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到底什么是綜合管廊?分類、設計、施工全剖析

* 作者 : 管理員 * 發表時間 : 2016-12-14 * 瀏覽 : 1088

到底什么是綜合管廊?分類、設計、施工全剖析

綜合管廊,又稱共同溝,它是實施統一規劃、設計、施工和維護,建于城市地下用于敷設市政公用管線的公用設施。

城市地下綜合管廊類型介紹
按其所容納的管線劃分:
1
、干線綜合管廊

說明: 2.png

一般設置于道路中央下方或道路紅線外綜合管廊帶內,主要輸送原站(如自來水廠、發電廠、燃氣制造廠等)到支線綜合管廊,其一般不直接服務沿線地區。其主要收容的管線為電力、通訊、自來水、燃氣、熱力等管線,有時根據需要也將排水管線收容在內。在干線綜合管廊內,電力從超高壓變電站輸送至一、二次變電站,通訊主要為轉接局之間的信號傳輸,燃氣主要為燃氣廠至高壓調壓站之間的輸送。干線綜合管廊的斷面通常為圓形或多格箱形,綜合管廊內一般要求設置工作通道及照明通風等設備。干線綜合管廊的特點主要為:穩定大流量的運輸、高度的安全性、內部結構緊湊、兼顧直接供給到穩定使用的大型用戶、一般需要專用的設備、管理及運營比較簡單。
2
、支線型綜合管廊

說明: 3.png

主要負責將各種供給從干線綜合管廊分配、輸送至各直接用戶。其一般設置在道路的兩旁,收容直接服務的各種管線。支線綜合管廊的斷面以矩形斷面較為常見,一為單格或雙格箱型結構。內部要求設置工作通道及照明、通風設備。主要特點為:有效(內部空間)斷面較小、結構簡單施工方便、設備多為常用定型設備、一般不直接服務大型用戶。
3
、纜線型綜合管廊

說明: 4.png

主要負責將市區架空的電力、通訊、有線電視、道路照明等電纜收容至埋地的管道。一般設置在道路的人行道下面,其埋深較淺,一般在1.5米左右。以矩形斷面較為常見,一般不要求設置工作通道及照明、通風等設備,僅增設供維修時用的工作手孔即可。
4
、干支線混合型綜合管廊
干支線混合綜合管廊在干線綜合管廊和支線綜合管廊的優缺點的基礎上各有取舍,一般適用于道路較寬的城市道路。
按斷面形式劃分:

矩形綜合管廊

 

說明: 5.png

半圓形綜合管廊

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圓形綜合管廊

 

說明: 7.png

拱形綜合管廊

 

說明: 8.png


綜合管廊平面布局的一般規定
1.
與城市功能分區、建設用地布局和道路網規劃相適應;
2.
應結合城市地下管線現狀,在城市道路、軌道交通、給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等專項規劃以及地下管線綜合規劃的基礎上確定布局;
3.
應與地下交通、地下商業開發、地下人防設施及其他相關建設項目協調;
4.
綜合管廊適合條件:
交通運輸繁忙或地下管線較多的城市主干道以及配合軌道交通、地下道路、城市地下綜合體等建設工程地段;城市核心區、中央商務區、地下空間高強度成片集中開發區、重要廣場、主要道路的交叉口、道路與鐵路或河流的交叉處、過江隧道等;道路寬度難以滿足直埋敷設多種管線的路段;重要的公共空間;不宜開挖路面的路段。
5.
宜布置在道路兩側地塊對公用管線需求量較大的一側;
6.
盡可能滿足綜合管廊與其他管線的交叉要求;
7.
綜合管廊接出管線的長度較短;
8.
綜合管廊對道路及兩側建筑物的影響較小;
9.
充分滿足道路規劃對綜合管廊管位的要求;
10.
綜合管廊的投料口、通風口、出入口等設施與道路景觀及功能的結合;
11.
宜將大管道管溝布置于人行道、綠化帶下;
12.
在機動車道下敷設小管道宜靠人行道,大管道靠車行道,便于小管道管溝繞行給大管道管溝投料口等節點創造條件;
13.
綜合管廊應設置監控中心,監控中心宜與臨近公共建筑合建,建筑面積應滿足使用要求。

綜合管廊斷面布置的一般規定
1.
斷面形式應根據納入管線的種類及規模、建設方式、預留空間等確定;
2.
應滿足管線安裝、檢修、維護作業所需要的空間要求,管廊內部凈高不宜小于2.4米,雙側設置支架或管道時檢修通道凈寬不宜小于1.0米,單側設置支架或管道時檢修通道凈寬不宜小于0.9米;
3.
管線布置應根據納入管線的種類、規模及周邊用地功能確定;
4.
天然氣管道應在獨立艙室內設置,熱力管道采用蒸汽介質時應在獨立艙室內設置;
5.
熱力管道不應與電力管道同艙設置;
6.110KV
及以上電力電纜,不應與通信電纜同側設置;
7.
給水管道與熱力管道同側布置時,給水管道宜在上方;
8.
進入綜合管廊的排水管應采用分流制,雨水納入綜合管廊可利用結構本體或采用管道排水方式;
9.
污水納入綜合管廊應采用管道排水方式,污水管道宜設置在綜合管廊的底部。

城市地下綜合管廊結構設計的一般規定
1.
結構設計使用年限應為100年;
2.
結構應根據設計使用年限和環境類別進行耐久性設計,并應符合現行國家標準《混凝土結構耐久性設計規范》(GB/T50476)的有關規定;
3.
應按乙類建筑物進行抗震設計,并應滿足國家現行標準的有關規定;
4.
結構安全等級應為一級,結構中各類構件的安全等級宜于整個結構的安全等級相同;
5.
結構構件的裂縫控制等級應為三級,結構構件的最大裂縫寬度限值應小于或等于0.2mm,且不得貫通;
6.
防水等級標準應為二級,并滿足結構的安全、耐久性和使用要求;
7.
抗浮穩定性抗力系數不低于1.05。

綜合管廊的施工方法
1
、明挖法現澆法

說明: 9.png

利用支護結構支擋條件下,在地表進行地下基坑開挖,在基坑內施工做內部結構的施工方法。其具有簡單、施工方便、工程造價低的特點,適用于新建城市的管網建設。
2
、明挖預制拼裝法

說明: 10.png

是一種較為先進的施工方法,要求有較大規模的預制廠和大噸位的運輸及起吊設備,施工技術要求、工程造價較高。特點是施工速度快,施工質量易于控制。
3
、淺埋暗挖法
是在距離地表較近的地下進行各類地下洞室暗挖的一種施工方法。具有埋深淺,適應地層巖性差,存在地下水,周圍環境復雜等復雜條件。在明挖法和盾構法不適應的條件下,淺埋暗挖法顯示了巨大的優越性。它具有靈活多變,道路、地下管線和路面環境影響性小,拆遷占地小,不擾民的特點,適用于已建城市的改造。
4
、頂管法

說明: 11.png

當管廊穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時,采用的一種暗挖式施工方法。在施工時,通過傳力頂鐵和導向軌道,用支撐于基坑后座上的液壓千斤頂將管線壓入土層中,同時挖除并運走管正面的泥土。適用于軟土或富水軟土層,無需明挖土方,對地面影響小;設備少、工序簡單、工期短、造價低、速度快;適用于中型管道施工,但適應管線變向能力差,糾偏困難。
5
、盾構法

說明: 12.png

使用盾構在地中推進,通過盾構外殼和管片支撐四周圍巖,防止發生隧道內的坍塌,同時在開挖面前方用刀盤進行土體開挖,通過出土機械運出洞外,靠推進油缸在后部加壓頂進,并拼裝預制混凝土管片,形成隧道結構的一種機械化施工方法。
該法具有全過程實現自動化作業,施工勞動強度低,不影響地面交通與設施;施工中不受氣候條件影響,不產生噪音和擾動;在松軟含水層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術和經濟方面的優越性。其缺點是斷面尺寸多變的區段適應能力差,盾構設備費昂貴,對施工區段短的工程不太經濟。

綜合管廊的技術發展方向
1
、預制拼裝及標準化、模塊化
綜合管廊預制拼裝技術是國際綜合管廊發展趨勢之一,大幅降低施工成本,提高施工質量,節約施工工期。綜合管廊標準化、模塊化是推廣預制拼裝技術的重要前提之一,預制拼裝施工成本的幅度取決于建設管廊的規模長度,而標準化可以使得預制拼裝模板等設備的使用范圍不局限于單一工程,從而降低攤銷成本,有效促進預制拼裝技術的推廣應用。此外,編制基于綜合管廊標準化的通用圖,大幅降低設計單位的工作量,節約設計周期,提高設計圖紙質量。
2
、綜合管廊與地下空間建設相結合
城市地下綜合管廊的建設不可避免會遇到各種類型的地下空間,實際工程中經常會發生綜合管廊與已建或規劃地下空間、軌道交通產生矛盾,解決矛盾的難度、成本和風險通常很大。應從前期規劃入手,將綜合管廊與地下空間建設統籌考慮,不但避免后期出現的各種矛盾,還降低綜合管廊的投資成本。如綜合管廊與地下空間重合段可利用地下空間的某個夾層、結構局部共板等。
3
、綜合管廊與海綿城市建設技術相結合
從目前的政策導向看,對于具備條件的排水管道建議納入綜合管廊,新版《城市綜合管廊工程技術規范》(GB50838-2015)增加排水管道入廊技術規定。將綜合管廊的設計與海綿城市技術措施相結合,既滿足綜合管廊的總體功能,又能提高排水防澇標準,提升城市應對洪澇災害的能力。例如將雨水調蓄功能與綜合管廊功能相結合,是工程設計中比較容易實現的一種模式。雨水調蓄艙防淤積問題除設計坡度控制外,考慮設置復合斷面和增加沖洗設施等措施。
4
、“BIM+GIS”技術在綜合管廊建設中的應用
BIM
是以三維數字技術為基礎,對工程項目信息化進行模型化,提供數字化、可視化的工程方法,貫穿工程建設從方案到設計、建造、運營、維修、拆除的全壽命周期,服務于工程項目的所有各方;GIS地理信息系統是一種特定的十分重要的空間信息系統。在計算機硬軟件系統的支持下,對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
綜合管廊從宏觀到微觀的全面信息,包括周邊環境、地質條件和現狀管線等。“BIM+GIS”正好互補兩者之間信息的缺失。采用“BIM+GIS”三維數字化技術,將現狀地下管線、建筑物及周邊環境的三維數字化建模,形成動態大數據平臺。在此基礎上,將綜合管廊、管線及道路等建設信息輸入,以指導綜合管廊的設計、施工和后期的運營管理,有效提高地下綜合管廊工程的建設和管理水平。

國外典型運維實例
新加坡濱海灣地下綜合管廊自2004年投入運維至今,全程由新加坡CPG集團FM團隊(以下簡稱“CPGFM”)提供服務。如何保障綜合管廊的安全成為擺在新加坡政府和CPGFM面前的重要課題。
為了建設管理好這條綜合管廊,CPGFM以編寫亞洲第一份保安嚴密及在有人操作的管廊內安全施工的標準作業流程手冊(SOP)為基礎,建立起亞洲第一支綜合管廊項目管理、運營、安保、維護全生命周期的執行團隊。與此同時,具有30多年物業管理經驗的CPGFM設施管理部總經理梁忠恕被新加坡政府選定為濱海灣綜合管廊設計圖紙審查小組顧問,從設計環節提供安全建設、運維的咨詢意見。

說明: 13.png

1、運維管理貫穿管廊周邊地塊開發建設的始終
由于新加坡綜合管廊建設完成、投入運營的時間早于周圍的許多建筑的開發建設,所以在管廊運維期間,經常會有附近土地開挖打樁而影響管廊結構的穩固。
為了解決這個問題,CPGFM通過調查研究提出了兩點解決辦法:一是要求所有在管廊附近開挖的施工單位必須提交一份打樁的施工圖紙給CPGFM;二是由CPGFM的管理人員進行專業的分析后,才能開始施工。以上辦法大大減少了管廊外部維修等不必要的花費和麻煩,有效地節約了運維成本。CPGFM曾通過審查管廊周圍建筑工地的施工圖紙,發現該建筑施工會破壞管廊的結構,立即給予制止從而減少了損失。
另外,由于綜合管廊在地下,很多沙井進出口很容易被其他建筑施工所覆蓋。為了避免這個問題,CPGFM建議在沙井蓋周圍裝上傳感器,以便當沙井被覆蓋時,工作人員能在最短的時間作出反應。
2
、系統化、精細化管控綜合管廊全生命周期
地下綜合管廊使用壽命長達百年。如果把管廊設施視為生命體,那么,進行日常系統性、精細化地保養就能延緩管廊內的設施、設備衰老,減少其“生病”的幾率,延長使用壽命。這就為投資建設方節省了日常運維的資金投入。如何確保綜合管廊生命體能夠得到有效的保養、維護?CPGFM團隊有一整套的管理辦法和實踐經驗。
在綜合管廊運維管理所涵蓋的接管期、缺陷責任監測期、運營維護工作期等三個階段,運維管理所包括的人員管理、設施硬件管理、軟件管理等三部分,均有標準流程手冊進行指導和嚴格的考核機制作為保障。在多達30本的操作手冊中,《質量保證SOP》和《主要通訊程序SOP》是根本要求,《運營和維護SOP》、《計費與征收管理SOP》、《結構SOP》、《安全與健康和環境SOP》、《特殊程序SOP》是支持系統。系統的、精細化的管理方法,有利于提前預測、排查、解決故障,延緩了設備、設施老化,延長了設備、設施的壽命,為投資方帶來了更好的回報。
3
、打造智慧運維平臺,為管廊生命注入新活力
濱海灣綜合管廊自2004年投入運維至今已有12年,目前的軟件系統已接近10年~15年的生命周期,加之近年來新加坡智慧城市建設的興起,自2014年起,CPGFM與大學機構聯手進行智能運維平臺的研究和探索。
該智慧平臺是一個高度自動化的系統,從操作人員進廊前的保安工作到入廊后的人員追蹤,都可用閉路電視或傳感器了解他們的行動且能自動分析報警。例如,運用裝有探測頭和GPS定位系統的自動飛行器。此飛行器不受天氣限制且可以設定飛行路程,使管理人員足不出戶就能完成日常巡查,而且此飛行器上的探測頭還可以進行智能拍攝,檢測到管廊周圍有異常能自動報警,使管理人員在最短的時間了解管廊安全狀況并能立即作出適當的反應;運用人工智能閉路電視分析儀。此閉路電視分析儀適用于管廊內所有一般的攝像頭,如果攝像頭拍攝到任何廊內工作人員不正常的活動情況或者超過其工作活動范圍,閉路電視分析儀可以立即分析并報警,監控室內工作人員可以立即作出反應。這樣既可以保證廊內工作人員的安全也可以保證管廊內不會發生任何違規的行為。
運維智慧平臺建設是個系統的研究、實施過程,將從以下四個方面展開:一是集中式的績效管理平臺,包括智能能源監測、智能照明、智能保安、智能運營等,這個平臺能實時跟蹤整個管廊的重要設備,減少開支、增加效率;二是可持續的管廊內部環境技術,包括環境監測、通風系統監測、空氣質量、施工條件等;三是集中式數據庫解決方案,包括智能數據存儲、提高能效、可持續性&容量可變化性、運行速度快&系統可靠性等,可以不斷分析改善管廊條件;四是智能監控儀表盤,可以融合所有監控系統,只顯示管理人員所需要的信息。


 

 


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