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    綜合管廊重要節點設計

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    綜合管廊重要節點設計
    綜合管廊是地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施,并設投料口、進風排風井、人員出入口、通風、監控等附屬系統。

    住建部于2015年5月22日發布了最新版《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015),對2012版規范做了諸多修訂完善,使綜合管廊的設計、施工更加規范。

    綜合管廊的一些節點(如監控中心與綜合管廊的連接、綜合管廊之間的丁字形及十字形節點)是綜合管廊的重要部分,也是綜合管廊設計中的難點。

    最新版規范(及之前版本)只是對上述節點做了概括性的描述,因此,這些節點的形式、位置及具體設計方法仍值得探討,以下結合南京浦口新城核心區綜合管廊工程和北京市朝陽區廣華新城綜合管廊工程的設計及施工配合情況,對綜合管廊重要節點的設計加以總結。

    工程實例:
    1 南京浦-新城核心區綜合管廊工程
    本工程新建綜合管廊長約10.2 km,為環網狀布置。目前,工程已進入設備安裝階段,將于2015年年底前全面建成。此綜合管廊斷面分為3種(見圖1~圖3),收納給水管、江水源空調供回水管、電力及電信線纜(見表1)。


    2 廣華新城綜合管廊工程
    該工程位于北京市朝陽區百子灣地區,新建4條綜合管廊,呈井字形布局,全長約4.2 km。目前該工程土建部分已基本完成施工,預計2015年年底前全面竣工。管廊斷面主要有2種,均為雙艙斷面(見圖4、圖5)。分為水信艙和熱力艙,水信艙收納給水管、再生水、電信線纜;熱力艙內為熱力供回水管(見表2)。


    節點設計
    節點類型
    綜合管廊工程設計中出現的重要節點在上述兩個工程均有體現,如監控中心與綜合管廊之間的連接通道、管廊之間的丁字形和十字形節點、人員出入口、進排風井及配電設備井等,結合上述兩個工程實例,本文重點介紹監控中心與綜合管廊之間的連接通道及管廊之間的3種十字形節點:①單艙-單艙節點;②單艙-多艙節點;③多艙-多艙節點。其他類型節點(如丁字型節點、人員出入口、進排風井及配電設備井等)本文從略。

    重要節點
    1 監控中心與管廊的連接通道
    監控中心是整個管廊系統監控和管理的中樞,其作用主要是采集處理綜合管廊內各系統的運行數據并提出監控方案,下發控制指令、信息給相應的監控設備,負責整個綜合管廊的運行管理及監控。監控中心和管廊之間的連接通道,既是管廊內各種監控信號纜線和電力纜線的通道,也是巡視和參觀人員進出管廊的主要通道。
    連接通道的設計一般遵循如下原則:
    (1)為便于監控線纜和電力線纜布置,連接通道宜布置在管廊平面的中部位置。
    (2)連接通道斷面尺寸與進入監控中心的線纜數量、種類和通行樓梯有關,作為日常維護和參觀的主要出入口,考慮雙向通行,樓梯寬度宜>1.5 m。
    (3)常見的連接通道有上入式和下入式兩種(見圖6、圖7),可根據連接處管廊覆土情況選擇通道形式。若覆土較深宜選擇上入式;若覆土較淺宜選擇下入式。

    (4)在連廊和管廊之間應設置與管廊同等級防火門,以保證管廊防火分區的獨立和密閉。
    (5)由于連接通道的接入,為了不影響管廊內的管線的敷設和人員的通行,此處的綜合管廊斷面應適當加寬。
    南京浦口綜合管廊工程因管廊覆土較淺,采用下入式連接,通道寬度為2.0 m(樓梯寬1.5 m,單側橋架寬0.5 m),高度為2.4 m。水信艙加寬1.7 m,電艙加寬1.2 m,且在此節點處設置了集水坑。
    2 綜合管廊間節點
    環網狀布置綜合管廊可發揮其最大功能效益,因此,管廊之間必然存在丁字形和十字形兩種節點。節點是管廊設計的重要部分,也是設計的難點。管廊間節點需要解決人員通行和管廊內各種管線銜接兩個方面的問題,解決的基本思路是節點處加高、加寬和設置夾層以及增加樓梯和巡視平臺,從而保證人員通行和各種市政管線的銜接。一般可以遵循以下設計原則:
    (1)節點處管廊加高、加寬及夾層的尺寸與管廊內管線的數量和規格有關;電力線纜的彎曲半徑和分層應符合現行國標《電力工程電纜設計規范》(GB 50217-2007)的相關規定;通信線纜彎曲半徑應大于線纜直徑的15倍;給水(再生水)管、空調水管應預留焊接、閥門安裝等操作空間,距離管廊內壁至少應有0.4 m以上的凈距。
    (2)為便于維護管理,節點處管廊內市政管線多做上跨或下穿處理,盡量保證工作人員在管廊內可直接通行。熱力艙、管廊內市政管線較多及規模較大者優先考慮直接通行。無法保證直接通行時,樓梯的設置應盡量做到通行順暢舒適。
    (3)不同形式艙室之間不聯通,設置夾層后,必須考慮不同艙室間防火分區的完整性,應在夾層合適位置設與管廊同等級的防火門以作隔絕。
    (4)節點處逃生孔的設置應符合《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015)的相關要求。

    2.1單艙-單艙節點
    單艙管廊之間交叉節點相對簡單,以南京浦口綜合管廊工程B型斷面和C型斷面交叉點為例進行說明(見圖8~圖10)。
    根據上述設計原則,本節點設計的基本思路是將管廊加高,把電信、空調供回水及給水管上跨,在標準斷面下設電力夾層,電力電纜通過下穿孔引入下層電力夾層??紤]日常巡視和維護的便利,工作人員直接在管廊內通行。
    預留的人員通道,高度不小于1.8 m,且此處必須設置“注意碰頭”、管廊名稱及方向標示等指示牌;綜合考慮管廊內給水管、空調水管及電力、電信線纜的規格和數量并預留相應的操作空間。南京浦口綜合管廊工程中頂層增加高度為1.7 m,加高部分長度為11.8 m、寬度為10.4 m,底部電力夾層凈高為2.0 m,長度為11.8 m、寬度為10.4 m。在電力夾層下設集水井。
    2.2單艙-多艙節點
    以南京浦口綜合管廊工程A型和C型斷面綜合管廊交叉點為例,對單艙-多艙管廊之間交叉節點首先考慮雙艙中的水信艙和單艙管廊之間銜接,此處也是通過加高加寬且直接跨過A型管廊的電艙,將空調供回水管和給水管上跨預留A型綜合管廊水信艙人員通道,A型管廊電艙不與其連通,因此A型管廊的電艙可直接通行。在標準斷面下設電力夾層,電力電纜通過下穿孔引入下層電力夾層,并將電纜下穿孔與鋼梯合建(見圖11~圖13),且電力夾層為C型綜合管廊的人行通道。需特別說明的是,由于不同艙室之間防火分區彼此隔絕,因此電力夾層應設置防火門以保證各艙室防火分區的獨立性和完整性。
    南京浦口綜合管廊工程頂層加高部分高為1.7 m,長18.65 m,寬度為14.8 m;考慮電力夾層還兼作C型管廊的人行通道,電力夾層凈高為3.0 m,寬度為18.65 m。電力夾層下設集水井。
    2.3多艙-多艙節點
    以北京廣華新城綜合管廊工程中D、E兩個雙艙管廊十字形節點設計為例,對多艙-多艙管廊之間交叉節點的設計思路進行說明,節點平面見圖14。

    關于人員通行問題。其一,兩管廊內部自身人員通行問題,基本的思路是D型管廊在E型管廊下方穿行,共用頂板(底板),且D型管廊底部加深0.8 m,局部加寬、加高,保證了人員在各管廊自身中通行;其二,熱力艙之間(熱力艙和水信艙之間不通行)的通行問題,通過在D、E型管廊的熱力艙之間設通行孔和鋼爬梯解決(見圖15、圖16);其三,水信艙之間的通行問題,通過在水信艙之間設置鋼爬梯和四通平臺解決(見圖17、圖18)。
    關于同類管道之間的銜接問題。其一,E型管廊熱力艙內DN400熱力管道穿過共用中間隔板開孔與D型管廊內DN600熱力管道連接(連接處設三通和U型彎,以減少管道由于熱脹冷縮對管道本身的影響);其二,E型管廊水信艙內DN300給水管和電信線纜均在節點上層,穿過D型管廊的頂板與D型管廊內DN600給水管和電信線纜連接(見圖17、圖18)。
    北京廣華新城綜合管廊工程中D型管廊兩側分別加寬3.0 m和2.0 m;E型管廊兩側分別加寬了2.0 m和2.4 m。并在熱力艙和水信艙下分別設置了集水坑,不同艙室之間設置與綜合管廊同等級防火門以保
    證防火分區的完整性。

    3 結論與建議
    本文結合工程案例,對綜合管廊重要節點的設計思路進行了總結,提出如下設計原則:
    (1)監控中心與管廊連接通道可分為上入式和下入式,若管廊覆土較深宜選擇上入式;若覆土較淺宜選擇下入式。在連廊和管廊之間應設置與管廊同等級防火門,以保證管廊防火分區的獨立和密閉。
    (2)根據管廊內管線的數量和規格確定管廊交叉節點處加高、加寬及夾層尺寸;電力線纜的彎曲半徑和分層應符合現行國標《電力工程電纜設計規范》(GB 50217-2007)的相關規定;通信線纜彎曲半徑應大于線纜直徑的15倍;給水(再生水)管、空調水管應預留焊接、閥門安裝等操作空間,距離管廊內壁至少應有0.4 m以上的凈距。
    (3)為便于維護管理,節點處管廊內市政管線多做上跨或下穿處理,盡量保證工作人員在管廊內可直接通行。熱力艙、管廊內市政管線較多及規模較大者優先考慮直接通行。無法保證直接通行時,樓梯的設置應盡量做到通行順暢舒適。
    (4)綜合管廊交叉口及各艙室交叉部位應采用耐火極限不低于3.0 h的不燃性墻體進行防火分隔,當有人員通行需求時,防火分隔處應采用甲級防火門,管線穿越防火隔斷部位應采用阻火包等防火封堵措施進行嚴密封堵。不同性質艙室之間不聯通,設置夾層后,必須考慮不同艙室間防火分區的完整性,應在夾層合適位置設與管廊同等級的防火門以作隔絕。
    (5)節點處逃生孔的設置應符合《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015)的相關要求。

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