綜合管廊建設和運維下的管廊設計優化

繆龍龍

摘 要：本文總結了國內多座城市綜合管廊建設、運行及維護經驗，提出了綜合管廊設計優化建議，為其他綜合管廊項目設計提供借鑒。

關鍵詞：綜合管廊;控制中心;消防系統

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）04-0127-02

Discussion on the Optimization of Pipe Gallery Design under

the Construction and Operation of Comprehensive Pipe Gallery

MIAO Longlong

（Shanghai Municipal Engineering Design Research Institute Group 10th Municipal Design Institute Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730000）

Abstract： The experience in the construction， operation and maintenance of comprehensive pipe corridors in many domestic cities was summarized， and some suggestions for the optimization of the design of integrated management corridors was put forward in this paper， in order to provide reference for other comprehensive gallery project design.

Keywords： comprehensive pipe gallery;control center;fire protection system

近年來，我國開始大規模建設綜合管廊。隨著管廊建成、運行及維護，許多管廊設計缺陷逐漸顯露。因此，需優化管廊設計，確保管廊建設和運維的經濟、合理及安全。

1 管廊布局設計優化

1.1 管廊總體布局

管廊總體布局應充分考慮建設區域的開發強度、道路交通流量、各類市政管線規劃布局、道路環境、品質需求、城市地下空間利用規劃及設施、工程可實施條件以及經濟性等因素，尤其是工程可實施條件和經濟因素。

1.1.1 工程可實施條件。分析管廊敷設道路及周邊建設條件，避免在管線運行完好和無施工條件的道路下布置管廊，從而避免工程浪費或造成無法實施。管廊的建設適宜跟隨道路下主管線更換、道路大修及新區道路建設。

1.1.2 經濟因素。管廊建設造價和運行費用高，應合理確定建設規模，避免對城市經濟造成負擔。

1.2 控制中心布局

控制中心應盡量布置于管廊分布中心區域，以減少管廊分控中心數量，減少管廊控制中心運維人員，降低管廊運行成本。

2 入廊管線及管道材料設計優化

2.1 入廊管線

道路下敷設市政管線一般為電力、通信、熱力、燃氣、給水、再生水、污水及雨水8類。其中，電力（220kV及以下）、通信、熱力（熱水）、給水及再生水管線入廊較常見，可作為首要選擇入廊的管線;電力（220kV以上）、熱力（蒸汽）及燃氣管道入廊均需要單獨艙室，經濟性較差，需結合城市經濟情況進行分析;污水和雨水管道為重力流，管線入廊需結合地形，其中地勢高差較大的區域較為適宜，地勢平坦區域則易造成管廊深度隨雨水、污水管道埋設深度的增加而增加，從而需要增加中途提升泵站，增加了管廊投資成本[1]。

2.2 管線材料

電力和通信線纜選擇阻燃電纜。給水和再生水管線、熱力管線及燃氣管線需選擇剛度好的管材，且管材的焊接、法蘭及卡箍接口的防腐性高，以避免管道運行中管線接頭脫開或管線發生形變。熱力管道要求具有較高的保溫性能。管廊內實施大規模、多種類管道安裝時，管道接口建議采用法蘭或卡箍接口，焊接接口易造成管廊內施工環境惡劣。雨、污水入廊通常有兩種做法，一種為管廊本體作為雨、污水排放通道，另一種是將管線入廊。相比之下，管廊本體作為雨、污水排放通道經濟性更好。

3 管廊斷面設計優化

斷面布局受入廊大管徑管線影響較大，應先布置大管徑管線，再安排小管徑管線，從而達到最節省管廊空間的斷面布局。管廊斷面應避免設計高度過高。對于地下水位較淺區域，高度較高的管廊實施降水困難，且管廊建成后上層管線和設備的安裝、檢修困難。因此，建議管廊設計凈高不超過4.0m。對于不宜開挖區域，管廊斷面設計推薦采用盾構設備。管廊斷面應盡量采用同城地鐵斷面，以減少盾構設備調運費用，從而降低管廊建設成本。

4 管廊道路下布設位置和埋深設計優化

4.1 管廊道路下布設位置

管廊宜與道路平行敷設，宜位于或靠近道路綠化分隔帶、人行道等區域下，以便設置地面通風口、投料口、人員出入口及逃生口，減少逃生線路迂回和地面交通對巡檢人員進出的影響。布置管廊時，應將電力、通信等檢修頻率較高的艙室靠近人行道布置。

4.2 管廊道路下埋深

管廊埋深需考慮當地凍土深、管廊上層植被、管線交叉以及管廊夾層設置。管廊頂層平均覆土建議設計為2.5～3.0m，可滿足管廊頂層綠化帶灌木種植需求和管線交叉需求。同時，管廊夾層需具有1.8m及以上的空間，便于巡檢人員操作。個別節點頂層覆土可根據實際情況進行調整，但建議管廊頂層位于道路路面結構層下，以避免道路的不均勻沉降。

5 節點設計優化

管廊節點主要有人員出入口、通風口、投料口、逃生口、接出口及交叉口。節點設計均采取加高、擴大處理，空間需滿足各類管線轉彎半徑。雖然國內管廊建設和管廊節點設計已較為成熟，但根據后期運行和維護情況，建議管廊節點設計時要注意如下幾點。

①滿足設計間距需求下，盡量減少節點數量，便于后期的管廊運行管理和降低管廊造價。

②節點設計應減少直爬梯，多采用斜梯，便于巡檢人員出入。尤其是人員出入較頻繁的出入口、交叉口等節點，建議采用45°～60°斜梯。

③人員檢修通道不宜跨越管道，避免檢修材料運輸困難。

④冒出地面的通風口、投料口、人員出入口及逃生口設施，尤其是通風口，應充分考慮地面雨水倒灌的風險。多數管廊設計采用的冒出地面設施高于地面30～50cm，建議地勢低洼區域冒出地面設施高于地面50cm。

⑤管廊接出口末端與用戶接線井的設計深度不超過3m，避免后期接線困難。

⑥管廊內管線出線方式分為管道直埋、套管出線及支廊出線，建議采用套管出線方式，既避免了管線后期檢修挖破道路，又降低了管廊建設造價。

6 附屬設施設計優化

6.1 消防系統

管廊內消防系統多采用噴淋和超細干粉形式。根據上海世博園、上海亭安、珠海橫琴、青島高新區及西安等地建成的管廊運行情況，兩種消防形式均運行良好，滿足管廊消防需求。

實際運行中發現，管廊消防過度設計，造成投資浪費。除電力、電纜艙室外，其余管廊火災風險較低，按規范間距布置手動滅火器即可，無需設置自動滅火系統。

綜合管廊各防火分區需設置通風系統，分為自然進風和強制排風。設計時，需保證相鄰的防火分區的兩個風口功能相同，以避免防火分區的排風被相鄰防火分區吸入而導致通風短路。

6.3 供電系統

供電系統主要設備需設置在地面綠化帶等區域，以避免電氣主要設備受潮損壞。例如，西安管廊的運維成本約20%為能耗成本。設計電氣設備時，應盡量選擇節能設施，且設備開啟需考慮多工況開啟。照明燈具選擇LED燈和高色溫光源，且僅在檢修時開啟檢修區域燈具;攝像機選用紅外攝像機，以確保管廊長期光源關閉情況下攝像機能夠正常使用;選用雙速排煙風機，可在正常和事故工況下以不同速率開啟。

6.4 監控與報警系統

國內管廊運維提倡智慧運維，主要體現在監控與報警系統。該系統在管廊中存在過度建設現象。監控與報警系統的建設設計標準需滿足規范及使用要求，切勿過度建設，造成管廊建設浪費。后期控制系統簡單、直觀，報警聲音鮮明，可方便運維人員進行操作。

6.5 排水系統

排水系統是指各防火分區設排水溝收集至集水坑，由集水坑內水泵抽排出管廊。浮球閥雖造價底，但易發生偏差，導致水泵頻繁誤啟動而易燒損。因此，設計排水系統時，水泵開啟控制建議采用超聲波液位計。

6.6 標識系統

標識系統建議采用熒光標識牌，以便于在管廊內發生事故時引導巡檢人員。

7 結語

綜合管廊作為城市的重要市政基礎設施，由管理單位運維。管廊設計應考慮成本控制、運維安全及巡檢便易度等，以滿足管廊后期運維使用，提高管廊的經濟效益。

參考文獻：

[1]張佩蘭，戴超.白銀市南環路地下綜合管廊試點項目設計方案探討[J].低碳世界，2018（2）：143-144.