前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的城乡建设用地竖向规划规范主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:综合管沟,设计,附属设施,重要节点
1 国内外发展状况
综合管沟,又称“综合管廊”、“管线箱廊”或“地下管线共同沟”,是指可以容纳两种或两种以上市政公用设施管线(包括给水、中水、热力、电力、电信等)的一种集约化、集成化的市政公用基础设施[1],同时设置专门的人员出入口、检修口、材料吊装口、管线分支口、进排风口以及防灾检测控制系统等设备,以便于管沟的运行和管理。综合管沟可以节约集约利用城市建设用地,提高城市工程管线建设标准。
早在19世纪,法国巴黎开始规划市区下水道系统网路,形成了综合管沟的雏形。随后英国、德国、美国等国家也得到了很好的发展,在一程度上形成了综合管沟网络系统。亚洲地区,日本综合管沟建设较为完善。1923年,关东大地震之后,日本在东京都复兴计划中试点建设了三处综合管沟:九段坂综合管沟、沟滨町金座街综合管沟、东京后火车站至昭和街的综合管沟。于1963年4月颁布了“综合管沟特别措施法”,首先在尼崎地区建设综合管沟889m,同时在全国各大城市拟定五年期的综合管沟连续建设计划。至2001年,据统计日本全国已兴建超过600km的综合管沟,在亚洲地区名列第一。
相比国外已经形成规模的综合管沟建设,国内综合管沟的建设起步较晚,发展初期没有相应的法律法规进行指导,发展比较缓慢。改革开放以来,随着我国城市化进程的加快,配套基础设施也逐渐增多,道路下的空间越来越拥挤,市政管道在地下的直埋方式难以满足管道建设和城市发展的需求,因此,在城市各重要路段建设综合管沟是城市发展的必然趋势。关于综合管沟技术规范也越来越完善,于2015年5月22日,中华人民共和国住房和城乡建设部最新《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015)。该规范自2015年6月1日起实施,新建、扩建、改建等综合管廊工程的设计都应严格遵守。
2015年7月28日,国务院总理主持召开国务院常务会议,重点讨论了“部署推进城市地下综合管廊建设”,针对长期存在的城市地下基础设施落后的突出问题,从我国的国情出发,借鉴国际先进经验,推进建设城市地下综合管廊,逐步消除“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等道路问题。本文结合某高新区规划东六号线工程全面介绍综合管沟的规划设计及其施工方法。
2 工程概述
根据《高新技术产业新城区主次干道路网竖向规划》(2008-2020年),规划东6号线为城市主干道,是该区“六横、九纵”骨架网络中的重要道路,位于高新区东部创新岛群东侧、洪江河西岸,呈南北走向。
工程设计范围南起正阳路,北至春阳路,沿线分别与规划东17号线、东15号线、东13号线、东11号线、东9号线等相交,工程全长约2560m,规划红线宽度36m,两侧绿化带各10m宽。主要建设内容包括:道路、排水、管网、景观等工程,以及规划东6号线与周边道路的衔接和交通组织。
3 管线敷设方案确认
城市工程管线的敷设方式分为地下敷设和地上架空敷设,根据《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98)“2.1.1城市工程管线宜地下敷设”,在有条件的城市,管线一般采用地下敷设。地下敷设又分为直埋敷设和综合管沟敷设两种,对两种敷设方式进行比较,如表1。
相比于直埋敷设,综合管沟具有明显的优势。采用综合管沟的敷设方式已成为未来城市建设和发展的趋势和潮流,对于规划东6号线的建设具有特别的优势:1)在管线建设条件方面:目前项目周边主要为盐田,具有典型的滨海软土特征,地质条件较差,地下水对管线具有腐蚀性,极大的缩短了直埋管线的使用寿命。而综合管沟的整体刚度大,避免了各种管线与土壤和外界的直接接触。2)在道路交通方面:该区域刚开始发展,对市政管线的需求不大,但随着区域的开发建设,将逐渐增加需求量。可首先完成管沟的土建部分,根据需求逐渐增设其他管线,避免了多次直埋管线对交通和出行造成影响。另外,由于区域建设的不确定性,采用综合管沟可根据需要调整管线,避免了资源的浪费。经过多次方案的比选和专家评审,确定在规划东6号线建设综合管沟进行敷设管线是可行的,也是必要的[2]。
4 综合管沟总体设计
4.1 综合管沟纳入的管线
为统筹安排工程管线在地下空间的应用,协调各种管线工程之间的关系,需根据管线综合规划布设各类管线。根据高新区地势平坦的特点,排水系统采用街坊式,为尽量避免重力流管线(雨污水管线)对综合管沟埋深的影响,沿道路两侧布设雨污水管道。另外,根据该城市专业单位意见,燃气管线不得布置在综合管沟等密闭空间内。确定高新区规划东6号线入沟管线主要为:电力、电信、给水、再生水、热力等管道,为满足远期发展,于管沟内预留管位,采用统建共用的原则,同步实施。
4.2 综合管沟平面及竖向控制
综合管沟的平面线形应与道路平面线形一致,并考虑与现状或规划建筑物(构筑物)的平面位置相协调。如遇有桥梁墩柱处,需在平面采取避让措施;对于曲线段,可将综合管沟划分为若干直折沟,但其转折角必须符合各类管线平面弯折角的要求,使管线敷设、安装方便。
规划阶段平面设计中需充分考虑管沟与其他管线的安全间距,以保证管线的敷设和附属构筑物的砌筑等。竖向控制标高需首先核算雨污水管线标高,以保证各管线(管沟)在交叉点处满足垂直间距要求,此时应将结构厚度等因素考虑在内[3]。
4.3 综合管沟断面及结构形式
由于综合管沟有多个构筑物突出于地面,因此,设计中将综合管沟规划于绿化带内,可通过绿化、景观等处理进行遮挡。标准段管线横断面如图1:
依据各专业规划确定的管线容量,从而确定规划东6号线综合管沟横断面尺寸。为节约化利用管沟空间,多层布设,一般将大管径管道置于底层,线缆置于顶层,其余管道置于中间层。根据供热管道要 求,通道不小于最大管径两侧各10cm;同时满足电缆隧道的通道净宽要求,不小于1.0m;确定管沟横断面净尺寸为3*3m。
另外,为减少土方量,综合管沟纵断面应与规划东6号线基本一致;同时,在纵坡变化处应满足各类管线折角的需要。在穿越路口处,为避让重力流管线,可采取局部下卧或上穿的措施通过。
综合管沟的纵断面应考虑管沟内管道检修时自流排水的需求,其最小纵坡应不小于0.2%,特殊路段不应小于0.15%;最大纵坡应考虑各类管线敷设、运输方便,一般控制在10%以内。
4.4 综合管沟埋设深度设计
由于综合管沟设在绿化带下,首先要保证绿化的深度要求,同时还要保证综合管沟之上其他管线的交叉穿越,且要在冰冻线之下。规划东6号线所在区域冰冻线一般在0.8m左右,加管径及基础大约需挖深1.3m,因此确定该工程直线段综合管沟覆土一般在1.5m左右,纵坡基本与所在道路的纵断一致,在主要路口管线密集交叉处综合管沟局部下弯,增加覆土深度。
4.5 附属工程设计
4.5.1 防火分区
防火分区对于控制火灾的蔓延具有十分重要的意义,但对于综合管沟,目前尚未有相应的设计规范。根据《城市电力电缆线路设计技术规定》(DL-T5221-2005)13.3.1中有关阻火分隔间距“电厂、变电站外的电缆隧道间距为200m”,《人民防空工程设计防火规范》(GB50225-2005)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)规定地下建筑防火分区的面积不超过500m2,同时根据各地实践经验,确定防火分区长度为200米左右,两端设置防火墙,装有甲级防火安全门。
4.5.2 排水设施
当管沟内集水坑积水不能自流排出时,需设置潜水泵提升排出,一般配置一用一备,根据液位信号自动控制启闭,流量和扬程根据实际情况选用,流量一般选用20-30L/S即可。
4.5.3 通风设备
机械通风最小风量应按照每个防火分区换气次数6次/h设计,同时根据设计温度,计算沟内温升效应,综合确定风量和选用风机。一般选用容易安装的设备,如选用SWF-I-NO.5.5系列混流式风机。
4.5.4 电力、照明设备
标准断面每隔8米应设置一处22W的隧道灯,设计照度为15LX,满足照度5-20LX的要求;局部的维修照明,采用工作灯补偿。照明配电箱采用五相和满足安全电压(36V)的要求,不设插座。动力配电箱应防水、防爆、防漏电,不用满足安全电压,插座设于动力配电箱内。
4.5.5 监控、报警系统
由于综合管沟内各种管线较多,可能出现缺氧及产生甲烷等有害气体,需设置有害气体监测装置,该工程每个防火分区采用一套氧气、温度、湿度、二氧化碳监测仪,监测信号通过自动监测系统传至控制中心,对沟内进行24小时监测。设备安装调试由设备厂家进行设计。
4.6 各类孔口设计
4.6.1 通风口
综合管沟为地下构筑物,为保证沟内的正常温度和新鲜风量,需要进行通风设计。为防止短路,每个防火分区两端分别设置进风口和排风口。管沟通风一般选用自然通风与机械通风相结合的方式,即分别为自然通风口和机械通风口,均设置在绿化带内,高出地面1.2m,地上部分设有百叶防护罩,尽量与周边环境相协调。同时,管沟内设置感温装置,当沟内温度达到40℃时,风机开启,低于35℃时关闭。
4.6.2 检查孔
为便于管沟内各种管线的维护管理,在综合管沟内需要每隔一定距离布置检查孔。根据电力规范和地方主管部门要求,电力沟人孔最大间距不宜大于75m,出入口直径按Φ800mm设计。《城市热力网设计规范》:“通行管沟应设事故人孔。设有蒸汽管道的通行管沟,事故人孔间距不应大于100m;热水管道的通行管沟,事故人孔间距不应大于400m。”因此,对于设有电力、热力的单室综合管沟,其检查孔间距按不大于75m设计[4]。
4.6.3 投料口
为方便管沟内材料进出,需设置投料口,一般间距为200m。《城市热力网设计规范》:“安装孔宽度不应小于0.6m,且应大于管沟内最大一根管道的外径加0.1m,其长度应保证6m长的管子进入管沟”。设计中,最大管径为DN400蒸汽管道,加保护层厚度约为0.8m,因此,确定投料口尺寸为7*1.2m。
4.6.4 排水沟、集水坑
排水沟、集水坑用于输送和收集综合管沟内管道、设备进行检修时泄水,集水可通过自流或压力措施排至沟外雨水井中。排水沟的断面尺寸通常采用200*100mm,管沟设横坡坡向排水沟。
对于单室断面的综合管沟需在每个防火分区的低点处设置集水坑;双室断面的管沟,可共用集水坑,只需在管道室的低点处设置集水坑,电力室可通过在低点设置排水管的措施,排至管道室内。根据经验,集水坑一般按不小于2m3的有效容积设计。
4.7 重要节点设计
综合管沟的节点处理是综合管沟设计及施工的重点。由于在十字路口或丁字路口,管沟的相互交叉影响以及要保证检修人员在沟内的通行,使得其节点处理比较复杂。从实质上讲,综合管沟在此处的建设类似于管线立交。从处理方法来讲,可以将管沟在此处设计为双层而实现互通,也可以通过平面加宽、竖向加高来实现互通,可根据工程具体情况确定。
出线方式分为两种:直埋式出线和交叉出线。直埋式出线主要用于管沟出线,受外部管线标高和埋设深度的影响。交叉出线的方式应用范围较广,管沟覆土不大时,可采用该处理方式,主沟和支沟接近正交时,建议采用十字交叉;当为斜交时,建议采用双丁字交叉。出线的原则为:1)支线沟让主线沟,一般来讲主线沟容纳的管线管径、规格较大,调整主线沟弯曲度较难,受限制因素较多;2)小管径管线让大管径管线,即首先保证大管径管线弯折少,以使其具有良好的水力条件,降低输送压力,减少运行费用;3)各种管线统一考虑、相互协调。综合管沟出线处为各种管线汇集点,最为复杂,需保证在有限空间里各种管线平面和竖向位置不冲突,同时仍需保证管线检修方便、空间互通[5]。
4.8 其他预留设计
4.8.1 预留孔洞
根据管沟管线的管径和引入和引出的位置,需预留穿墙套管。对于给水、再生水等管道,按照图集02S404选用套管。对于电力、电信等穿孔较为密集的管线,可采用专用的防水套管,其防水效果良好,但造价较高;为降低投资,可参照《地下建筑防水构造》(02J301-55)中的群管穿墙防水构造的做法。无论采用何种穿墙方式,均需做好防水。
4.8.2 预埋件
为避免管线安装时对结构本体以及防水层造成破坏,因此,在进行土建工程实施过程中预留预埋件。结合工艺设计,施工中在相应位置预留预埋件,未安装前需采取防腐保护等措施。
5 注意事项以及安全措施
综合管沟在施工以及后期的运行管理、维修过程中应注意以下事项:
(1)管理和维修人员进入管沟工作前,应进行安全问题系统培训,明确火灾时的逃生路线以及防排烟设备的控制方式和手动控制按钮位置等安全措施。
(2)管理和维修人员须取得管沟管理部门的许可,下沟前应开启通风设施高速排风,在确定温度、含氧量、有毒气体等因素均满足工作要求后,方可进入沟内工作,且施工时,应采取措施确保消防和通风安全。
(3)检查口兼做火灾逃生口,应确保检查口盖可以从内部轻易打开。
6 设计探讨与建议
综合管沟作为一种特殊的市政管线的敷设方式,是城市现代化建设的必然趋势。综合管沟的设计与各市政管线的规划设计是紧密相关的,在进行其规划设计之前,必须进行充分的调研工作,分析区域的发展情况,充分考虑不同管线的发展需求,以使其能最大限度地满足远期发展的需求,尽量合理地确定预留支沟(或接出管线)的位置,避免重复建设。
参考文献(References):
[1]孙元慧,薛松,孙琳等.青岛某高新区综合管沟工程规划实例[J].市政技术,2014,32(2):109-110
[2]李庆伟,王伟峰,吴小迪.城镇道路综合管沟设计[J].科技传播,2013(9),81-82
[3]王胜华,伊笑娴,邵玉振.浅谈城市综合管沟设计方法[J].城市道桥与防洪,2007(9),178-182