆形及矩形,二者各有优劣。矩形断面的优势在于造价较为低廉、管线敷设较方便,同时在保养维护时比较容易,矩形断面主要用于新城区或新建道路,施工方式一般采用现浇或预制装配式,管廊内部空间可得到最大限度利用。圆形断面主要用于直线型管廊及缆线管廊,如果管廊工程需要穿越特殊区域,埋深较深时,一般采用盾构施工。
(1)综合管廊的断面形式的确定,要考虑到综合管廊的施工方法及纳入的管线数量,通常采用矩形断面。这种断面的优点在于施工方便,综合管廊的内部空间可以得以充分利用。
(2)综合管廊的断面根据各管线入管廊后分别所需的空间、维护及管理通道、作业空间以及照明、通风、排水等设施所需空间,考虑各特殊部位结构形式、分支走向等配置,并考虑设置地点的地质状况、沿线状况、交通等施工条件,以及立交桥基础、下水道等其它地下埋设物以及周围建设物等条件,作综合研究后来决定经济合理的断面。
(3)综合管廊标准断面内部净高根据容纳管线的种类、规格、数量、安装要求等综合确定,不宜小于2.4m。
(4)综合管廊内的管道安装净距需满足《城市综合管廊工程技术规范》要求。
综合管廊内两侧设置支架或管道时,检修通道最小净宽不宜小于1.0m;当单侧设置支架或管道时,检修通道最小净宽不宜小于0.9m
2.2平面布局设计
在进行城市综合管廊设计之前,需要做好现场的勘察和了解功能分区。掌握城市内管网的使用情况、规划以及总体布局,充分考虑多方面的因素,避免相互之间的干扰影响。另外,还要结合城市当前管线的具体情况,对通信、污水、给水、天然气、热力等诸多管线项目进行综合分析和布置,确保规划的有效性,以满足整体的合理性布局要求。对于城市已建成的地下交通、商业建筑等作为重点的参考对象,在设计中应避免对已建项目的影响,做好整体的协调性设计。另外,在城市地下综合管廊的设计中,还会遇到很多轨道交通、地下道路等交通繁忙的情况,因此要根据具体的问题进行科学分析,以提高城市空间的有效利用率,尽量设置足够的管道空间,并且做出预留空间,为城市未来的发展提供基础保障。
2.3分舱设计
在对人廊管线进行分析的基础上,还要综合考虑各种管线间人廊的相容性和排斥性,同时尽量合理进行空间布局,避免浪费。确定10kV电力线、通信线、给水管、中水管等合舱建设,为综合舱;热力管道单独1舱建设,为热力舱;天然气管道单独1舱建设,为燃气舱;污水管道单独1舱建设,为污水舱。其中燃气舱的人员出入、物料运输及消防逃生等系统均与其他舱分开独立设置。
综合舱:给水、中水管道和电力线、通信线同舱布置,为减少强弱电之间的电磁干扰,舱内分侧布置电力桥架及通信排架,给水和中水管落地布置于支墩上。
热力舱:单独设舱,落地布置。主要考虑热力干线管道散热对电力、电信、给水等管道的不利影响。
燃气舱:考虑燃气管道对消防、防毒、防爆、安全通行等要求较高,且不得与电力电缆同舱敷设。
污水舱:结合污水舱特有的节点,如通气、检查井的设置不应影响其他舱室,单独设舱。为便于重力流周边支管的接人,污水舱设置在最外侧,同时为调节坡度之便,采用吊架布设。
2.5纵断面设计
城市地下综合管廊工程纵断面设计一般与道路的纵断面保持一致,这样可以有效减少土方挖掘量。综合管廊在纵坡的变化位置应满足管线折角需要,管廊穿越路口位置时,需要采用部分下卧或上穿的形式,这样可避开重力流管线。综合管廊的纵坡最小应不低于0.2%,最大应不高于10%,这样既可满足管线检修时排水需求,同时也便于进行管线的搬运和敷设。此外,综合管廊纵断面的设计还需注意以下方面:综合管廊埋深必须要满足抗浮标准;综合管廊上部的覆土需满足燃气、给排水及其他管线穿越的要求。
2.5其他配套设计
城市综合管廊在设计过程中,由于内部的环境复杂,管道、管线种类繁多,所以必须要做好相应配套设施的设计工作,比如内部的:消防系统、通风系统、供电系统等等,结合内部的具体情况,确保能够与总体的建设相互协调。首先,消防系统,综合管廊内部的承重结构应该为不易燃烧材料,内部使用的材料也都应该注重选择,设置相应的防火墙,确保其耐火极限能够满足3小时;其次,通风系统,由于地下综合管廊中管道、管线数量繁多,设备运行多,并且需要进行相应的检查与维护工作,必须要做好空间内的通风设计,可以采取自然通风和机械通风相互结合的方式,注意管廊内温度的控制,确保通风系统的正常运行;再次,供电系统,由于管廊内部存在较多的消防设备、监控设备、应急照明等设备都需要电力的支持才能正常运行。所以必须确保光廊内电力的充足,并且选用具有阻燃效果的电缆,做好管廊内供电系统的设计工作,同时,还应该在在管廊出入口等地方做好相应的安全指示灯的安装。
结束语:
综上所述,在科学技术、经济体系的支持下,城市化发展速率加快,各项基础设施也逐渐趋完善。地下综合管廊在城市化建设过程中,起到至关重要的作用,其不仅可将线路进行合理利用,提高系统应用效率,同时在技术工艺的支持下,还能作为一个重要发展平台,为城市的发展奠定坚实基础。
参考文献:
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[2]吴倩.城市地下综合管廊工程设计要点探讨[J].城市住宅,2019.
[3]周裕生.基于城市地下综合管廊结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2019.