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      推進大型隧道與綜合管廊一體化建設
      發布日期:2017-11-16

        綜合管廊具有可避免重復施工等多方面的優點,但是多年來因建設、維護成本和管理問題,實際發展受到一定制約。同時,我國建設了諸多大型隧道工程,隧道設計中通常預留管廊來滿足自身使用需求,卻很少考慮為市政管線預留空間。大型隧道與綜合管廊一體化建設可有效解決多方面問題、更加合理利用地下空間資源,因此亟待研究。

        一體化建設研究現狀及實例

        我國近年來新建大量軌道交通、地下空間及越江跨河隧道。既有大型隧道橫斷面通常采用車道孔組合管廊的形式,如上海外環沉管隧道采用“三孔兩管廊”形式。大型隧道預留管廊主要是用于滿足自身使用功能,大多用于逃生、隧道電纜線布置等,除冗余空間利用外一般沒有特別為市政管線預留管廊空間。

        目前大型隧道與綜合管廊一體化建設的研究相對較少,國內近些年所建設的天津市中央大道海河隧道工程和上海崇明越江隧道工程有所應用。

        位于天津市濱海新區中央大道海河隧道路線全長 346 米。該工程為國內首次在沉管隧道內設置綜合管廊。為了充分利用地下空間,規劃將給水管道、電力管道、通信管道和熱力管道四種市政管道通過管廊穿越海河。隧道的穿管段和兩岸連接段采用“兩孔三管廊”的斷面形式,將綜合管廊布設于隧道東西兩側,管廊凈寬 2.6 米,凈高 5.6 米~7 米。按最終設計方案,西側管廊放置熱力管道和通信電纜,東側管廊上部布置電力電纜、下部布置給水管道,上下管廊相互獨立。

        上海崇明越江隧道在工程建設初期就考慮,利用隧道斷面富余空間來解決越江電纜敷設問題。為了充分利用市政隧道、大橋的可利用空間,同時降低工程造價,考慮利用越江隧道及大橋敷設電纜。最終經過專家論證,將 2回路 220 千伏電纜設置于隧道自身的電力隧道。由于涉及高壓電纜與隧道用電纜共倉設置,因此為保障安全,增設了高壓細水霧系統。目前工程已建成通車,高壓電纜也同步敷設完成。這也是上海首次實現高壓電纜與大型隧道一體化建設的工程。

        一體化建設應因地制宜、集約利用空間、安全高效

        大型隧道與綜合管廊分屬兩種不同系統,功能不盡相同,但研究表明,兩者一體化設計在技術上是可行的。通過一體化設計,利用隧道內剩余空間敷設綜合管廊,可以整合二者優勢,在滿足不同工藝要求的同時,更能減少投資、集約用地。

        無論是大型隧道還是綜合管廊,均涉及多個學科與專業,將兩者整合到一起開展一體化設計更是一個復雜的系統工程。筆者參考國外經驗,運用系統工程理念,提出以下主要設計原則。

        一是因地制宜。應當重點考慮工程項目的場地特征、管線分布情況及周邊建筑,有針對性地進行工程方案的比選與設計優化。

        二是集約利用空間。設計中應著重考慮開發利用大型隧道內剩余空間,將隧道內冗余空間加以整合利用,在降低工程投資的同時實現變廢為寶。

        三是安全高效。有些管線如高壓燃氣線為重大危險源,建設或運維中稍有不慎便有可能釀成大禍。因此,大型隧道與綜合管廊一體化設計應當考慮安全性,注重對隧道及周邊構筑物的保護,以確保項目建設安全。

        此外,在大型隧道與綜合管廊一體化設計中,還應結合具體的項目特征等因素,綜合考慮。

        一體化建設需研究納入管線類型

        大型隧道與綜合管廊一體化主要涉及到電力管線 (含高壓電纜)、供水管道、通信管道、燃氣管道、排水管道、供冷供熱管道等市政管線。各種市政管線具有不同的工藝及安全要求,需要具體研究哪些適合納入,哪些不適合。筆者經過多方面研究認為,可將電力管線、供水管道以及通信管道納入大型隧道,而燃氣管線、排水管線以及供冷供熱管道一般不得或不宜納入大型隧道內敷設。

        具體來講,目前城市中高壓電纜布設主要采用架空布設方式,具有較多安全隱患。電力管線與大型隧道一體化建設能增強城市電網的可靠性、為高壓架空線入地創造條件。供水管道目前常采用地下敷設的方式,涉及開挖、埋設等一系列問題。而當其進入大型隧道后,供水管線受到保護,可大幅度降低爆管的可能性。通信管線納入隧道,需要解決信號干擾、防火防災等技術問題,可實現地下空間綜合利用。

        將大型隧道與綜合管廊一體化建設有著較大實用價值與廣闊應用前景。期待眾多業界同仁圍繞相關問題深入研究,以推進大型隧道與綜合管廊一體化建設。


      王壽生

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