时间:2023-10-24 10:23:55
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇城市管廊规范,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:U173.93 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0171-02
城市地下综合管廊作为传输能源、信息的重要载体,是城市发展的“血脉”,是满足民生之需的重要基础设施,更是城市能源互联网的重要组成部分[1]。多年来,由于城市建设缺乏统一的规划、管理,多家企业“各自为政”,致使我国城市发展出现“拉链式”开挖现象,不仅影响城市面貌、市民生活,而且浪费人力财力、污染环境。此外,各类管线由于缺乏统一的规划、监督和管控,致使城市地下管网错综复杂,易出现管线事故[2]。而城市地下综合管廊将电力、通信、给水、排水、燃气等各种市政管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理[3],打破了传统局面,具有节省土地资源、提升城市形象、减少管线事故、提高防灾抗灾能力等诸多优点,是城市基础设施现代化建设的必然方向。
成都市作为特大型城市,经济与社会快速发展,电力负荷不断增长,土地资源日益紧缺,同时大量架空电力线路进行下地改造,地下电力通道资源愈显紧张。综合管廊可以作为电力线路敷设的载体,是一种新型的电力通道资源,通过电网规划与综合管廊规划的耦合,能够提升电力通道的建设水平,提高电网的负荷保障能力,适应未来经济与社会的发展。
1 成都市综合管廊建设现状与需求分析
1.1 成都市综合管廊建设现状
成都市目前已建成金融城综合管廊、大源组团综合管廊及新川大道综合管廊。其中金融城综合管廊、大源组团综合管廊电力电缆线路已入廊投运,新川大道综合管廊已完成土建施工,已建设综合管廊运行状况良好。
1.2 成都市综合管廊建设需求
1.2.1 成都市经济与社会发展需求
成都市是国家重要的高新技术产业基地、商贸物流中心和综合交通枢纽,是西部地区重要的中心城市。随着新型城镇化建设和经济社会的发展,全社会用电量不断增长,成都电网负荷压力越来越明显,电力通道资源的日趋紧张又制约着电网的发展,未来成都市的电力负荷保障任务充满艰难和挑战。综合管廊可以作为电力线路敷设的载体,是一种新型的电力通道资源,建设地下综合管廊能够促进成都市地下空间资源的集约高效开发,同时对稳定经济增长、拉动有效投资、消化过剩产能具有积极作用。
1.2.2 成都电网效益效率提升需求
成都电网供电量和供电负荷不断增长,架空线路入地又导致城区电缆化率与日俱增,原有电力通道已经处于满载甚至超载敷设的状态。但由于城区土地资源已极为紧张,加之原有电力通道规划建设模式效率较低,目前成都电网电缆通道建设严重滞后,导致部分已建成变电站无法按期投产,迟迟不能发挥效益。将综合管廊作为新型电力通道资源,能够增加输电通道,增强网架结构,使变电站等其它电力设施能够得到充分应用,提升电网的整体效益。另外,综合管廊相比原有电力隧道、浅沟、排管等具有更大的开放性,故障抢修过程中可以避免道路开挖,降低维修成本,缩短故障修复时间,提升电网的经济性与供电可靠性。
2 成都综合管廊建设实践
2.1 综合管廊规划设计
2.1.1 编制电网专项规划,耦合总体规划
结合国民经济、社会发展与历史负荷数据,成都供电公司在电力设施规划与现状普查的基础上,对未来电力负荷需求进行了长期预测,并编制了电力通道专项规划,明确了电力管线入廊类型与电力舱建设要求。在此O罟婊指导下,成都供电公司联合城市规划管理部门合理确定地下综合管廊建设布局、管线种类、断面形式、平面位置、竖向控制等,积极推进电力线路入廊,实现电网规划与综合管廊总体规划的有机衔接。
2.1.2 电力线路入廊相容性分析
综合管廊内集中了电力、通信、广播电视、给排水、热力、燃气等多种市政管线,为防止各管线之间相互干扰,影响各自安全运行,成都供电公司通过整理相关规范和指导意见,得出综合管廊入廊管线的相容性研究报告,对综合管廊规划设计和电力电缆线路入廊具有重要的指导意义。
研究指出,电力电缆入廊时是否应独立成舱应视其电压等级而定;电力电缆与高压给水管线同沟的情况下,必须注意施工质量,加强维护管理,避免爆管事故;电力电缆不应与热力管道同舱敷设,热力管道采用蒸汽介质时应在独立舱室内敷设。
2.1.3 电力线路入廊经济性分析
入廊费和日常维护费是综合管廊收费的主要组成部分。入廊费由各管线直埋成本决定,日常维护费由管廊运维单位支付的管廊本体运营维护的成本决定。经测算,高压电力电缆由于需要单独敷设成舱,工程建设基价较高,单根管线每年费用分摊达到10.22万元/公里,较以往电缆敷设成本基本翻倍,将会大幅推升入廊电力线的造价水平,短期来看无法带来经济效益。但是从长远来看,电力线路入廊能够减少运维管理中人力、物力的投入,带来运行维护成本、管理成本的降低。电力线路入廊能够增加输电通道,增强电网网架结构,使变电站等电力设施能够得到充分利用,提升电网的整体效益。
2.2 综合管廊建设验收
2.2.1 建立综合管廊建设监督小组
成都供电公司配合城市规划部门进行综合管廊的规划设计,完成规划设计方案,交由综合管廊建设发展公司实施。综合管廊建设发展公司进行融资、招标、采购,进行施工方案设计与工程建设,并在施工过程中做好监理工作。
2.2.2 梳理电力舱验收规范
成都供电公司根据《国家电网公司城市综合管廊电力舱规划建设指导意见》(国家电网发展[2014]1459号)梳理电力舱验收规范,明确了电力舱本体、接地工程、防水工程、消防系统、通风系统、照明系统以等电力舱相关的工程验收规范。
2.2.3 规范入廊流程,建立监管机制
入廊流程、入廊施工等事项严格按《综合管廊入廊协议》相关内容执行。所有管线入廊施工完成后,管廊管理单位及管线单位进行检查验收。成都供电公司协同其他管线单位建立质量监管小组,定期检查施工情况,确保各方施工过程中既不对已施工管线造成损害,也不妨碍后续管线的入廊施工。所有管线入廊完成后,质量监管小组共同完成检查验收。
2.3 综合管廊运营管理
综合管廊内管线较多,各管线分属不同的管理部门,如何实施运营管理特别是安全监管是一个难点。
2.3.1 建立综合管廊管理办法
根据成都市实际情况,成都供电公司配合成都市城市管理委员会根据有关规定,制定了《成都市地下综合管廊运营维护管理办法(暂行)》。管理办法明确了城市管理部门、发改部门、建设部门、经信、水务管理部门、公安部门、消防部门、管廊管理单位以及管线单位的职责分工与责任认定。
2.3.2 建立电力线路运行管理规范
成都供电公司在已有的运行管理规范的基础上新增了相应条款,形成了较为完备的综合管廊电力电缆运行管理规范,实现了标准体系的新。
2.3.3 建立人才培养体系
电力、通信、给水、排水、燃气等多种市政管线引入综合管廊后,各种管线相伴共存,无论是维护、检修,还是事故防范都必须有全局意识,避免城门失火殃及池鱼。这就要求运维管理人员具有相对综合的专业技能与知识体系。
在综合管廊规划建设时期,成都供电公司同步启动了综合管廊运营管理人才的培训储备,成立综合管廊中心,完善组织机构,定期进行知识技能培训,督促相关人员认真学习综合管廊运营管理办法、综合管廊中各管线的运行管理规范,以及涉及其他管线的运维管理注意事项。
3 成都综合管廊建设成效
3.1 规划方案合理可行
成都市自开展综合管廊规划建设工作以来,经过多次规划方案意见征求及阶段性论证,形成了《成都市地下综合管廊专项规划(2016-2030年)》,推进综合管廊建设。2016年4月,成都市成功申报国家地下综合管廊试点城市。这也说明了成都市综合管廊规划设计的先进性、合理性。
3.2 规划设计效率显著提升
在综合管廊规划设计过程中,成都供电公司建立了完善的管理实践框架,极大提高了市政管线规划设计的效率,就电力行业而言,平均每公里线路的规划时间降低10天,减少了与其他管线单位协调路径,避免相互干扰的工作量,减少了单独审批等环节,显著提高了规划设计效率。
3.3 经济效益显著提升
在综合管廊建设过程中,避免了线路的重复开挖,有效节约了水泥、钢材等社会资源,显著提升了社会、经济效益。以金融城综合管廊(500米)为例,综合管廊建设成本较管线直埋成本约高500万元;维护成本较管线直埋约低800万元;综合管廊排水、电气工程、管廊检测、通风等运营成本约1500万元,较管线直埋引起的道路质量折旧、交通阻滞、管线漏损、管线事故等成本低300万元。另外,综合管廊建设带来的土地效益、生命安全效益、环境效益等间接效益则无法估计。
3.4 树立行业新形象
经过多家媒体的跟踪报道,社会各界对成都市综合管廊建设给予了高度评价,认为综合管廊的建设将会极大缓解城市中已存在的“城市拉链”、“空中蜘蛛网”等热点问题。
电力线路入廊避免了道路反复开挖,不仅减少了电网企业的劳动强度,改善了工作环境,也有助于缓解交通压力,避免影响居民生活等,极大的提高了电网企业的形象。
4 结语
地下综合管廊作为电力线路及其他市政管线的重要载体,是推进城市能源互联网建设的重要组成部分,可显著提升城市规划设计效率,有效解决城市设施建设中的热点问题,极大节省社会资源,树立行业新形象。成都市在综合管廊建设过程中所形成的先进经验也为其他城市综合管廊建设提供了参考,在国际、国内范围内具有较好的示范作用与较大的推广价值。
参考文献
中图分类号:TU990.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0163-01
根据《城市综合管廊工程技术规范》城市工程管线:给水、雨水、污水、再生水、电力、通信、天然气、热力等市政公用管线可纳入综合管廊。根据工程特点对相应的管线是否入廊进行分析。
1 常规管线入廊分析
1.1 电力管线
目前在国内许多大中城市都建有不同规模的电力隧道和电缆沟。电力电缆具有不易受管廊纵断面、横断面变化限制的优点。电力管线从技术和维护角度而言纳入地下综合管廊已经没有障碍。
1.2 给水管道
给水(生活给水、消防给水)、再生水管是压力管道,管道布置较为灵活,且日常维修概率较高。管道入廊后可以克服因管道漏水、管道爆裂及管道维修等因素因素引起的交通影响,可为管道升级和扩容提供方便。给水管道适合纳入管廊。
1.3 通信管线
根据通讯专业的规划,通讯管线包括电信管线、有线电视管线、信息网络管线等。
目前国内通信管线敷设方式主要采用架空或直埋两种。通信管道纳入管廊为后期维护更换提供便利,为未来发展预留空间。通信管道敷设方式灵活,适合纳入管廊。
1.4 热力管道
在我国北方的大多数城市,由于冬天采暖需要,目前普遍采用集中供暖的方式,并建设有专业的供热管沟。
供热管线需采用双管铺设,直埋敷设时容易受到土壤和地下水等多种因素引起的腐蚀,且供热管维护较为频繁,纳入综合管廊后方便维修并可以有效延长管道的使用年限。
供热管线进入综合管廊需要考虑管道尺寸较大,占用空间巨大,直接影响综合管廊的整体造价。热力管道的运行季节性较强,运行过程中管道温差变化幅度较大,管线出现故障的几率较高,管道维修比较频繁。因此,将供热管道放进地下综合管廊,有利于监控检查、提前发现问题,且维护施工方便。
因此本次方案将热力管线纳入综合管廊。
2 天然气管线
虽然根据国内外相关设计规范的规定,燃气管道可进入地下综合管廊;本规划拟从以下几个方面对燃气管线是否纳入地下综合管廊进行分析:
2.1 燃气管道事故的特性
敷设在城市道路下的燃气管道有发生燃气泄漏和爆炸等事故,造成事故的原因主要有如下方面:
1)燃气管道埋深较浅被压坏。2)由于部分道路地质条件较差,造成道路部分不均匀沉降和道路开挖施工不当,造成燃气管道被挖断,导致燃气管道断裂发生泄漏。3)埋地燃气管道受到土壤的腐蚀。4)管道阀门处易受到阀门两端管道不均匀沉降,发生变形,造成管道泄漏。5)由于燃气管道泄漏后集聚达到一定的浓度,遇到明火后发生爆炸。
2.2 燃气管道进入地下综合管廊的优缺点
从燃气及燃气管道本身的特性出发,结合燃气管道事故发生的一般原因及特点,燃气管道纳入地下综合管廊,其优点主要表现以下方面:
1)燃气管道不易被压坏。2)燃气管道不会受到地质条件的限制。3)燃气管道不会受到土壤的腐蚀,使用寿命延长。4)燃气管道、阀门等易于安装检修。5)燃气管道不会由于道路施工不当而造成管道破坏。6)减少了道路开挖修复工作量,同时减少对周围环境的影响。
其缺点主要表现在以下方面:
1)管道一旦发生泄漏,易对人生安全带来影响。2)燃气管道发生泄漏后,达到一定浓度后,如遇明火,易造成爆炸等事故。3)为了使燃气管道能正常安全运行,需配置一定的仪表设备对燃气管道进行监测,对运行管理要求较高。
2.3 相关设计规范
《城市综合管廊工程技术规程》(GB50838)中的第4.3.4条规定“天然气管道应在独立舱室内敷设”。
《城镇燃气设计规范》中的第6.3.7条规定“地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越,并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时,必须采取有效的安全防护措施。”
根据《城市综合管廊工程技术规范》天然气管道应在独立的舱室内敷设。燃气管道进入地下综合管廊不会受到土壤的腐蚀,使用寿命延长;管道、阀门等易于安装检修;管道维修及扩建避免开挖修复道路,减少对周围环境的影响。从维护检修角度考虑,燃气管敷设于地下综合管廊内有明显的优势;从安全因素来考虑,通过采用单独天然气舱的技术措施,也可以解决燃气管道的安全问题。燃气管道采用压力输送,敷设方式灵活,适合入综合管廊。
3 排水管线
3.1 排水管线布置在地下综合管廊内的特点分析
排水管线分为雨水管线和污水管线两种。在一般情况下两者均为重力流,管线需按一定坡度埋设,满足流速要求。采用分流制排水的工程,雨水管线管线基本就近排入水体。
地下综合管廊的敷设一般依道路坡度顺势敷设,排水管线纳入地下综合管廊,地下综合管廊建设需要考虑污水排水管线敷设坡度要求。当综合管廊坡向(即道路坡向)与排水管道坡向反坡时,由于雨水、污水管是重力流管线随着流向埋深越来越深,若放于地下综合管廊内,会相应增加地下综合管廊埋深,提高地下综合管廊投资。当综合管廊坡向(即道路坡向)与排水方向一致或局部段反坡,且坡度满足排水管道要求时,排水管道敷设不会增加综合管廊的埋深,排水管道入廊方便排水管道的检修维护和将来管道扩建,避免因管道维护和扩建对道路影响。
3.2 排水管线入廊技术分析
排水管道入廊在节约地下空间、监测渗漏破损、维护修补及远期扩容等方面具有一定的优势,但在管道清疏管理方面国内尚无先例,缺乏成熟的经验,因此,排水管道是否纳入综合管廊,因经技术经济及综合效益分析下确定情况下确定。
通过对比分析后,将雨污水管道纳入综合管廊,在对城市的影响、管道的维护管理以及未来远期更新扩容等方面看有比较明显的优势,但将排水纳入管廊对排水及管廊的竖向均有一定要求,技术上也未完全成熟,且尚缺乏成熟的清疏经验。
根据《兰州市综合管廊专项规划》(2016年4月),本区域内排水管线不纳入综合管廊内。
根据住建部陈政高部长电视视频讲话要求,污水管道需{入管廊,本次管廊设计南滨路及东西向污水管不纳入管廊,南北向S084#、B096#、T098#等3条考虑污水纳入管廊。
南滨路现状污水管道埋深深度较大,在7~8m,若考虑入廊,对管廊整体尤其是下游埋深要求较高,不经济;南滨路现状污水管道管径DN1000,国内目前针对大管径污水管入廊在清疏、维护和管理等方面存在诸多问题未解决,还未成熟,因此暂不考虑南滨河路污水管入廊。
东西向管廊若考虑污水纳入管廊,会因上下2层管廊交叉导致下游管廊埋深加大而投资增加,因此东西向B091#及S095#等2条管廊未将污水纳入管廊。
根据甘肃省城乡建设厅关于转发《住房与城乡建设部关于提高城市排水防涝能力推进城市城市地下综合管廊建设的通知》的通知(甘建城[2016]273号文件),雨水管道是否需要纳入管廊,需要因地制宜,科学推进。结合大滩片区道路规划及雨水入廊条件分析,暂不考虑雨水纳入管廊。
参考文献
[1] 《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015).
中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:
综合管廊是指设置于道路之下,用于容纳两种以上公用、 市政管线的构造物及其附属设备。近几年,在我国市政建设中已经广泛应用了综合管廊,综合管廊对城市环境的优化、城市集约的实现有着重大的意义。
一、国内的综合管廊建设的发展现状
与国外的综合管廊建设相比,我国在这方面的发展较为落后。在改革开放之前,基本上所有的大型公共建筑物都会在地下空间中放置部分管线走廊。直到1994年,我国第一条相对较大规模的市政综合管廊终于在上海浦东新区修建好,铺设在马路两边的人行道上,长度大概在11km左右;他的结构主要是由钢筋混凝土,此综合管廊的附属设施系统主要包括排水以及监控管理、综合管廊里的消防等[1]。近几年,随着全国市政基础设施的建设标准的不断提高,希冀通过建设综合管廊来促进城市的可持续性发展,同时实现市政道路地下空间的集约使用。广州大学城、上海安亭新镇、合肥、成都天府新区等大中型城市相继建设了综合管廊。其中成都天府新区建设于2011年正式启动,2012年进入全面建设阶段。天府新区高新片区投入6.27亿元实施中和片区“三横三纵”道路道排工程,大源组团1平方公里地下空间综合管廊及车道施工于该年底竣工。
二、建设市政综合管廊存在的问题
1.综合管廊的投资建设模式单一、不可持续
国内的综合管廊基本都是借助各种政府财政手段而实现建设资金的筹措,主要是采用“政府投资财政运营、管线单位免费使用”的运作模式。政府财政的支持确实有助于综合管廊的发展,但随着其建设与运营规模的不断壮大,这种无资金回报、运行管理费用不断增加的巨大建设工程,使得单一的、不可持续的政府支持模式难以继续下去,同时也阻碍了综合管廊的快速发展[2]。
2.综合管廊的发展定位尚不明确
关于是否收费、如何收费等问题明确的取决于对综合管廊的发展定位。综合管廊属于城市的一种基础设施,它是定位于纯公共物品或是准公共物品,决定了综合管廊的配套法规体系、投资建设模式等各个方面。目前,我国还没有明确综合管廊的发展定位,这也正是影响综合管廊可持续性、平稳发展的重要因素。
3.相关法律法规不完善
综合管廊的建设与管理都是由立法来执行的。由于地下空间的资源属于不可再生,应该建立与完善相关的法律法规来对综合管廊进行指导与规范。而目前我国的法律并不完善,在从现有的综合管廊案例来看,政府的行政主导性尤为突出,本应由法律来规范的行为却通过行政方式来执行,从而难以实现预期目标。
市政综合管廊的发展对策建议
1.建立与收费机制相协调的、多元化的投融资模式
在我国的综合管廊的建设中,由于没有相应收费定价机制,使得综合管廊项目投融资模式大受影响,因为,除了财政部门直接投资之外,政府部门通常会土地批租费、城市建设配套费等各种名义来进行筹措资金。目前情况来看,我国的基础设施领域采用的模式大部分都是BT模式,与传统模式相比,本质上没还是政府财政进行投资,但是,在支付方式上发生了一定的变化。因此,我们需要对当前的投资方式进行改革,可以建立与收费机制相融合的融资模式,使得综合管廊科学的发展下去;另外,在城市基础设施上,在政策允许的条件下,结合相关体制进行深化改革,让综合管廊灵活的运行新型投融资模式,例如TOT 、BOT等。扩宽投资渠道,加大其他融资方式的比重,并形成合理的收费机制,这也是综合管廊持续发展下去的重要保障[3]。
2.明确综合管廊的准公共物品定位。
综合管廊是一种比较特殊的城市基础设施,因为不同于水、电等事业,而是为这些公共事业提供一种公共物品的服务,所以综合管廊的定位主要是社会物品定位。综合管廊属于准公共物品,不属于纯公共物品,所以作为为准公共物品的综合管廊定位应明确当地政府的各种权利与义务,明确综合管廊的准公共物品定位,这也是制定综合管廊发展政策的基础。
3.完善综合管廊发展的配套法规体系
建设综合管廊,可以借鉴国外的立法经验,根据各地的实际情况,制定出完善综合管廊的配套法规。通过立法来明确综合管廊的发展定位,规范政府财政给予管线单位各项资助、补贴等。另外,综合管廊日常维护工作也得进一步强化,让他们的工作效益得到充分的发挥。在城市规划管理方面,需要对他的相关法规进行完善,对于违法的管线单位必须给予相应的处罚,并提高他们的直接敷设管线的建设成本,促进市政管线单位积极的参与到管廊建设。
四、结论
建设市政综合管廊是城市化现展的必经之路,同时也是市政管线集约化的集中体现。对综合管廊的发展科学定位、完善相关的法规、建立协调的、多元化投融资模式,有助于综合管廊整体效益的发挥,促进综合管廊走向可持续发展道路。
参考文献
[中图分类号] F292 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-317-1
城市市政管廊的规划与建设是城市规划的重要组成部分。科学合理地进行市政管廊建设开发有利于合理利用城市的地下空间,节省建设资源,提高城市土地的利用效率,并且可以有效地解决市政管线规划的预留问题,增强城市本身的功能,改善人们的生活环境,促进城市的持续健康发展。
1城市市政管廊建设开发的必要性
1.1城市发展面临的问题要求进行市政管廊建设开发与利用
在城市发展过程中不可避免地出现了很多问题,这些问题阻碍城市的健康发展,必须尽快得到有效地解决。首先,随着城市发展,大量的人口涌入城市,城市的人口密度不断增大。大量的土地用于房地产开发,城市道路与建筑建设,使得城市中的开敞空间与园林绿化的用地逐渐减少,城市土地资源日益紧张。其次,城市的交通压力增大,行车缓慢,交通堵塞已经成为城市中普遍存在的问题。并且车辆增多,车流量增大,造成交通拥挤之外,还造成了停车的问题。然后,城市的基础设施建设不够完善,导致城市环境日益恶化,大量的污水没有经过净化处理就被直接排入江河,造成河流的污染,并且侵害到地下水;城市垃圾也是一个非常严重的问题,由于技术因素等影响,我国城市对垃圾的处理能力非常低,大量的垃圾不能处理再应用,只能占地堆积,浪费城市的土地,使城市土地资源不能得到有效利用。最后,城市地下管线混乱。随着经济的发展,人们对于生活质量与生活环境的要求逐渐提高,城市基础设施建设中,需要进行管线的增设与改造,造成城市地下管线混乱,容易引发事故。基于以上问题,城市发展必须要拓展发展的空间,城市管廊建设开发势在必行。
1.2进行市政管廊建设开发与利用具有重要意义
全面分析城市发展过程中出现的问题,进行市政管廊建设开发具有非常重要的意义。城市市政管廊的规划与建设是城市规划的重要组成部分。科学合理地进行市政管廊建设开发有利于合理利用城市的地下空间,节省建设资源,提高城市土地的利用效率,并且可以有效地解决市政管线规划的预留问题,增强城市本身的功能,改善人们的生活环境,促进城市的持续健康发展。
2城市市政管廊建设开发的建议
首先,在进行城市市政管廊建设开发之前,要对施工基地进行科学的测算与调查,并且要慎重决策,在全面调研的基础上,进行地下空间的规划,保证建设开发的科学性与合理性。例如,鉴定已经建设完成的地下室、地下人防工事等其他空间,并进行分类,可以分为可以利用、经过改造可以利用等。对于符合城市市政总体规划的要有效利用,报废不能利用的。其次,可以修建地下空间。在城市发展中,可以修建平时使用与战时使用两用的地下室,这样,既可以解决地面防火空间不足的问题,又可以抵御突发事件与灾害,例如,可以有效地防御暴风、地震等自然灾害,也可以抵御战争空袭等人为灾难,并且在严重破坏地面的情况下,还能够保持城市的部分功能。再次,地下空间的建设开发可以将地下交通的建设作为中心,开发人员地下活动的空间,并改造和扩展地下供给与处理设施。最后,进行地下空间的建设开发中要坚持近期目标与长远目标相结合,科学预测将来可能转到地下空间的工程设施,进行科学规划,为未来发展预留空间,避免出现任意占用地下空间导致地下空间不断重复改造的问题。此外,城市的规划必须将地下规划与地面规划相结合,地下空间的建设开发要以城市发展规划为依据,在规划过程中要趋利避害,取长补短。并且,要从地质条件、设施使用、技术条件以及能源消耗等方面对地下设施进行深入研究。为保证地下空间的持续开发必须建立相应的法律法规进行保障。
总之,城市市政管廊规划是进行城市地下空间建设开发的重要内容。市政管廊建设开发要以城市整体发展规划为基础,密切联系城市中的其他各类管线,充分发挥市政管线的作用;市政管廊建设开发要对地下空间进行整体开发,统筹协调与其他地下空间的关系;并且市政管廊建设要分期进行,协调近期建设与远期建设,保证市政管廊建设开发的扩展性。此外,要推进制定相关的法律法规,促使城市市政管廊规划、设计与建设的依法进行,促进城市市政管廊建设开发的顺利进行。
3加强城市市政管廊管理
3.1明确地下空间的权属,促进市政管廊的开发与建设
城市管廊建设开发促使地下空间得到有效地利用,地下空间成为城市发展的重要资源,对于城市的民防建设、经济发展、城市环境建设具有非常重要的作用。但是,地下空间的权属不明确,导致市政管廊建设开发过程中出现很多问题。因此,需要从法律的角度对地下空间的使用权进行管理,明确地下空间建筑物的权属。只有明确地下空间的权利归属,并建立相应的法律制度,才能保证市政管廊建设开发等工程项目的顺利实施。同时,能够吸引各种外来的资金,解决大规模开发利用地下空间导致的资金匮乏的问题,保证城市地下空间的建设开发。
3.2加强地下管线的管理,保证市政管廊开发与利用规范化
城市地下管线的隐蔽性、复杂性以及重要性特点,在保证城市安全正常运行的同时,也为地下管线的管理带来巨大的困难。在没有相应的法律法规的保障与约束之下,依靠技术规范与行政作用很难实现对地下管线的有效管理。所以,要加强地下管线的管理,不断完善地下管线的技术标准与规范,并且建立相应的法律法规,以保证市政管廊合理建设开发,促使地下管线管理的规范化,使地下管线为城市安全稳定运行和发展提供重要的保障。
4结语
科学合理地进行市政管廊建设开发有利于合理利用城市的地下空间,提高城市土地的利用效率,并且能够增强城市本身的功能,促进城市的持续健康发展。但是当前城市市政管廊的建设开发与管理制度还不完善,一定程度上影响了市政管廊的管理。因此,在实践中,要不断总结发展经验,不断完善与细化城市发展与管理的政策,将城市的管理政策和土地资源的使用政策与市政管廊建设开发与管理密切结合,为城市市政管廊建设创造良好的环境。
【Abstract】This paper presents the combined built utility tunnel, which can solve the two main problems of normal utility tunnel: thick cover soil and high internal space; difficulty of operations management. On the base of introduction on the utility tunnel of Shanghai west bund, the structural plan of the utility tunnel is modeled and calculated. According to the results of the calculation, the structural plan of the utility tunnel is feasible and analyzed.
【Key words】Underground space; Utility tunnel; Combined built utility tunnel; The finite element calculation
1 概述
综合管廊指建于城市地下,用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。大力建设地下综合管廊是我国近年来的国家战略,从2013年到2016年底,国务院、住建部出台了多项指导意见和补贴奖励政策来推进综合管廊建设。综合管廊建设正在我国如火如荼地展开[1-3]。
然而,综合管廊主要存在以下两大问题亟待解决:(1)综合管廊对于覆土及内部空间要求较高。由于综合管廊中的各类管线集中敷设,为避免各管线在接入接出处碰撞,管廊需要较厚的覆土空间和较大的管廊内部空间。(2)综合管廊中的各类管线集中布置且权属于不同单位,管线敷设及后期运营统一管理难度较大。因此,本文提出结建式整体管廊概念,以克服综合管廊的上述弊端。
结建式整体管廊指设置于道路下方结合地下空间建设,主要采用独立分舱方式敷设市政管线支线,承担干线与用户之间输送作用的整体管廊。与典型的支线综合管廊不同,结建式整体管廊一方面结合市政道路和地下空间共同建设;另一方面,各类管线独立分舱,管线接入接出互不干扰,可减小覆土厚度和内部空间。后期运营及管理模式也相对独立,具备各管线单位各自管理的条件。
2 结建式整体管廊总体方案简介
2.1 工程背景
上海徐汇滨江商贸区的龙耀路以南区域为西岸传媒港,规划范围北起龙耀路、南至龙水南路、西靠云锦路、东临龙腾大道,规划用地面积约为30.5ha。西岸传媒港以东方梦工厂项目为标杆和核心,大力吸引各类传媒网络、文化创意、商务办公、研发培训等项目入驻,发展综合性的文化传媒集聚区,规划形成城市未来崭新的文化地标。
西岸传媒港的开发以集约化的资源整合为理念,在地上各个小地块出让,各地块权属独立的条件下,地下空间及地上公共区域整体开发,实行“统一规划、统一设计、统一建设、统一管理”的 “四个统一”的创新开发模式。在这种创新开发模式下,可以实现对于市政配套的整体优化。东西向道路中在龙文路和规划九路敷设管廊,避免直埋敷设管线交叉时覆土较大的问题,同时管廊与地下空间结构合建,降低管廊竖向高度和覆土厚度,保证下方B1层的净高。
2.2 管廊平面布置
龙文路和规划九路管廊位于西岸传媒港内,传媒港开发以集约化的资源整合为理念,区域内部六条道路下方均进行了地下空间整w开发。为了实现对地下空间的集约化高效使用,保证商业空间的净高,对道路下方的管线布局和覆土空间进行了整体优化。沿龙文路和规划九路敷设管廊,由于竖向空间有限,在高度受限的条件下,难以按照支线综合管廊形式集中布置。经过前期研究、外部征询和方案评审,确定采用结建式整体管廊形式,与地下空间合建。管廊采用独立分舱方式敷设市政管线支线,共设6个舱室,入廊管线有雨水、污水、给水、通讯、电力和燃气,其中龙文路管廊长460m,规划九路管廊长420m。
2.3 管廊横断面布置
根据详细规划中的管线需求,对管廊进行横断面设计,进入管廊的管线为电力、通讯、给水,燃气、雨污水,其中除雨污水并仓布置在道路两侧外,其余各仓均为独立成仓布置。横断面内净满足安装、维护要求,以及照明、通风、排水、消防等设施所需空间。管廊顶板覆土1m。
3 结建式整体管廊结构方案研究
3.1 管廊下方地下空间结构概况
管廊下方地下空间为钢筋混凝土框架结构,主要柱网尺寸为8.4m×8.4m。顶板结构体系为单向主次梁结构,次梁间距2.1m,次梁方向与管廊走向垂直。板厚250mm。与管廊走向平行方向主梁上翻,上翻高度为700mm。
3.2 管廊结构方案
管廊结构方案根据管线平面和横断面的布置要求,通过结构强度和裂缝、变形计算确定。管廊结构形式采用现浇矩形钢筋混凝土箱涵结构,各段结构尺寸如下:
管廊断面为6孔箱涵,下部与地下空间顶板合建,覆土厚度1m,顶板厚度300mm,外侧墙厚度300mm,内隔墙厚度250mm。
3.3 管廊结构计算及分析
采用荷载――结构法分别建立平面及空间模型进行结构计算,计算参数及荷载标准值如下:
(1)混凝土容重:25kN/m3;土容重:18kN/m3;水压力:10kN/m2。
(2)静止土压力系数:0.5。
(3)地面超载:20kPa。
(4)雨水舱素砼填高:1.5m。
(5)设备及管道荷载:7kN/m3。
3.3.1 平面模型计算及分析
因管廊具有很长的纵向轴,故符合平面应变问题的特性[4],可简化为平面应变问题力学模型进行计算。管廊顶板、内外侧墙、地下空间顶板均设为梁单元进行计算,地下空间顶板框架柱及侧墙处简化为固定支座。
由上述计算结果可知:最不利点出现在一侧管廊外侧墙根部和某内侧墙根部,两处的弯矩标准值分别为191.74kN・m/m及-180.97kN・m/m,剪力标准值分别为109.08kN/m及152.63kN/m。根据规范[5],综合管廊的结构安全等级为一级,将上述计算结果的标准值转换为设计值进行配筋计算,则两处最不利处的实配钢筋分别可采用D22@200+D25@200(HRB400级钢筋),配筋率为1.45%及D25@100,配筋率为1.96%。故本管廊结构方案可满足荷载条件的要求。
因本平面模型忽略了地下空间顶板结构体系中的主次梁,故顶板结构刚度减小,与实际情况略有不符,会影响到计算的结果,故下文采用有限元空间模型进行结构计算分析。
3.3.2 有限元空间模型计算及分析
管廊顶板、内外侧墙、地下空间顶板均设为壳单元进行计算,顶板主次梁设为梁单元进行计算,地下空间顶板框架柱及侧墙处简化为固定支座。
最不利点位置与平面计算一致,将上述计算结果的标准值转换为设计值进行配筋计算,则两处最不利点处的实配钢筋可采用D20@100(HRB400级钢筋),配筋率为1.05%及D20@100,配筋率1.26%。
4 结论
(1)结建式整体管廊能够有效地解决综合管廊覆土厚度及内部空间要求高,后期运营统一管理难度大的问题。是在城市中心区建设市政管廊可供选择的方式之一
(2)西岸传媒港结建式整体管廊的结构方案能够满足结构荷载条件。
(3)地下空g结构方案对于管廊结构内力有一定的影响,在管廊结构计算时应考虑地下空间结构对其的影响。
(4)应对管廊下方地下空间结构方案进行比选,使之与管廊结构形成较为合理的结构体系,最终达到结构设计安全性和经济性的要求。
【参考文献】
[1]王彤.创新城市建设造福千秋万代――大力推进城市地下综合管廊建设[J]. 中外建筑.2016(02).
[2]陈雪峰.十城市试点建地下综合管廊“雨后观海”现象有望消失[J].建材发展导向.2015(16).
关键词: 旧城改造;综合管廊;建设困境
Key words: old city transformation;integrated corridor;construction dilemma
中图分类号:F299.24 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)21-0030-02
0 引言
近年来,我国许多城市旧城改造步伐加快。各种地下管线在规划、敷设、运营、管理、维修等方面矛盾日益突出,而建设综合管廊无疑是解决上述问题的有效手段。2016年是“十三五”开局之年,河北省等14个省、自治区政府报告中多次强调综合管廊的建设,中央财政部、住房城乡建设部也于去年2月份《关于开展2016年中央财政支持地下综合管廊试点工作的通知》。可见寻求破解旧城改造中综合管廊建设困难重重,对实现综合管廊可持续发展、促进新型城镇化建设具有重要意义。
1 旧城改造背景下城市综合管廊建设面临的主要困境
1.1 新规划与旧城现状矛盾大
老城区城市道路狭窄,地下管线排布错综复杂,且未经过统一的规划。随着时间流逝和管理机构的变更,地下管网信息部分缺失,这些现状与新规划之间产生矛盾。
①旧城道路横断面窄。
老城区道路建设大都比较早,多为七八十年代规划设计,道路狭窄,两侧建筑密集,没有预留拓展空间。而干线综合管廊建设于道路中央或机动车道下方,独自分舱敷设,需要地下空间大,因此老城区的道路现状决定了老城区对综合管廊建设规划要求较新城区更加精细。
②旧城地下管线排布错综复杂。
老城区地下管线建设没有经过统一规划,通常都是按管线部门的需求及最小成本进行开挖,地下管线多步、漏步、错步现象严重,导这些情况致地下管网纵横交错,增大了道路开挖和管线整合难度。
③旧城地下设施信息部分缺失。
在老城区的地下管网建设中,部分采用的为传统手工制图,靠人工设计和人工记忆管理,管网信息储存载体比较单一,且未建立地下管网信息平台。经过时间的流逝和管理机构的交替,许多城市的地下管线信息资料早已缺失。
④旧城地下管线改造施工对城市生活影响较大。
建设综合管廊需开挖道路,封锁交通,对市民出行造成一定的影响;此外,由于老城区地下管线错综复杂,并且管道信息不完善,在开挖道路时难免挖断水管等市政管线,对市民生活造成一定影响;再则,建设综合管廊开挖道路时噪音较大,工期时间长,影响了市民的正常休息。
1.2 建设资金与实际需求差距大
地下综合管廊相比于传统的直埋方式,前期投资成本要高出一倍多,且其运营周期长,年回报率低。到目前为止,资金来源以政府出资建设为主,公私合营为辅,资金来源较为单一。在中国现行体制下,有偿使用尚未推广,阻碍了综合管廊的可持续发展。
①综合管廊造价高。综合管廊建设前期投入成本巨大,按照国家试行投资标准估算,单位公里造价约在0.56-1.31亿元之间[1]。据统计,单位公里综合管廊土建及设备设施安装在内的直接成本就高达0.7-1亿元,而且它的造价随着断面尺寸增大、舱位增加增多。
②资金来源较为单一。城市地下综合管廊建设具有投资大、建设运营周期长、年回报率低的特点。它的社会效益突出,但所带来的经济效益不明显,导致目前投资主体单一,主要由政府全额出资或政府与管线单位联合投资为主。而社会资金引入甚少[1]。
③有偿使用尚未推广。在中国现行体制下,给水、排水、电缆、电力等分别属于不同的部门,而我国尚未对城市地下空间产权做出明确规定,管线单位只需向自己行政主管获得审批便可无偿获得地下空间资源。而综合管廊属准公共服务商品,可向管线单位收取一定运营维护费用,但目前我国仍未明确建立城市地下综合管廊建设和运营成本分摊标准。另外,随着管廊使用年限的增长,维护管理费用将不断增长,若仅靠政府出资,不建立明确收费机制,综合管廊将很难大规模发展。
1.3 管廊运营和利益协调难度大
城市地下综合管廊的社会效益突出,内部效益具有长期滞后性。政府是主要发起人,注重社会效益;管线单位是使用者,注重经济效益。若入廊费用和日常维护管理费收取过高,会对管线单位入廊的意愿产生影响;若入廊费用和日常维护管理费收取过低,则将影响综合管廊后期的可持续运营。
1.4 管理协调机构不完善
综合管廊涉及多个部门多种管线,各部门之间利益协调难度大,而国内政府尚未成立专门的综合管廊政府机构来管理。各管线部门各自为政,缺少信息交流,造成我国地下管网建设多头管理、地下管网信息不共享的局面。
1.5 城市地下管线建设的法律机制不完善
综合管廊的建设与管理必须有法可依。目前我国仍未明确制定综合管廊相关法规,综合管廊相关技术规范也十分缺乏[2]。这导致了部分管线单位绕开管廊私自铺设地下管线,已建设的综合管廊也未将管线合理布局,而是仅仅简单地将各种管线置于管廊内,无疑埋下了安全隐患。
2 旧城改造中城市综合管廊建设的应对策略
2.1 争取市民理解与支持
政府部门应针对目前城市内涝问题及“拉链马路”问题,加大对综合管廊的宣传力度,明确指出综合管廊可以改善城市面貌、城市交通和缓解城市内涝的优点,让市民了解综合管廊给个人及社会所带来的长久利益,争取市民理解与支持。
2.2 精细综合管廊规划以降低对老城区的影响
老城区应着手制定和精细城建规划,综合管廊建设应结合旧城改造、棚户区改造、道路改造、地下空间开发等同步实施,因地制宜,合理确定地下综合管廊的建设区域、断面尺寸、管线种类等。综合管廊的设计要充分考虑各种管线的发展远景,为其预留充分的扩建空间[3],避免道路重复开挖,对市民造成不便。
2.3 建设专门的运营管理机构
综合管廊建设运营周期长,而纳入综合管廊的管线分属于不同部门,有利益冲突,因此需要设立专门的城市地下综合管廊建设管理机构,负责综合管廊的统一规划、统一建设和统一维护管理[4]。在我国台湾,综合管廊的规划与管理由专门的机构负责,在总体规划下,明确入廊要求,在已建设管廊的区域内,严禁管线单位私自开挖埋设管线。
2.4 完善城市地下管线建设的法律机制
全面推广综合管廊建设的基础是制定相关法规体系。目前我国虽不断出台推进综合管廊建设的政策,但政策立法仍然不足,技术立法也几乎空白。在制定法规方面,我们可借鉴台湾出台的《共同管道法》、《共同管道法施行细则》和日本的《关于建设共同沟的特别措施法》等现有法规,也可总结《上海市城市道路架线管理办法》和《重庆市管线工程规划管理办法》等先进经验[5]。在政策立法上,对综合管廊的所有权、建设权、经营权等方面做出明确规定;在技术立法上,在规划设计、施工方法、检查验收等方面做出具体规范[6]。
3 综合管廊建设机制创新
3.1 引入多元化的投融资模式
为改变我国城市地下综合管廊的资金来源相对比较单一的现状,可采取以政府为主导,将社会资本引入综合管廊建设,使投融资渠道多样化。近年来,中央大力推行PPP模式。为推动PPP模式的发展,财政部先后出台《财政部关于印发政府和社会资本合作模式操作指南(试行)的通知》(财金〔2014〕113号)、《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》(国发[2014]43号)和《财政部关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》(财金[2014]76号),以上政策的出台,充分证明政府对公共经济领域中公私合作方向的重视与肯定。
2016年7月份,由国务院批准财政部牵头的中国PPP基金成立,并在12月与江苏、吉林等9省签署了基金协议,基金规模达到437亿元。在该年10月份,财政部发出《关于在公共服务领域深入推进政府和社会资本合作工作的通知》,要求直面PPP现在面临投资落地、财政补贴、民企投资困难、合同方面等等的问题。有专家认为,此次政策中,财政部推动PPP决心如此之强、力度如此之大极其罕见,也将对PPP发展带来重大改革。
3.2 逐步推行收费机制
管线入廊应当逐步建立适当的、合理的收M机制。入廊管线单位应向管廊建设运营单位缴纳管线入廊费和日常维护费。管线入廊费收费标准参照各管线单独敷设和更新改造成本等因素确定,对进驻综合管廊的管线单位进行一次性收取;日常维护费收费标准参照管廊本体和附属设施运行维修、更新改造成本及占用管廊空间比例确定。
4 结语
目前我国城市地下综合管廊规划建设仍处于探索阶段,综合管廊还仅在一些经济发达的城市和新区有所建设,老城区建设甚少。我国可结合国内外先进经验和成熟理论,建立适合我国国情的综合管廊规划、建设、管理、运营模式及相关法律机制,在旧城改造中大力推进综合管廊的建设。
参考文献:
[1]王军,潘梁,陈光,李明,温修春.城市地下综合管廊建设的困境与对策分析[J].建筑经济,2016,37(7):15-18.
[2]李平,曲东.浅谈综合管廊建设[J].山西建筑,2011(6):204-205.
[3]胡静文,罗婷.城市综合管廊特点及设计要点解析[J].城市道桥与防洪,2012(12):196-198.
关键词 :综合管廊;发展;应用
一、城市地下综合管廊发展概况
地下综合管廊也称共同沟,是指在地下建造一个共同空间,将两种以上管线集中布置于其中,从而构成以管廊为平台的市政管线敷设系统。就现实而言,也就是把城市的供水、排水、供气、供热以及电力、电信等管线管线集中布置在一定范围的地下空间内,形成集约化、规范化管理的新型市政基础设施。
随着城市功能化、信息化和网络化的不断提高,目前许多城市地下管线的种类已由过去的几种发展成包括给水、排水、再生水、燃气、燃油、电力、通信、热力、公安通讯、交警、路灯、军用等十多种管线,在平面敷设及竖向上形成了纵横交错的密集网络,成为一个城市的真正意义上的生命线。然而,这些网络在有限的城市空间中铺展的范围越来越大,土地、房屋等权属的变更使得管网系统更加错综复杂。如何缓解城市发展中的空间资源难题,合理利用地下空间,有效节省土地、减少污染,提高空间资源利用率,成为当前城市建设发展中急需研究解决的问题。按照目前世界发达城市的实践经验,普遍采用市政管廊进行市政管线综合,这将是解决今后城市发展过程中管线与空间矛盾及实施可持续发展的有效手段和必然趋势。
二、综合管廊的特性
1.综合性
受体制、政策、技术、资金等因素的影响,绝大多数城市以往的给水、排水、电力、电信、燃气、热力等市政管线工程基本上实行各自为政、分散建设、自成体系的建管方式,而综合管廊则是科学利用地下空间资源,将各类市政管线集中综合布置,形成新型的城市地下网络管理系统,使各种资源得到有效整合与利用。
2.长效性
采用钢筋混凝土结构的管廊,一般可保证长时期的使用寿命(结构设计使用年限≥100年)和发展增容空间(60年),可以做到一次投资,长效使用。
3.低成本性
传统的各种市政管线一般采用直埋或架空的方式进行铺设,不但造成了城市道路的反复开挖,对城市地下空间资源也造成了一种浪费。综合管廊一次投资、同步建设、多方使用、共同受益,避免多头管理、重复建设弊病,综合成本得到降低和控制。
4.环保性
市政管线按规划需求一次性集中敷设,可为城市环境保护创造条件,地面与道路可在很长时间(50年)内不会因为更新管线而再度开挖。
5.可维护性
管廊内预留巡检和维护保养空间,并设置必需的人员设备出入口和配套保障的设备设施。
6.抗震防灾性
市政管线集中设于地下综合管廊内,可抵御地震、台风、冰冻、侵蚀等多种自然灾害。在预留适度人员通行空间条件下,兼顾设置人防功能。
7.营运可靠性
管廊内各专业管线间布局与安全距离均依据国家相关规范要求,并沿管廊走向,结合防火、防爆、管线使用、维护保养等方面的要求,设置和分隔区段,并制定相关的运营管理标准,安全监测规章制度和抢修抢险应急方案,为管廊安全使用提供了技术管理保障。
8.高科技性
管廊内外设置现代化、智能化监控管理系统,采用以智能化固定监测与移动监测相结合为主,人工定期现场巡检为辅的多种高科技手段,确保管廊及其内部管线的全方位监控,运行信息反馈不间断和低成本、高效率维护管理效果。
三、综合管廊的分类
根据功能,目前的综合管廊可分为四种类型:干线型综合管廊、支线型综合管廊、缆线型综合管廊、干支混合型综合管廊、混合型综合管廊。具体内容如表1。
四、综合管廊投融资机制
在经营城市的理念被认同以后,公用设施的经营将出现百花齐放的局面:可以公建民营,也可以民建民营,可以官督商办,也可以由政府和民建共同合作,可以采用BOT、TOT、BT、OT 等办法。在日本公共设施的经营方式中,有一种“公设民营”的委托方式,即将场馆作为城市公共设施建设,建成后委托民建单位负责管理、经营。庞大的建设费用由财政承担,而经营则委托有能力的民建单位来承担。这种办法已成为日本城市公共设施运行的一种模式。在美国,吸引民建企业经营公共设施,甚至在一些政府专门机构的世袭领地里展开竞争的做法,被克林顿向全美公务人员推荐。国内各大城市在多年来的投融资机制改革中也取得过许多经验,如地铁投资、建设、运营、监管“四分开”机制等。可见,在市政基础设施建设中拓宽融资渠道,设计多样的投融资方案是大有文章可做的。
综合管廊作为一种特殊的市政基础设施项目,具有社会公益性强而自身可经营性弱的属性特征。例如,可经营的土地是一种资源,将她与综合管廊紧密地结合,通过土地经营开发的收入来支撑综合管廊的投资建设,通过综合管廊的服务效能来提升土地使用的价值,这样就形成了一种良性的投融资机制;再例如,可经营项目也是一种资源,将工业、商业乃至服务业的大型项目与综合管廊密切结合,通过企业的经营收入来支撑综合管廊的建设投入,类似宝钢集团建设地下电缆综合管廊,也是一种良性的投融资机制。良性的投融资机制能够实现,关键是事前进行周密的规划与筹措,平衡投入与产出的关系,形成“搭桥”政策,充分挖掘可经营性资源的市场。
五、建设综合管廊的意义
推动地下综合管廊的建设发展,对减少建设浪费、改善人居环境、增强城市功能等方面,已成为衡量城市基础设施现代化水平的标志之一,在城市中发挥了城市物流、信息流、能源流的输送载体作用,是维护城市生命网络系统能够正常运行、推行城市现代化建设与管理的重要保障,是中国城市化基础设施建设的一种新的尝试,其实施意义重大。
1.是实现城市可持续发展的需要
随着我国现代化城市的建设进程和人口及开发强度的增加,城市对市政管线的需求越来越高,数量越来越大,传统的市政管线敷设方法从灵活性、安全性、可靠性等都受到了严峻挑战。综合管廊不失为解决这些难题的好办法。与直埋敷设管线相比,综合管廊有着很强的优势:能改进市政管线的敷设方式,大大减少管线敷设的外部费用,提高城市建设的效率;可以克服城市规划与市政管线发展变化之间的矛盾,有利于促进城市规划和建设观念的革新,有利于城市规划的有效实施;能促进道路地下空间得到综合利用,增强道路空间的有效利用;有利于净化城市空间、优化空间资源、提升环境质量。
2.是体现节约型城乡建设的需要
由于综合管廊将管线均集中设置在一条隧道内,消除了通讯、电力等系统在城市上空布下的道道蛛网及地面上竖立的电线杆、高压塔等,避免了路面的反复开挖,降低了路面的维护保养费用,确保了道路交通功能的充分发挥。根据中国工程院钱七虎院士的研究,国内城市中每年因施工产生的地下管线事故,其所造成的直接经济损失约50亿元,间接经济损失约400 亿元,并由此产生极为严重的“扰民”现象。而管廊在节约城市资源方面的综合效益是极为明显的。以中国台湾省信义市6.5km管廊为例,虽然比单项建设多投资5亿元台币,但建成75年间产生的效益却有2337亿元台币(包括堵车、肇事等社会成本的降低、道路及管线维修成本的减少等)。
3.综合管廊的建设可以极大地提高水、热、电/讯、气等城市生命线的安全性、可靠性及使用寿命
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:
市政管廊也称为市政综合沟(英文名称为“u-tilitytunnel”),是指在地下建造一个共同空间,将两种以上管线集中布置于其中,从而构成以管廊为平台的市政管线敷设系统。就现实而言,也就是把城市的供水、排水、供气、供热以及电力、通信等管线管网集中布置在一定范围的地下空间内,形成集约化运行、规范化管理的新型市政基础设施。
1、市政管廊建设的意义
推动市政管廊建设发展,对减少管线建设浪费、改善人居环境、增强城市功能等方面具有重要意义,是实现城市可持续发展的需要,也是体现节约型城乡建设的需要,已成为衡量城市基础设施现代化水平的标志之一。市政管廊在城市发挥了物流、信息流、能源流的输送载体作用,是维护城市生命网络系统能够正常运行、推行城市现代化建设与管理的重要保障,是中国城市化基础设施建设的一种新的提升,其实施意义重大。
2、从规划角度需重点解决的问题
推动实施市政管廊涉及方方面面,从规划、建设到运营、维护、更新是一个长期的过程,规划是有效运用市政管廊技术的关键。由于城市是一个复杂的大系统,且其发展具有不可预测性,因此,有必要更新传统的规划理念,运用系统工程的理论和方法研究市政管廊规划。
本文从规划的角度出发,借鉴国内外发达城市的先进经验,结合市政管廊系统规划的需求,重点从如下方向进行研究:
(1)推进实施市政管廊的发展条件
(2)市政管廊的适建区域
(3)入廊管线的选择
(4)市政管廊的综合布置
3、案例分析与比较
笔者收集国内外几十个有代表性的市政管廊工程,对比分析如下:
3.1 推进实施市政管廊的发展条件
(1)比较
表1各城市实施市政管廊的条件比较
(2)分析总结
根据发达国家地下空间开发利用的情况,在人均GDP1000美元至3000美元的阶段,是城市地下空间大规模开发利用的初始阶段。一般城市人均GDP大于3500美元时,城市进入地下空间开发利用高速发展期。
国内城市来看,北京、上海市政管廊实施年代较早,具备政治因素和示范效应,而佳木斯市为建设部确定的市政管廊试点城市,经济条件也不是市政管廊实施的重点要素。综合分析国内其他大部分城市地下空间开发利用的情况,从经济条件来看,当城市或地区的人均CDP超过3000美元时,就具备大规模开发利用地下空间的经济基础。国内城市开始建设市政管廊的条件一般在人均GDP达到5000美元以上,南京、苏州和无锡都是在人均GDP接近10000美元才开始建设市政管廊。
3.2市政管廊的适建区域
(1)比较
表2 各城市市政管廊适建区域比较
(2)分析总结
通过综合分析国内城市市政管廊实施的道路和区域来看,大部分城市市政管廊主要敷设于城市新区和重要园区的主干道路。由于城市新区和重要园区的建设标准相对较高,对城市道路交通、景观、环境的要求较高,通过建设市政管廊,可以大大缓解常规管线直埋敷设方式带来的重复开挖影响城市交通、环境的问题。
无锡太湖新城、昆山花桥国际商务城、厦门高尚生态社区通过实施市政管廊,容纳110千伏及以上高压线路和其它管线,不仅集约利用地下空间资源,同时可大大缓解传统高压走廊占用大量地上空间资源、影响环境景观的问题。因此,对于城市重要区域、重要道路,在实施高压线路下地的同时,同步实施市政管廊,具有较佳的经济效益。
此外,由于旧城区架空管线林立、管线众多,并且道路狭窄、空间资源有限,部分城市在旧城改造的过程中,通过实施市政管廊容纳多类管线,能够有效缓解空间资源限制条件下的管位敷设矛盾,同时显著改善旧城区的景观风貌。
3.3入廊管线的选择
(1)比较
表3 市政管廊入廊管线选择
注:管线敷设方式,纳入市政管廊的为“√”,直埋敷设的为“”,该路段无需敷设的为“—”。
(2)分析总结
给水、再生水、污水压力管等压力流水管,以及高压电缆、中低压电缆、通信电缆等管线纳入市政管廊,在国内是普遍的做法,不同城市的区别主要在于市政管廊沿线需纳入此类管线的需求。
将燃气和供热管线纳入市政管廊也不存在技术问题。供热管线的收容主要是由于其输送热介质会带来管廊内的温度升高,从而造成安全影响,在管线布置上应将供热管线与热敏感的其他管线保证适当的间距,或分室收容。供热管线比较适合与给水、再生水等管线共室收容。在国外,大多数情况下将供热管道集中放置在市政管廊内。因此,在管廊的规划中应考虑纳入供热管道的可能性,有条件的话,应将其纳入。
燃气纳入市政管廊,根据日本和我国台湾地区经验,采取单独一室而不与其他管线共室,同时配备相应的监控设备,大大提高了安全性,经过几十年的运行,并没有出现安全方面的事故。综合考虑以上因素,尽管相应会增加工程的投资,对运行管理和日常维护也提出了更高的要求,但与传统的燃气管线直埋相比,将燃气管道纳入市政管廊,更具有经济效益,所以管廊规划设计中应考虑进入燃气管线。
国内外城市一般不将雨水、污水管道纳入市政管廊。雨水、污水为重力流管道,由于这类管线所要求的纵坡很难与市政管廊协调,很容易引起市政管廊的埋深增加,从而导致造价上升,且污水产生有毒有害气体,产生不安全因素,一般采用直埋方式。
3.4市政管廊的综合布置
(1)比较
表4 市政管廊的综合布置比较
(2)分析总结
从国内外城市市政管廊的断面形式来看,矩形断面较为常见,管线数量较多、存在燃气管线、存在110千伏及以上高压电缆等几种情况下采用多舱断面。采用矩形断面的优点在于施工方便,市政管廊的内部空间可以得以充分利用,但在穿越河流、地铁等障碍时,有时市政管廊的埋设深度较深,将采用盾构或顶管的施工方法,因此,该部分一般是圆形断面。市政管廊的断面尺寸确定主要考虑如下因素:市政管廊内的管线种类、数量,管线的安全距离,管线的敷设、维护操作空间,人员通行的空间。
从国内外城市市政管廊的平面布置来看,除个别较宽的道路市政管廊采用双侧布置,大部分市政管廊为单侧布置。而市政管廊的平面布置位置,主要取决于市政管廊的等级和尺寸。干线管廊尺寸相对较大,主要容纳主干管线,一般设置于机动车道或道路中央绿化带下方,不直接服务沿线地区;支线管廊一般设置在人行道或非机动车道,纳入直接服务沿线的各种管道;缆线管廊一般设置在道路的人行道下面;干支线混合管廊可设置于机动车道、人行道或非机动车道下方,可结合纳入管道特点选择敷设位置。
从国内外城市市政管廊的埋设深度来看,国外、尤其日本城市市政管廊的埋设深度一般较深,国内城市市政管廊的埋设深度一般较浅,大部分城市市政管廊廊顶覆土深度在1.5-2.0米左右,可有效避免市政管廊与给水、电力、通信、燃气、供热供热等埋设较浅管道的交叉,但难以避免与雨水、污水、河流等的交叉问题。当市政管廊与雨水、污水管道等交叉时,一般采取雨水、污水管道倒虹的方式避让市政管廊。
4、结论与建议
市政管廊规划是城市规划的一部分,是城市管线综合规划、地下空间开发利用规划的重要内容。管廊规划应以城市总体规划和城市管线综合规划为依据,与各类市政管线的专业规划相衔接,满足市政管线的容量需求和技术要求,充分发挥市政管线服务城市的功能。管廊规划应注重城市地下空间的整体开发利用,与道路规划相衔接,加强与其它地下空间的统筹协调。管廊应统一规划,分期建设,注重近期规划与远期规划的协调统一,使得管廊具有良好的扩展性。根据城市的经济能力和发展阶段,确定合适的建设规模。
科学制定市政管廊规划,可有效指导市政管廊的设计、施工。在此基础上,还应加快推动相关法律法规的制定,创新市政管廊投资、建设和运营机制,各部门、各专业、各区域通力配合、协同努力,推动我国市政管廊有序发展。
参考文献:
[1]陈卓如.深圳光侨路共同沟工程设计[J].市政技术,2011,29(1):66-69.
1 城市地下综合管廊系统
随着城市的迅速发展和人民生活水平的不断提高,城区日益扩大,城市人口急剧增长,所需的地下管线必将日益增多,争夺有限地下空间的战斗也日益加剧,这些都给城市发展带来诸多问题。
根据发达国家的发展经验,建设地下综合管廊是解决上述难题的有效途径,即把市政管线中的电力、电信、给水、再生水、热力等管线中两种以上集于一体,在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道。共同沟的出现已不仅是管线敷设方式的改进,而是“集约化”发展城市,提高城市地下空间利用效率的体现,它给市政管线的建设带来了全新的变化。
2 国内外地下综合管廊现状
2.1 国外地下综合管廊现状
欧美是共同沟建设的发源地。第一条共同沟出现在法国的巴黎,早在 1833年巴黎创造性的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。最近几年,在巴塞罗那、赫尔辛基、伦敦、里昂、马德里、奥斯陆、巴黎以及瓦伦西亚等许多城市都研究并规划了各自的地下综合管廊网络〔1〕。
日本开发共同沟虽然比欧美国家晚,但现在是当今世界地下综合管廊技术发展得最完善的国家之一。早在关东大地震以后的东京复兴建设中,便实验性的建设了“九段坂”共同沟。日本于1958年开始大规模的共同沟建设,特别是1964年日本制定并颁布了《共同沟建设特别措施法》以后,解决了一些共同沟建设中的资金分摊与回收、建设技术等方面的关键问题,使日本的共同沟建设得到了大规模的发展。在 1991年成立了专门的共同沟管理部门,负责推动共同沟的建设工作。目前日本全国共同沟以每年15km的速度增长。〔2〕
2.2 国内地下综合管廊现状
国内开展共同沟的建设较国外晚。1958年为配合建国门内大街道路的拓宽改造,在东单、方巾巷和建国门了过街性质的综合管廊。1994年底,上海浦东新区初步建成了国内第一条规模较大、距离较长的共同沟,即张杨路共同沟。该共同沟全长 11.125km,建造了相当齐全的安全配套设施,并建成了中央计算机数据采集与显示系统〔3、4〕。
3 地下综合管廊发展分析
3.1 经验和问题
纵观国内外地下综合管廊的建设发展,日本较为成功,这一方面是因为日本城市建设部门积极推动了地下市政管线的“集约化”发展的结果,另一方面应得益于日本建立了良好地下综合管廊的建设和管理体制。
在我国地下综合管廊的建设较为缓慢,许多项目由于种种原因而不能实施。一个较为主要原因是在当前市政管线可无偿使用城市土地资源的前提下,现状市政工程专业多,主管单位分散,市政管线投资建设渠道复杂,只有各市政专业设计和施工管理规范,没有综合管廊建设法规,没有明确的管理体制、费用分担原则依据与标准等。
由于综合管廊的建设不便分期修建,因此一次性投资昂贵,这也是阻碍共同沟发展的另一个原因。据统计,台北市共同沟建设统计数据,干线共同沟的平均 (各种工法 )造价为13万元/m,年维护管理费约为 830元/m。上海张杨路支线共同沟的平均造价是10万元/m。〔5〕
地下综合管廊的建设在我国方兴未艾,但大多建设项目只在城市部分路段建设,带有试验的性质,缺乏整体规划,很难形成规模。地下综合管廊作为基础性设施,长期规划是其建设必须遵循的原则。
3.2 总结和建议
通过对国内外地下综合管廊建设发展的情况分析,可以得出以下一些值得大连规划建设地下综合管廊借鉴的经验。
3.2.1 立法为先。制定专门的共同沟法规,对共同沟的建设、资金的分担、产权、有偿使用等关键问题做出明确的规定。
3.2.2 专职管理。地下综合管廊从规划、建设到运营、维护、更新是一个长期的过程,政府应成立专职的部门负责对共同沟的建设和建成后的维护管理。
3.2.3 整体规划。依据城市总体规划进行地下综合管廊规划,坚持先规划后建设。在综合管廊规划中应做到近远期相结合,并与其它地下设施规划相协调。
4 地下综合管廊规划的基本原则
4.1 地下综合管廊适宜在交通量大,且道路两侧开发强度大的城市道路下敷设。
修建综合管廊主要是为了解决城市日益增长的交通量与道路下市政管线的施工、维护和检修的矛盾。一般大连道路两侧开发强度大,其道路下市政管网较为复杂,各种管线的维修、重新敷设的频率也相对较高。为减少道路开膛破肚对交通的影响,地下综合管廊正可解决这一问题。
4.2 地下综合管廊适宜在城市新建区域道路下敷设。
传统的市政管线设置模式分散平铺于市政道路下,占用了全部道路的地下空间,不能将地下空间集中开发,制约了地下空间的发展。而敷设地下综合管廊可有效缓解土地资源紧张与功能需求增加之间的矛盾,提高了空间利用率。为避免传统管道的敷设方式对城市发展带来的不利,在新区敷设综合管廊是行之有效的方法。
4.3 地下综合管廊适宜在旧城区现状市政条件基础差且不能拓宽的道路下敷设。
大连旧城区道路狭窄,两侧建筑密集,没有拓展空间,同时道路下管线复杂。在旧城区改造中,对一些有保护价值的区域既要保护历史风貌又要改善居住条件,在道路下建筑综合管廊则可解决市政问题。
4.4 地下综合管廊适宜随地铁建设同时修建。
大连即将开始地铁建设。规划建设的地铁线路基本穿越大连开发密度较大的区域。这些区域的道路下市政管线也较为密集。地下综合管廊随地铁的建设,统一规划,统一拆迁,统一建设,一方面降低地下综合管廊建设成本,另一方面对该路段市政管线进行梳理,从根本上解决市政管线在日后的维修和敷设对居民生活的影响。
参考文献
[1]束昱. 地下空间资源的开发与利用〔M〕. 上海:同济大学出版社,2002.4
[2]佐藤秀一. 共同沟(修订本)〔M〕. 东京:森北出版株式会社,1993
中图分类号:TU990 文章编号:1009-2374(2017)05-0097-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.047
1 城市综合管廊设施基本情况
1.1 定义
城市综合管廊是通过将电力、通讯、给水、燃气、热力、给排水、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、设计、施工、建设和管理,它解决了城市发展过程中各类管线的维修、扩容造成的“拉链路”和空中“蜘蛛网”的问题,对提升城市总体形象,创造城市和谐生态环境起到了积极推动
作用。
1.2 分类
综合管廊根据其所收容的管线不同,可分为干线管廊、支线管廊、缆线管廊(电缆沟)三种:
1.2.1 干线管廊:一般设置于道路中央下方,主要收容的管线为电力、通讯、燃气、热力、自来水等,个别项目将雨水、污水纳入管廊内。
1.2.2 支线管廊:一般设置在道路两侧或单侧,采用单舱或双舱敷设配给管线,直接服务于临近地块终端用户。主要收容的管线为电力、通讯、燃气、热力、自来水等。
1.2.3 缆线管廊:采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板,但其内部空间不能满足人员正常通行要求,用于容纳电力电缆和通信电缆的管廊。
1.3 建设综合管廊的意义
1.3.1 城市地下综合管廊是新型城市市政管理基础设施建设现代化的重要标志之一。它对现代化城市h境、减少城市道路重复开挖,起到良好的示范和推动
作用。
1.3.2 地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。
1.3.3 地下综合管廊建设避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰,保持路容完整和美观。
1.3.4 降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用,保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。
1.3.5 仓内管线布置紧凑合理,有效利用了道路下的空间,节约了城市用地。
2 那曲城市综合管廊控制系统介绍及设计
2.1 概述
在综合管廊内部,设置管廊环境检测仪表、视频监测设备、火灾报警装置、控制设备(如防火门、通风风机、照明系统等)、管廊管道介质测控仪表等,通过物联网技术和通讯网络,将数据汇总至管廊信息管理平台。建设统一的管理信息系统,集成相关数据,实现对地下管廊的属性信息和状态信息运行透彻的感知和度量,并可进行报警和预警。
2.2 自动化仪表监控系统的设计特点及设计原则
2.2.1 设计原则。依据国家节能环保要求,结合国家相关规范,设计采用的测控仪器仪表和控制系统考虑其先进性、安全性、可靠性、实用性、性能价格比,同时考虑业主的要求和操作便利、易于维护等因素,并适应测控仪表和控制系统的发展趋势。
2.2.2 设计特点。
第一,采用集散型控制架构,彻底贯彻“集中管理、分散控制”的思想,将控制权下放到每一个防火分区。当灾害发生时,即使某一个分区的控制系统遭到破坏,也不影响相邻分区和其他分区的控制,将灾害的破坏压缩到最低。
第二,本工程从仪表数据采集、通信网络、控制系统架构、智能联动和综合数据服务等方面的设计,解决了管廊监控与报警建设中存在着内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题,大大提高了系统运行的可靠性和可管理性,提升了管廊基础设施、环境和设备的恢复效率。
第三,本系统支持工业环网技术,具备毫秒级解环,单个设备或某一段线路出现故障时,会在系统中有相应的显示,提示维护,从而避免因单个设备或某一段线路出现故障而对整个系统造成影响。
2.2.3 主要检测控制项目及控制回路说明。
第一,管廊内部温湿度检测、显示、报警联锁。当某防火分区室内温度过高于40℃时或湿度高于90%时,控制系统自动启动该区通风机强制换气,保障综合管廊内设施和工作人员的安全;室内温度低于27℃同时湿度低于80%时,风机自动关闭。
第二,管廊内部O2、CO2含量检测、显示、报警联锁。当某防火分区CO2浓度高于1000ppm或O2含量浓度低于下限值时,禁止工作人员进入该区工作,同时控制系统启动该区通风机强制换气,保障综合管廊内工作人员的安全;CO2浓度降至1000ppm以下或O2含量浓度达标时,工作人员方可入舱工作。
第三,管廊内部甲烷含量检测、显示、报警联锁。当某防火分区甲烷浓度超过报警浓度设定值(上限值)时,应由可燃气体报警器或者消防联动控制器联动启动天然气舱事故段分区及相邻分区的事故通风设备。
第四,管廊内部集水坑液位、水侵液位检测、显示、报警联锁。当某防火分区内集水坑液位达到监测高位,两台泵轮换运转;当液位达到监测超高位,双泵同时启动并报警;当液位达到集水坑顶标高时,监控室发出侵水报警信号。
第五,管廊内部风机、排水泵、照明总开关状态信号检测、显示。
第六,管廊配电系统的运行状态信号检测、显示。
第七,管廊出入口控制装置信号检测、显示。
第八,管廊内部热力进水、回水主管道的压力、温度检测、显示、报警联锁。
第九,管廊内供热管道回水流量检测、记录。
第十,管廊内燃气管道天然气压力、温度检测、显示、报警联锁。
第十一,主要受控设备:风机,区间照明系统,出入口控制装置(液压井盖),排水泵。
2.2.4 仪表选型。
第一,O2、CO2、甲烷、温湿度检测仪表:信号选用4~20mA DC(三线制),防护等级:IP65。
第二,压力、差压变送器:压力、差压变送器选用智能型,带HART协议,带数显表头,防护等级:IP65,信号采用4~20mA DC(二线制)差压变送器带三阀组。
第三,温度检测仪表:温度测量采用热电阻(Pt100),一般采用温度变送器进行信号转换进入PLC。
第四,热水流量测量,优选电磁流量计或差压式流量计。
第五,液位计:选用投入式液位计,数显表头,防o等级:IP65,信号采用4~20mA DC(二线制)。
2.2.5 控制中心的设置及PLC控制系统介绍。控制系统采用集散型计算机控制架构,本着“集中管理、分散控制”的原则,南北综合管廊各设置一个控制中心(共2个),每个防火分区现场设置一套远程控制站(RTU)。控制中心负责整个系统的协调和管理工作,现场RTU控制站负责各自区域内数据的采集和设备控制。现场数据采集、设备控制采用一套电仪一体化PLC系统。在综合管廊每个路段的每个防火分区设置1套RTU柜,每个RTU柜内安装一台千兆工业以太网交换机、一套可编程控制器(PLC)、一套UPS。控制站带有就地操作屏。所有区间的RTU柜通过千兆光纤环网(以太网)连接至管廊控制中心核心交换机。
现场控制站RTU对综合管廊内各设备、仪表进行分散控制。RTU与测控仪表、受控设备之间由开放式现场总线或信号线连接。现场控制系统网络采用以太网光纤环网,TCP/IP通讯协议、分布式实时关系数据库,网络连接设备采用工业以太网交换机。各现场RTU与控制中心之间由工业以太网进行数据通讯。现场控制系统具备设备的手动/自动状态检测、启停控制、运行状态监测、故障报警监测、温湿度检测、空气质量检测、集水坑水位监测以及实现相关的各种逻辑控制关系等功能。
参考文献