共同沟(地下综合管廊)

摘要市政共同沟是城市地下管线的共同隧道，又称综合管廊或管沟。早在1833年，巴黎创造性地在地下大型排水管道中布置了煤气、电力等管线，形成了早期的共同沟。随后一些发达国家也相继建设了共同沟，随着城市化的进程，共同沟技术日臻完善。“共同沟”一词源自本，是因为日本的共同沟技术比较发达，建成的里程最长，相应的建设法规也比较完善。我国第一条规模较大、距离较长的共同沟是位于上海浦东新区的张杨路共同沟，于1994年底初步建成，它是国内共同沟建设的一个标志。近10年来，国内一些大中城市也开始了共同沟建设的尝试。总体上，我国的共同沟还处在试验性建设阶段，相应的建设法规、设计规范还没有形成，建设经验少。借鉴国外的成功经验是必要的，因此，本文通过对国外共同沟建设的介绍。以图了解共同沟技术的发展史及其与城市化发展的关系，促进我国共同沟的发展。共同沟有别于传统直埋，在城市地区，由于土地资源十分稀缺，地上空间的利用也是十分有限的，开发地下空间就成为城市发展的必然结果。城市地下空间的利用，不应仅仅看作是一种空间的向下延伸，而应当把地上和地下作为一个整体来考虑，那么就应当全面和综合地将地上和地下空间进行统筹规划、建设和利用。未来的城市将是地上城和地下城所构成的一个“高效率”的整体，那么，共同沟将成为沟通地上和地下的重要纽带一城市的动脉和神经。共同沟是城市地下空间开发利用达到一定阶段时候的必然产物，它不单单是为地上服务的，同样也是为地下服务的，因此，它不仅仅可以很好地解决城市管线维护、改建和扩建对地上的影响，更有效地为地上服务，而且应当结合城市地下空间的开发利用，将共同沟的建设纳入城市的地下空间开发的规划、建设当中。总之，共同沟的建设应当纳入到包括地下和地上在内的城市空间开发利用的总体规划当中H’5J。科学规划、合理建设的共同沟，与传统的埋设管线相比有着很大的优势。尽管初期建设费用很高，但是管线的扩容、改建、以及日常维护都极为方便，而且不会破坏和影响其他设施，不会妨碍地面交通，在城市地区从长期和总体上看是经济的。城市发展通常存在许多不确定、且难以预计的因素，这样，传统的管线敷设方式就给城市规划带来相当大的难度。共同沟是一个“开放的”管线平台，在一定程度上可以克服城市发展与市政建设之间的矛盾，避免道路多次开挖的麻烦和费用，而且为城市的发展和规划提供了更大的自由度和灵活性。共同沟将电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，以不变应万变，方便而且灵活。此外，由于管线不接触土壤和地下水，因此避免了酸碱物质的腐蚀，延长了使用寿命。它向地下发展，不牵扯地面空间，为规划、发展需要预留了宝贵的空间。同样位于地下，但共同沟却是“开放的”，维护人员可以通过各种专门的通道进入共同沟内，日常的检查和维修极为方便。而且，完备的共同沟具备先进的监控系统．可以对共同沟的运行状况进行实时监测和控制。可以说共同沟是城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一，是21世纪城市发展的方向，对于我国来说，经济、社会以及政治各方面都处在发展和变化之中，发展共同沟尤其显得重要。尽管共同沟有诸多优势，但是，由于集中在一起的管线较多，因此，共同沟的工程规划、施工和管理，以及安全等等都具有相当的复杂性和难度，它不仅是共同沟工程本身的难度问题，而且涉及与整个城市或地区总体规划之间盼协调关系问题，并因此涉及到或受制于社会政治经济生活的各个方面。共同沟作为城市的基础设施，牵一发动全身，并且由于它投资大，影响的空间和时间跨度也较大，因此，必须统一、全面和长远地进行统筹规划。，使地下空间和地上空间形成有机的联系。一.可行性分析近年来，长沙市、区两级从岳麓新城的实际出发，依托资源优势和国家级高新技术开发区的政策优势，优化经济结构，夯实产业基础；投资西进，城市西拓，完善城市交通网络，加快城市化步伐；实施科教兴市战略，兴办大学城区，增强城市核心竞争力；构筑实业旺区平台、科教兴区平台和生态立区平台，力求把岳麓新城建设成为以电子信息和新材料为龙头的高新技术产业基地，有较强吸引力的产学研基地，高附加值的产品出口创汇基地，文化资源型旅游基地和环境优美、经济繁荣、秩序优良、文明富庶的现代化新型城区。长沙市夹湘江而建，自古以来，跨越河东河西均以橘子洲为跳板，或以舟楫，或建桥行车，往来商贾云集于此，繁荣了岳麓山下湘江两岸的这一片沃土。岳麓新城位于古城长沙湘江西滨，与长沙市中心区隔江相望，是长沙市的西部门户。作为长沙市的河西新城，全区面积145平方公里，总人口41万人。岳麓新城分别与望城县的雷锋镇、星城镇、含浦镇及坪塘镇相邻，往西通过长常高速过湘江五一大桥、北大桥、南大桥、黑石铺大桥等大型桥梁，架立多条交通走廊，实现河西与河东的分而不隔，联系快捷。关注着城市化进程的快速发展，城市基础设施已经不能满足城市的正常生产生活，特别是2008年初的雪灾导致许多重要动脉管线瘫痪的问题反映出基础设施的薄弱。地下管线足城市基础设施的重要组成部分，是城市规划、建设、管理的重要基础信息。城市地下管线如给水、排水、燃气、电力、电信、热力、工业等管线，就像人体内的“血管”和“神经”，日夜担负着输送物质、能量和传输信息的功能，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。囚此，规划、建设和管理好地下管线是未来充分利用地下空间的重要的基础工作之一，是现代化城市可持续发展和有效应对突发灾害的保证。共同沟检测运营实况图荣湾镇地处于岳麓区与湘江一桥交叉点处，位于319国道上，是河西新城区的交通门户及多年形成的商业中心，地理位置优越。三一九国道可与宁乡、益阳、常德紧密联系。通过绕城公路、城市环线与市区各片以及京珠高速公路联成网络，与机场、车站、港口等城市交通枢纽形成快速联系通道。其管线牵涉许多重要交通动脉，管线工程安全高速的维护与运营将成为地下空间重要的基础工作之一。荣湾镇通城商场地理位置示意图与管线直埋敷设方式经济比较管道敷设形式断面形式（B*H）投资额（万元）经济指标（万元/m）造价百分比备注共同沟一左侧3.2m*3.9m右侧3m*3.3m110632.05158%污雨水进沟共同沟共同沟左侧3m*3.2m右侧2m*2.8m633594071.74134%污雨水单独直埋敷设二污雨水管直埋敷设3072综合管网直埋敷设70151.30100%直埋敷设注：1、表中内容为参考我国某设计院统计数据所得2、表中投资包括土建成本以及污雨水、给水、燃气管线成本，但不包括电力、电缆管线成本，施工方法采用明挖。二、规划原则1、基本路网方案根据现况调查所得之资料研拟规划区域内管线需求预测，协调各管线主管机关及事业单位参与共同沟系统设置的意愿，及了解各管线未来发展计画，根据未来都市发展规划，订定管线短、中及长期需求与未来可能发生困难与解决方法。共同沟设置条件内容如下表共同沟系统规划的原则可就干管之的共同沟与支管的共同沟分别进行，其评估项目如下表所示。就个别评估项目设定评估指针进行量化评估。2、路网方案研拟根据以上资料收集及项目评估之结果，选择可行路线进行路网方案之研拟，依据各方案之效益评估结果，拟定路网方案及替代方案。效益评估之重点包括交通之延滞、道路维护、及管线更新维修等。路网方案研拟时应注意是否就可行路线加以选择串联、干管与供给管系统之整合、及系统与相关计画之整合和干管与新市镇之整合等。作业时之评估指针建议如下表所示，并将各指针以量化方式进行总体评估，选出最佳及可行之替代方案。二、共同沟设计方案及工程概况荣湾镇综合管廊地处于枫林一路和麓山南路的交叉点处，计178公里，该段共同沟为南北双排双孔。由于煤气的易燃易爆性，故煤气管道享受特殊照顾，煤气共同沟为双排双孔共同中靠外侧道路红线的单独的210m×195m砼管沟，基本位于人行道下，平均沟底深度为4-5m。共同沟底平面有一定的排水坡度，基本与煤气排管坡度相符，沟底地面由一10cm宽的小沟槽排水。在本段中，沿途过四个路口，各交叉路口共同沟以倒虹管形式过路口，倒虹管坡度为19％，至深点集水沟，设置水泵排水。共同沟每隔300m左右设材料投入口一只，管子、零配件、焊机等均由此吊入，计设置5×2=10只投料口。每个路口设入孔二只(松林路口除外)，便于施工操作人员进出，计设3×2=6只入孔。另外，每隔100m左右设置通风孔，施工期间电线、氧气管、乙炔管均由此进入。共同沟工程施工结束后，其配套综合设施还包括防火、通风、水泵、照明及有关供配电、中央计算机、火灾报警、天然气报警、氧含量检测、闭路电视、广播通信等系统。共同沟主要设计参数共同沟管道总长178公里断面形式南北双排双孔靠外侧道路红线砼管沟尺寸210m×195m平均沟底深度4-5m排水小沟槽截面宽度10cm倒虹管坡度19％每隔300m左右设材料投入口一只，管子、零配件、焊机等均由此吊入，计设置5×2=10只投料口，每个路口设入孔二只(枫林路口除外)，便于施工操作人员进出，计设3×2=6只入孔。另外，每隔100m左右设置通风孔三、共同沟中各种管线的布局一般情况下，依靠重力流的污雨水管线适宜采用直埋的形式，单独敷设，因为污雨水管线进沟一方面造成投资增加，同时污雨水产生的废气不利于共同沟的维护，但也有的地区污雨水管线进入共同沟内。高压的主供水管一般应独处一室，当给水管与电力、电信管线同沟时，应注意施工质量，加强维护管理，避免爆管的发生。当强电与弱点共处一室时，应注意采用屏蔽措施，避免强弱电管线的相互干扰，而且110KV的高压电缆管线应外加屏蔽铁盒。本项目的共同沟将污水、雨水管线采用直埋的方式敷设，为了减少交叉点，在道路两侧各设置一条污水管线，将道路两侧楼体内出来的污水接入主管道，在整个管线系统中污雨水管线与地下管廊只有两个交叉点。共l司沟内设DN600常压给水管，DN500压力污水管，D426XLOLNG工程高压输气管和6只电缆层架及照明，监控电缆。另外，根据消防要求，还设置自动喷淋灭火系统。给水管悬挂于墙上．选用高密度聚乙烯(HDPE)管。该管是纯原料挤压加工而成，不加任何填充剂，材质本身无毒性，不结垢，不滋生细菌，无二次污染，是用于饮水管道的可靠管材，近年来在国内外广泛推广。管道采用法兰和电熔焊接连接便于沟内安装。塑料管有一定的刚柔性，即径向刚，轴向柔，在共同沟较大曲率半径转弯断可直接转弯无须增设湾头配件。外露管道都有一定的热膨胀性，对于钢管和玻璃钢管需加设伸缩接头，而塑料管具有纵向柔的特点，有一定的蠕变性，管材有一定的微弯曲即可起到吸收膨胀的作用，共同沟内塑料管道可不设伸缩接头。因沟内无配件，无接头，不防腐，检修维护量大大减少。虽然PE管价格较贵，但从安全供水，水质可靠，安装维护方便等因素考虑，给水管道采用HnPE管是合适的。污水管置于地面砖支敦上，安装条件较好，宜选用价格便宜的夹砂玻璃钢管，该管材的基本性能与塑料管接近，仅耐冲击性、刚性差于塑料管，接头一段为承插和法兰两种型式。其重量轻于钢管和铸铁管，在沟内安装无法采用大型吊车，采用重量较轻的玻璃钢管是适宜的。热力、燃气、电力、通讯、给水与中水管线分别布置在5个小室内，避免了不同管线之间的相互干扰，减少了危险的发生。除燃气出地面设表外，其余都在地下室设表，便于计量。共同沟管线断面图布置如下：附注：一、图例：E—电力电缆T—通讯电缆W—给水管道G—燃气管道二、共同沟布置在车行道下三、单位：除管径以毫米计外，其余均以厘米计荣湾镇共同沟断面模式3.施工设计的相关要求：(1)综合管廊中按建筑设计防火规范要求分区．并按规定设置钢制防火门和防火卷帘：接要求在不同区段设消防报警、喷淋、通风、排烟及动力照明等。(2)各地段就地设置疏敞楼梯，其距离必须满足防火设计规范对综和管廊地下空间开发和停车场楼梯的疏散距离要求。(3)所有防火墙的管道，必钡川岩棉封堵严实，水泥砂浆封口。(4)汽车坡道进出口的地面开口段．在距上部檐口内2m以外的地面部分．做融雪设施，融雪电缆埋在结构底板中。(5)地下综台管廊的结构防水等级为一级，采用刚柔结合方案，在结构关键部位(施丁缝、应力集中处以及环形车道、汽车坡道顶板)外表面涂刷水泥基渗透催化结晶型防水材料。本材料独特的催化作