1沈阳地铁集团有限公司前期工作部 辽宁沈阳 110011 2天津市政工程设计研究总院有限公司 天津 300392
摘要：以沈阳市地下综合管廊（南运河段）工程为例，介绍盾构法施工的地下管廊主要设计要点。其中包含需要重点把握的设计原则、功能性设计要求、管线分舱及消防逃生的合理布置、防火防灾及智能运维管控系统、地面口装饰等。
关键词：盾构管廊；先盾后井；节点井逃生；防火防灾；智能管控
1项目概况
沈阳市地下综合管廊（南运河段）工程全长约12.8公里，穿越沈阳市中心老城区，含给水、中水、天然气、供热、电力、通信管线。工程起点在南运河文体西路北侧绿化带内，终点位于和睦公园南侧。管廊沿砂阳路、文艺路、东滨河路、小河沿路和长安路敷设，途经南湖公园、鲁迅儿童公园、青年公园、万柳塘公园和万泉公园，沿线多处下穿房屋、河道、隧道等重要建构筑物。
2工法选择
沈阳市综合管廊（南运河段）工程位于老城区，沿线下穿老旧房屋、河道、桥梁、高压电杆、公路隧道、景观公园，重大市政管线等多处重要建构筑物，从保护城市环境、减少对城市道路和市政管线影响等因素考虑，不具备明挖条件。因此通过多工法比选，为解决管线线位紧张、选线困难等问题，并进一步从工程造价、施工速度和工程风险等因素考虑，本工程确定采用盾构法施工，双线布置，成为全国首条双线单洞盾构管廊。
受地下管线切改、地面交通导行等前期工程影响，部分区段内明挖节点井未能按计划施工，导致盾构无法正常推进，因此采用“先盾后井”法施工。即先施工节点井基坑围护桩，待盾构掘进拼装管片穿过井位后，再由上而下开挖节点井基坑，随挖随撑并拆除坑内管片，最后进行节点井主体结构浇筑，从而保证盾构的正常推进，保证工期。
3入廊管线布置
本工程盾构管廊在两个结构内径为5.4m的圆内，设置天然气舱和热力舱、电力舱和水信舱。入廊管线涵盖：10kV电力电缆24根（设计6排托架）、通信管道24孔（设计4排500mm的托架）、给水管线DN1000一根，中水管线DN1000一根、供热管线DN900两根、天然气管线DN600一根。预留电力电缆托架1排、通信管道托架2排。
本项目包含左右两条线，每条线的单圆结构内均分为三个舱室，各舱室组合形式如下：
左线：热力舱、天然气舱及其专用的紧急逃生通道；
右线：水信舱、电力舱及其专用的紧急逃生通道。
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管廊分舱布置图
4节点井及地面口设置
为满足管廊的五大功能需求（出支线、吊装、人员出入、逃生、通风、供电），管廊每个舱室应设置人员出入口、逃生口、吊装口、进风口、排风口、管线分支口。因为本综合管廊为老（旧）城区设置，根据现场实地踏勘及地下构筑物风险分析确定的定线，很难满足前述要求的地面开口要求，同时本综合管廊施工工法采用盾构工法，为避免在管片上频繁开口造成综合管廊的结构风险源，同时降低整个管廊的建设造价，管廊沿线共设置29个节点井，间距400～600m，节点井根据场地情况，采用明挖或盖挖法施工。节点井及地面开口设置原则如下：
（1）人员出入口：设计间距400～600m；
（2）逃生口：电力舱、天然气舱间距不大于200m，向各自的紧急逃生通道开门，再通过400～600m的节点井地面逃生口至室外；其它舱室不大于400～600m。其中，天然气舱地面逃生口与其它各舱室采用统一出地面。逃生口最小尺寸为1m×1m。
（3）吊装口：地面总吊装口设计尺寸1600×7000mm，设置间距400～600m。电力舱吊装口设计尺寸为Φ800mm；其它舱室吊装口设计尺寸1600×7000mm。
（4）通风口：综合管廊采用机械进风、机械排风的通风体系。在节点井（含盾构井、工艺井）布置排风口或进风口，其中天然气舱进、排风口均独立设置。
（5）管廊检修通道净宽：满足管道、配件的及设备运输要求，最小不小于1.0m。
（6）管线的分支要求：根据各管线产权单位的规划要求，同时在有条件的节点井，尽量多预留出口。
5智能管控系统
作为城市生命线走廊，城市综合管廊容纳的管线种类多样，同时管廊自身使用的动力、照明、通风、排水、消防等设备繁多，使用传统的地下空间管理方式，会产生数据不全、精度差、资料分散、预警及处理滞后等问题。因此，使用现代互联网技术，建设智能运维管控系统平台，进行信息化管理，才能及时发现和处理事故，最大限度地发挥城市地下综合管廊的功效。
本工程智能运维管控系统包括综合安防监控平台、应急指挥系统、存储系统、大屏显控系统、智能运维系统等。
管控中心利用光纤专线平台，汇聚所有监控区域内的安防系统，将所需的视频、音频、数据、报警信息进行传输、共享、切换；利用多媒体工作站根据授权进行远程调阅、查询、控制；实现互联、互通、互控，为领导决策、指挥调度、取证和处置公共突发事件提供及时、可靠的监控图像信息。
6防火防灾
由于本工程包含天然气管线，为提高管廊安全等级，在燃气舱内设有气体浓度探测器，并采用防爆风机进行独立进、排风。在电力舱及节点井内变电所采用无管网式超细干粉灭火系统。灭火系统具有四种启动方式：报警系统联动自动启动，区域组网联动启动，手动控制启动，系统自身自动启动。设计采用悬挂安装垂直喷射方式和壁挂安装水平喷射方式组合使用，消除防护死角。另外，在管廊及井室内，根据不同的火灾类别和危险等级，均设置有手提式磷酸铵盐灭火器。上述措施确保了在火灾时能有效且迅速的进行扑灭，防止发生二次灾害。
7地面构筑物装饰
节点井顶板人员出入口和通风口需露出地面，作为市政基础设施不可或缺的组成部分，其造型设计对于城市整体环境的影响会起到提升或降低的不同效果。如果对地面口仅采用简单的饰面处理，直接建设在城市绿地、人行道、道路隔离带等位置，会造成对城市环境的非积极影响。
南运河段综合管廊是沈阳城市的干线管廊，而南运河由西向东贯穿沈阳市的主要城区、景观公园、金廊路、小河沿等代表沈阳城市历史、人文、经济和文化的区域。为使地上构筑物与城市环境合理融合，各节点井的地面口根据所处地面周边环境，结合南运河沿线的历史文脉和人文景观、经济发展等区域环境特点，充分利用了材料、造型、结构和灯光等构成元素，通过装饰设计表达出符合地域人文、环境需求的城市公共艺术景观，打造出南运河段管廊地面口的“一处一景一文化”，从而大大提升了沈阳城市的文化新形象。
8结语
综上所述，穿越老城区的地下综合管廊适合采用盾构法施工，其具有安全可靠，选线灵活、施工进度快、对城市环境影响小的优点。由于盾构管片为圆形断面，因此设计时需通过合理的分舱布置，充分利用盾构管片内的空间进行布线，同时为管廊的后期运营维护提供便利。