綜合管廊內(nèi)配電管線設(shè)計(jì)研究

楊衛(wèi)衛(wèi) 李振東

摘要：在我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷深入的背景下，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也快速發(fā)展。由于傳統(tǒng)直埋管線占用地下空間較多，管線的敷設(shè)往往不能和道路的建設(shè)同步，造成道路頻繁反復(fù)開(kāi)挖，一些直埋管線也頻繁出現(xiàn)安全事故。目前住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部也在大力推廣建設(shè)綜合管廊，以擴(kuò)大基建，消耗過(guò)剩產(chǎn)能。因此，目前我國(guó)一些主要的大中城市均開(kāi)始大力新建城市地下綜合管廊工程。綜合管廊工程一般呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的布置，覆蓋的區(qū)域比較廣，主要負(fù)荷有照明、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、排水泵等，具有負(fù)荷容量較小而數(shù)量多、在工程沿線呈帶狀分散布置的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：綜合管廊;供配電設(shè)計(jì)

引言

由于城市地下市政管線布置日益復(fù)雜，且部分市政管線未能與道路同步實(shí)施，使得城市道路經(jīng)常需要二次開(kāi)挖形成“馬路拉鏈”，影響市民交通出行，二次開(kāi)挖道路恢復(fù)質(zhì)量往往較差造成行車(chē)舒適性較差，同時(shí)難以發(fā)揮道路設(shè)計(jì)通行能力。為避免“馬路拉鏈”現(xiàn)象頻發(fā)，城市地下綜合管廊建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生，綜合管廊為建于城市地下用于容納兩類(lèi)及以上工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施。國(guó)家鼓勵(lì)綜合管廊工程建設(shè)發(fā)展，各城市管廊工程建設(shè)正如火如荼的展開(kāi)。

1城市地下管廊概述

大型現(xiàn)代城市立體化的空間中因?yàn)楦黜?xiàng)基礎(chǔ)市政設(shè)施的交錯(cuò)分部而使其管理成本不斷的攀升。為了滿足新建居民住宅小區(qū)、公共建筑以及新興工業(yè)企業(yè)的能源與通訊等基礎(chǔ)設(shè)施的需要，經(jīng)常需要對(duì)預(yù)埋了市政管線的路面進(jìn)行斷路施工，以便將這些建筑的管線接入到城市地下主干或支干管網(wǎng)中。為了避免頻繁的路面開(kāi)挖造成的交通中斷與公共資源的浪費(fèi)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市早在十九世紀(jì)末就已經(jīng)在探索建設(shè)城市地下管廊，將各種市政主干管線納入到統(tǒng)一的地下隧道空間內(nèi)，代替各種管線的直埋敷設(shè)。

2綜合管廊供配電部分設(shè)計(jì)

2.1電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)

在電氣設(shè)配的選擇上，要根據(jù)實(shí)際的用電容量和用電性質(zhì)，選擇合理的供電電壓以及供電的方式。在設(shè)置變配電所的位置時(shí)，要盡量接近負(fù)荷中心，爭(zhēng)取減少變壓級(jí)數(shù)，竟可能的把供電的半徑縮短，導(dǎo)線要根據(jù)實(shí)際需要，選擇合適的截面規(guī)格型號(hào)，要控制好總的線損率，使受電端的電壓趨于穩(wěn)定，偏差控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的設(shè)計(jì)要有集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償兩種設(shè)置。在選擇變壓器時(shí)，要綜合考慮容量、數(shù)量、運(yùn)行方式，對(duì)負(fù)荷要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)調(diào)整，竟可能的實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.2綜合管廊供配電設(shè)計(jì)管線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

結(jié)合各種地下管線的規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)城市地下綜合管廊的橫斷面布置、平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求等情況，全面考慮城市地下綜合管廊的穩(wěn)定性和安全性以及各種管線的兼容性，合理布置地下管線。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)體現(xiàn)在：第一、電力線路與給供水管道、燃?xì)夤艿?、熱力管道不可以同溝室設(shè)置;電纜線路不能和熱力管道布置在一起，封閉式電纜通道中不能有任何的易燃液體和氣體。第二、城市地下綜合管廊應(yīng)滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展要求，并且最大限大的節(jié)約土地資源，城市地下綜合管廊中的電力管線布置應(yīng)符合規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。

2.3綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)

通過(guò)與有關(guān)設(shè)計(jì)人員的溝通了解到，道路曲線線形是作為地下綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)的唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)，除特殊情況外，設(shè)計(jì)一定要保持一致性原則。干線綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)是作為地下綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)的核心部分，為了確保地下綜合管廊施工工作的順利開(kāi)展，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)收容管線內(nèi)部特性進(jìn)行掌握，比如說(shuō)管線的柔韌性、管線曲率等，另外由于是地下施工，因此要充分考慮到所涉及的干線綜合管廊與附近建筑之間的間隔距離，要為施工工作的開(kāi)展留有足夠的空間，通常要以擋土安全距離作為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段規(guī)定安全距離應(yīng)該不小于2m，同時(shí)，為了滿足綜合管廊中心線的平面線形在道路中心線上，一般會(huì)將干線的綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)在道路中央的下方，這樣也便于日后對(duì)干線綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)做出調(diào)整。在綜合管廊平面線形設(shè)計(jì)中，支線綜合管廊和電纜溝的設(shè)計(jì)也是不可或缺的，二者在設(shè)計(jì)上差別不大，都要設(shè)置在人行道上，而且還要保證人行道寬度要在4m以上，對(duì)于較為特殊的路段，一般直接設(shè)置在道路明顯位置。電纜作為與用戶連接的一個(gè)樞紐，設(shè)計(jì)時(shí)通常要靠近建筑物，那么電纜溝的設(shè)置則應(yīng)該與電纜位置相匹配，而且為了減少在電纜輻射過(guò)程中所造成的敷設(shè)問(wèn)題，一般要求電纜溝外壁要與其周邊用地地界留有半米以上的距離。

2.4城市綜合管廊土建的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)相關(guān)規(guī)范中明確規(guī)定，城市綜合管廊設(shè)計(jì)的使用年限應(yīng)該在100年以上，以此保證其滿足城市發(fā)展的實(shí)際需要，而其街否的安全等級(jí)和防水設(shè)計(jì)等級(jí)應(yīng)在二級(jí)以上，構(gòu)建的裂縫控制等級(jí)應(yīng)該在三級(jí)以上，除此之外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)保證土建結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)在1.05以上，任何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足實(shí)際要求，均會(huì)影響城市綜合管廊的使用性能和壽命，對(duì)城市管道的安全性構(gòu)成威脅，所以相關(guān)指標(biāo)既要引起設(shè)計(jì)人員的高度重視，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中全面落實(shí)，又要作為施工質(zhì)量檢修人員的監(jiān)督依據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)任何設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異的情況下，都應(yīng)責(zé)令設(shè)計(jì)單位整改，保證設(shè)計(jì)效果。

2.5縱斷面設(shè)計(jì)

綜合管溝縱斷基本與道路縱斷一致，以減少土方量。同時(shí)綜合管溝在縱坡變化處應(yīng)滿足各類(lèi)管線折角的需要。在穿越路口處，為避讓重力流管線，采取局部下臥或上穿的措施通過(guò)。 綜合管溝的縱斷應(yīng)考慮管溝內(nèi)管道檢修時(shí)自流排水需求，其最小縱坡應(yīng)不小于0.2%;最大縱坡應(yīng)考慮各類(lèi)管線敷設(shè)、運(yùn)輸方便，一般控制在10%以內(nèi)。 縱斷面設(shè)計(jì)考慮因素：（1）綜合管廊的埋深需要滿足抗浮要求。 （2）管廊的上部覆土還應(yīng)滿足雨污水支管、燃?xì)庵Ч芗捌渌霉芫€的穿越等要求。 根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)報(bào)告計(jì)算及綜合考慮其他公用管線的穿越要求，確定綜合管廊覆土不小于2.10m。 綜合管廊穿越河道處，保證管廊頂距離規(guī)劃河道底大于1.0m，過(guò)河后以小于10%的坡度與標(biāo)準(zhǔn)管廊段順接。

2.6施工工藝方案的設(shè)計(jì)

在土方工程方面，城市地下管廊的施工與普通的城市地下管線施工有很多相似之處。地面地形地貌以及地下地質(zhì)水文條件決定了土方工程的施工方法。在地面地形條件允許和管廊的深度較淺時(shí)可以采用簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的明挖法，而當(dāng)?shù)孛娼ㄖ锩芗蛘哂刑厥庖蟛荒苊魍诘那闆r下，選擇一般城市地下隧道施工常用的暗挖法進(jìn)行。而在管廊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，管廊主體部分由于需要將各種市政管線進(jìn)行分艙布置，根據(jù)需要可建成雙艙或三艙管廊。在節(jié)點(diǎn)部分要設(shè)置人員出入口、支干管線的引出口以及設(shè)備吊裝口等[3]。此外地下管廊還要進(jìn)行配套管理設(shè)施的施工，包括照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等，以便對(duì)管理內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行安全管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保地下管線設(shè)施的安全。

2.7管線支架

在框架結(jié)構(gòu)施工階段需設(shè)置預(yù)埋件，前期依據(jù)支架管線安排地位采納錨固件牢固管線，支架結(jié)構(gòu)內(nèi)的電纜和管道支架應(yīng)優(yōu)先采納相符國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)劃定尺度的產(chǎn)品。若其余系統(tǒng)（電力）和業(yè)余管線支架有詳細(xì)要求，以其為準(zhǔn)。

結(jié)語(yǔ)

隨著城市的發(fā)展，城市道路下有限的空間上需要容納的管線越來(lái)越多，為了充分利用地下空間，同時(shí)避免頻繁開(kāi)挖道路，減少揚(yáng)塵、噪聲等環(huán)境污染，將會(huì)大規(guī)模建設(shè)綜合管廊。結(jié)合綜合管廊的建筑特點(diǎn)，選擇合適的供配電方案顯得尤為重要，既滿足規(guī)范要求，又節(jié)約投資。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50838-2015城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].2015.

[2]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施———電氣[Z].2009.

[3]中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）[Z].北京：中國(guó)電力出版社，2016.