综合管廊设计概述(共25页)

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1、1概述地下综合管廊也称共同沟，即把市政管线中的电力、通信、燃气、给水、排水等各种管线中2种以上集于一体，在城市道路下方建造一个集约化的市政公用设施，实施统一规划、建设和管理，被视为21世纪城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一。与传统的管线埋设方式相比，以共同沟方式设置管线，有如下优点：节约工程造价；减少道路的反复开挖，有利于城市路网的畅通；有利于满足各种市政管网对通道、路径的需求，有效解决城市发展过程中对电力、燃气、通信、给水、排水逐步增长的需求；方便管线维护，降低施工事故；避免或减少城市的灰尘污染及噪声；有利于城市管线的灵活配置，提高地下空间的利用率。管线通过综合管廊敷设和直埋敷设各有优

2、劣，主要表现在管线的施工、运营、管线对道路的影响以及建设投资等方面。随着社会经济的发展，前期修建的直埋管线在运营期间出现问题进行修复，严重影响了道路的正常通行。管线修复对道路的二次开挖不但增加了项目投资而且破坏了道路路基路面的完整性，严重影响道路路基路面的正常使用寿命。管线直埋和综合管廊优缺点比较表名称优点缺点传统直埋建设成本低、施工简便(1)由于各管线分散施工，占用城市地下空间较大。(2)各管线分散建设，各自的检查井、室较多，环境视觉效果差，不利于高标准的建设。(3) 道路重复开挖的可能性较大，易造成重复投资以及影响城市交通和居民出行。 (4) 使用期限较短，相应的远期维护和改造成本较大。综

3、合管廊(1) 增强各种管线的维修保护能力，延长使用寿命，提高了城市的可持续发展的能力。(2) 减少了架空管线与绿化的矛盾，使城区更加整齐和美观。(3)可有效利用道路下的空间，节约城市用地，(4)提高了城市的综合防灾、减灾能力。(1) 一次性投资昂贵。(2)必须正确预测远景发展规划，避免造成浪费。(3)在现有道路下建设时，现状管线与规划新建管线交叉造成施工上的困难，增加工程费用。 双舱型综合管廊 三舱型综合管廊双舱型综合管廊入廊管线为给水、燃气、电力、通信管线，雨污水管道需直埋敷设，三舱型综合管廊入廊管线为雨水、污水、给水、燃气、电力、通信管线。2.综合管廊方案2.1设计原则综合管廊的设计宗旨是

4、安全、经济、合理，并为远期发展留有余地。1）综合管廊的平面线形基本与所在道路的平面线形平行，如需转折则平面线形的转折角必须符合各类管线平面弯折的转弯半径要求。2）综合管廊的最小埋设深度根据施工工艺，必要的覆土厚度以及横向埋管的安全空间等因素确定。3）综合管廊的断面空间能满足各类管线的敷设、维护以及扩容的需要；管廊的断面形式及各类管线的布置应能满足综合管廊安全运行的要求。4）综合管廊特殊断面的空间能满足各类管线的衔接、通风口、人员出入口以及吊装口等的布置要求。5）综合管廊采用二次找坡方式排出廊道内积水，综合管廊内设1%的横向坡度，不小于2的纵向坡度。6）综合管廊内的缆线一般布置在支（桥）架上，支

5、（桥）架的宽度与纵向净空能满足缆线敷设及维修需要，支架的跨距应根据计算及实际施工经验确定；大口径的管道一般安置在支墩或基座上。2.2设计参数综合管廊结构安全等级：一级主体结构设计使用年限：100年建筑抗震设防类别：乙类综合管廊结构构件的裂缝控制等级:三级综合管廊结构构件的最大裂缝宽度限值:0.2mm综合管廊防水等级标准:二级综合管廊抗震设防标准:设防烈度8度综合管廊地基基础设计等级:丙级综合管廊防火与阻止燃烧:耐火极限不低于3h综合管廊监控保护等级:二级综合管廊内环境温度：40。2.3断面方案及比选2.3.1断面方案根据国内现有河北省、上海市、内蒙古自治区、北京市等编制的城市地下综合管廊建设技

6、术导则，建议给水、电力电缆、通信电缆宜纳入管廊，污水管道因安全、建设和运行维护费用高不宜纳入综合管廊。雨水管道需要有一定的坡度不宜纳入管廊，燃气基于自身易燃易爆特性、安全消防、监控监测、后期管养成本、与其他仓室相互干扰、造价等原因不宜纳入，如要纳入需慎重。按照前述的规范内容，目前我国规范对于燃气管道进入综合管廊已有明确规定，在国内外的综合管廊中，均有燃气管道敷设于综合管廊的工程实例。1)燃气管道进入综合管廊的优点主要表现在以下方面：燃气管道受到空间保护，不会被压坏。燃气管道不会受到地质条件的限制。燃气管道不会受到土壤的腐蚀，使用寿命延长。燃气管道、阀门等易于安装检修。燃气管道不会由于道路施工不

7、当而造成管道破坏。减少了道路开挖修复工作量，同时减少了对周围环境的影响。管道周边工程条件改善，减少了燃气管道泄漏的可能性。2)燃气管道进入综合管廊的缺点主要表现在以下方面：管道一旦发生泄漏，易对人生安全带来影响。燃气管道发生泄漏后，在密闭空间内当达到一定浓度后，如遇明火，易造成爆炸等事故。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。在技术上燃气管道在综合管廊内敷设，需要单独设仓，并配备消防设施和抢险设施和通道，增加综合管廊的断面尺寸，断面和节点结构将更加复杂，增加管理、维护的难度，并大幅度增加工程投资。技术上虽难度不大，但工程效益并不对称。综合上述

8、分析，及建设单位意见，本次设计考虑给水、燃气、电力、通信入廊，并对雨水、污水是否入廊提出方案对比。综合管廊方案内容双舱型综合管廊（方案一）三舱型综合管廊（方案二）断面净尺寸(BH)4.4m2.8m6.55m2.8m入廊管线种类给水、燃气、电力、通信雨水、污水、给水、燃气、电力、通信方案一：双舱型综合管廊入廊管线：四种，电力电缆、通信缆线、给水管道、燃气管道，具体容量如下表：入廊管线入廊管线容量电力电缆16回 110KV以下通信线缆8排200X200mm通信桥架给水管1根DN400燃气管1根DN200预留3根支架方案二：三舱型综合管廊入廊管线：六种，电力电缆、通信缆线、给水管道、燃气管道，雨水管

9、线、污水管线，其中雨水利用管廊本体，具体容量如下表：入廊管线入廊管线容量电力电缆16回 110KV以下通信线缆8排200X200mm通信桥架给水管1根DN400燃气管1根DN200污水管1根DN400DN500雨水管利用管廊本体预留3根支架2.3.2断面比选1）综合管廊断面设计项目管线拟采用综合管廊敷设，本次设计分为两个方案，方案一为双舱型综合管廊，方案二为三舱型综合管廊。 双舱综合管廊断面图三舱综合管廊断面图综合管廊技术经济比较表比较内容双舱型综合管廊三舱型综合管廊断面净尺寸4.4m2.8m6.55m2.8m开挖断面（按1：0.5放坡）12.7m6.6m14.9m6.6m入廊管线种类给水、燃

10、气、电力、通信雨水、污水、给水、燃气、电力、通信 施工难以程度较难困难造价较高高2）排水管线入廊分析排水管线分为雨水和污水管线两种。在一般情况下两者均为重力流，按一定坡度埋设，埋深一般较深。采用分流制排水的工程，雨水管线管径较大，基本就近排入水体。对于北方干旱地区，降水量小，雨水管道使用和维护频率低，因此，雨水管一般不进入综合管廊，进入综合管廊的排水管线一般是污水管线。综合管廊的敷设一般不设纵坡或纵坡很小，污水管线进入综合管廊的话，综合管廊就必须按一定坡度进行敷设以满足污水的输送要求。首先，雨水、污水管道所要求的纵坡很难与综合管廊协调一致，当综合管廊因躲避地下构筑物而纵坡不断起伏时，就无法满足

11、排水管道维持纵坡排水的要求，若强行维持纵坡，必然引起综合管廊的埋深增加，从而导致造价上升。其次，收集的污水会产生硫化氢、甲烷等有毒、易燃易爆的气体，必须每隔一定的距离设置通风管道，以维持空气的正常流动。必要时还需配备硫化氢、甲烷气体的监测报警系统与防护设施，无形中提高了综合管廊的造价。一般雨、污水管道，尤其是雨水主干管，管径都较大，如果入廊必定会加大综合管廊的埋深与横断面尺寸，使工程造价骤增。另外，对于双舱或三舱综合管廊，当雨水、污水仓位于北侧时，南侧街坊雨水、污水支管只能通过覆土层接入，当地形北高南低，覆土层不足以消化南北侧地块高差，或南侧雨污水支管较深时，则无法接入，大大降低了雨污水的收集

12、效率和排水舱的服务水平。再者，雨水管道一般就近排入水体，如果入廊，大大限制了雨水出舱的自由度，无法发挥雨水管道的自由度。雨水、污水管在某个区域范围内，是一个相关关联、相互沟通的管道系统，一旦入廊，需要调整周边雨水系统的规划。将雨水、污水管纳入管廊之中，其优点是将各种管线综合布置在同一构筑物之中，便于集中维护管理。排水入廊存在以下问题：（1）本次设计综合管廊覆土3.0米，管廊自身高度为2.8米，管廊末端，雨污水无法自流排出，需设置提升设备。（2）规范要求污水应用管道，不像雨水可以利用管廊自身主体结构排放，且污水会释放有害气体，管廊内管道应严密，检查井最大间距有规范要求，且检查井及通气要直通地面。

13、（3）排水入廊，增大了管廊尺寸，开挖断面随之增大。本次设计三舱管廊净尺寸为6.55m2.8m，按1：0.5放坡（暂定），开挖断面下底宽8.25m，深度6.6m，则上底宽为14.9m，而本次设计道路红线宽度为1623m，且道路两侧均为住宅，商铺等建筑，开挖难度非常大。3）双舱综合管廊和三舱综合管廊优缺点针对以上分析，双舱综合管廊和三舱综合管廊分别有以下特点：（1）双舱综合管廊优点：a.给水、电力、电信及燃气管道入廊敷设，能较充分地利用道路地下空间。b.断面尺寸较小，相应开挖断面较三舱综合管廊小，施工较三舱综合管道容易。c.雨水、污水管道不入廊，雨水、污水可就近排入相交道路现状雨水、污水管道，可减

14、小雨水、污水主管道管径，节省造价。d.雨水、污水管道直埋敷设，可减小综合管廊埋深，降低综合管廊施工难度，减小沟槽开挖工作量，能有效节省造价。e.双舱型综合管廊断面尺寸较三舱型综合管廊小，造价较三舱型综合管廊低。缺点：a.断面尺寸较大，结构节点施工比较复杂。b.燃气管道入廊敷设，根据规范要求，燃气管道单独舱室敷设，监控要求高。（2）三舱综合管廊优点：a.雨水、污水、给水、电力、电信及燃气管道均入廊敷设，能充分地利用道路地下空间，避免了地下管线的竖向交叉。b.所有管线均入廊敷设，能够统一监控管理，有利于后期运行管理。缺点：a.断面尺寸太大，管廊断面几乎占用了道路车行道下所有空间，结构节点施工复杂，

15、施工难度大。b.管廊断面尺寸大，相应增加了开挖面宽度，沟槽开挖工作量大，施工困难。c.重力流管道（雨水、污水）入廊敷设，增大了下游段管廊埋深，增加了项目造价及施工难度。d.雨水、污水管道入廊，受雨水、污水支管高程影响，管廊埋深增加。e.由于相交道路雨水、污水管道埋深较浅，雨水、污水入廊敷设埋深较深，无法通过相交道路排放，须集中至道路终点经泵站提升排放，增加了建设及运营费用。因此，必须综合考虑技术、经济、安全以及维护管理等因素确定雨污水管道入廊的可行性。考虑到本工程的实际，尽量不考虑雨水、污水管道的入廊，采取单独埋地敷设，以较大的自由度适应道路两侧地块雨水、污水的收集和排放。本次方案推荐给水、燃

16、气、电力、通信管线入廊，采用双舱综合管廊断面型式。2.4综合管廊总体设计2.4.1平面设计原则1)综合管廊平面中心线宜与道路中心线平行，不宜从道路一侧转到另一侧。2)综合管廊宜平行道路中心线敷设，其转弯半径应满足管廊内收纳管线的转弯半径要求。3)综合管廊和邻近建(构)筑物的最小水平距离不宜小于3m，当不能满足要求时，必须采取相应保护措施，确保邻近建(构)筑物安全。2.4.2平面及总体设计镇巴县新街全长1.533Km，综合管廊全线敷设，综合管廊敷设于道路中心线下。本次设计综合管廊共设置管线分支口16处，吊装口3处，逃生口8处，人员出入口3处。每150200m设置一个防火分区，综合管廊共分为8个防

17、火分区。每个防火分区内均设计有逃生口、机械排风系统、自然进风系统、排水系统、消防系统、控制系统、报警系统、监控系统及照明系统等。综合管廊的结构形式为钢筋混凝土结构，其燃烧性为不燃烧体，耐火极限不低于3.0h。2.5管廊竖向设计2.5.1管廊竖向设计原则1）干线综合管廊宜设置在机动车道、道路绿化带下面，其覆土深度应根据地下设施竖向综合规划、道路施工、行车荷载、当地的冰冻深度、绿化种植等因素综合确定。2）支线综合管廊宜设置在人行道或非机动车道下，其覆土深度应根据地下设施竖向综合规划、当地的冰冻深度等因素综合确定。3）缆线综合管廊宜设置在人行道下，其覆土深度应根据地下设施竖向综合规划、当地的冰冻深度

18、等因素综合确定。4）综合管廊的埋设深度，应根据管线综合竖向规划确定，标准段应保证覆土深度不小于2m，特殊段覆土深度不得小于1m；纵向坡度应维持0.2% 以上，以保证管廊内排水。2.5.2市政管线竖向综合合理安排各种管线平面位置后还应控制各种管线高程，工程管线的最小覆土深度应符合下表：序号1234567管线名称电力通信热力燃气给水雨水污水最小覆土深度(m)直埋管沟直埋管沟直埋管沟人行道下0.50.40.70.40.50.20.60.60.60.6车行道下0.70.50.80.70.70.20.80.70.70.7竖向设计按规范要求的管线间最小垂直净距依次向下布各类管线。管线顺序依次为支线沟、燃气

19、、给水、雨水、污水、综合管廊。应避免过多的设倒虹吸管造成管线纵断面频繁起伏，也避免改变管道断面尺寸后对管理运营造成不便。管线在交叉时若不能达到最小的允许隔距，应本着“局部服从整体、小管让大管，软管让硬管，有压让无压”的原则，相互协调，或采取相关的保护措施。2.5.3综合管廊竖向综合管廊最小覆土厚度一般在地面下2-2.5m为宜。这是由管沟内管线从沟顶的穿出与沟外管线从沟顶横穿的要求及沟顶通风风道的要求等因素决定的。考虑雨水、污水支管高程，本次设计综合管廊覆土约3.0m，管廊沟底埋深约6.6m。在管沟竖向设计时，调整雨、污水系统高程，尽量减少与支线沟的竖向交叉，同时在有交叉处采用局部处理方式；综合

20、管廊与其他管线竖向交叉时，降低综合管廊高程从其他管线下方穿过。2.6综合管廊节点设计2.6.1防火分区防火分区对于控制火灾的蔓延具有十分重要的意义，参考建筑设计防火规范(GB50016-2014)，综合管廊每个防火分区面积通常不大于500m2。防火分区面积两端需设置防火墙，防火墙上开设门洞时，应采用甲级防火门窗，并应能自行关闭。综合管廊内每隔150m设置防火墙，同时110kV(及以上)电缆接头两侧需考虑设置防火墙和防火卷帘。2.6.2通风口(进风口、出风口)通风口的平面布置与综合管廊防火分区的划分有着直接的联系。每个防火分区设置一进一出两个风口，进风口一般不设通风机，主要依靠自然通风换气，排风

21、口可设风机进行机械排风。地上风口需升出地面一般布置在绿化带或不妨碍景观处；地下风道为混凝土结构，可根据覆土情况从综合管廊顶板或侧壁上开口。2.6.3投料口为便于管沟内材料进出，投料口设置间距一般为200m。当需要考虑设备进出时，还应满足设备进出的需要。投料口通常在顶板开孔，一般引至布置在绿化带内，考虑结构需求，相邻两孔室的投料口应错开，每个防火分区至少设置一个投料口。且投料口与进风口宜合建。2.6.4人孔设计在通风口、投料口处均设置有人员出入口。2.6.5引出口根据管线综合，确定从管沟引出或引入的具体位置。根据各管线的直径，确定穿墙套管的尺寸。2.6.6交叉口在十字路口或丁字路口，由于综合管廊

22、的相互交叉影响以及要保证检修人员在综合管廊内的通行，一般有两种处理方法：其一是将综合管廊在此布置为上下两层，解决管线的交叉处理。其二是将综合管廊在平面展开，管线从一个层面实现交叉。2.6.7端部井综合管廊以端部井的形式开始和结束，在进行施工界面的划分时，也以端部井处的桩号作为分解面。外部管线通过端部井进入综合管廊，管沟内的管线通过端部井引出。2.7监控中心监控中心是保证综合管廊后期维护运行的指挥中心，它可与管廊周边变电站等建筑物合建，也可单独建设。监控中心的服务范围为2公里。本次综合管廊宜规划在项目附近建设一座监控中心。监控中心设计为半地下式，这样既不破坏周边环境，同时也可以满足自然采光、通风

23、的要求。在监控室和综合管廊之间设置一个地下联络通道，以便于人员的进出和综合管廊的内部管理。为了对综合管廊进行监控和供电，需要设置监控中心。监控中心主要包括以下设施：2.7.1附属设备监控系统在控制中心设置两台监控计算机、一台管理计算机,一台工业以太网交换机(带多模以太网光缆接口、具有环网功能)、两台打印机、一台UPS、一台服务器。监控计算机通过工业以太网交换机与现场ACU控制器通讯，彩色显示器上能生动形象地反映出综合管廊建筑模拟图、沟内各设备的状态和照明系统的实时数据并报警。监控计算机同时还向现场ACU控制器发出控制命令、启停现场附属设备，并担负与市政相关部门的报警和事故处理连网通信任务。控制

24、中心监控计算机以星型结构100Mbps以太网(五类屏蔽线)连接至控制中心工业以太网机；在沟内设置若干套现场ACU控制器，现场ACU控制器以10/100Mbps光纤网结构连接至控制中心工业交换机，采用环型网络拓朴结构以提高可靠性。每个区段内需采集的信息：(区段是指一个通风区间)1)集水坑的水位(超高)；2)爆管检测专用液位开关报警信号；3)温/湿度仪报警信号；4)通风排烟机、排水泵、区段照明总开关工况；5)投料口红外入侵报警装置报警信号；6)水管上压力开关压力低报警信号和电动阀门工况(预留功能)；7)通过MODBUS采集配电柜电气参数(包括设置在部分区段的分变配电所相关设备的电气参数)。每个区段

25、内需控制的设备：1)通风排烟机；排水泵；区段照明总开关。2)水管上电动阀门(预留功能)。3)水管上压力开关和电动阀门由专业管线公司设计，ACU预留点数。运行控制管理原则：1)区段内两个爆管检测专用液位开关同时报警和水管上压力开关低压力报警，关闭该区段两端电动阀门，同时派人到现场查看。可以关闭的前提是专业管线公司必须事先授权给综合管廊运行管理公司。2)集水坑液位上限报警、但爆管检测专用液位开关和水管上压力开关无报警信号，不关闭该区段两端电动阀门，须派人到现场查看。3)集水坑排水泵根据水位高低由PLC控制开停。4)当某区段温度过高(高于40)，或湿度过高(高于90)时，监控计算机启动该区段的通风机

26、，强制通风换气，保障综合管廊内电力电缆的运行容量和各设施和工作人员的安全。5)当区段内两个爆管检测专用液位开关同时报警和水管上压力开关压力低报警、或红外防入侵装置报警时，PLC开启相应区间的照明。2.7.2火灾报警系统在控制中心设置火灾报警上位机一套、火灾报警控制器一套、分布式光纤测温控制单元一套(四通道)。控制室消防设备由监控UPS供电。火灾报警控制器与分布式光纤测温控制单元之间通过模块连接。火灾报警上位机与监控计算机之间通过10/100Mbps以太网连接。在综合管廊现场设置2套火灾报警控制器，紧靠照明动力箱安装，由照明动力箱供电。由专用UPS供电.在沟内每隔50m设置一套智能化手动报警按钮

27、，每隔100m设置一套警铃。手动报警按钮固定在铁爬梯或电缆支架上，安装高度距行人地面1.301.50m。测温光纤沿综合管廊走向在沟顶敷设。当测温光纤探测到火警时，通过火灾报警上位机开启相应防火分区和相邻防火分区的警铃、关闭正在运行的风机。光纤分布式温度监测系统是对综合管廊整体进行防护。针对电力公司电缆的具体防护，由电力公司视具体情况自行解决。2.7.3安保系统在各投料口设置双光束红外线自动对射探测器报警装置(简称红外探测仪)，其无源触点报警信号通过现场ACU控制器送入控制中心监控计算机，使监控计算机显示器画面的相应区段和位置的图像元素闪烁，并产生语音报警信号。2.7.4配套检测仪表在每个区段安

28、装两台浮球液位开关，用以水管爆管事故发生时沟内水位上升报警，无源触点报警信号通过就近ACU控制器送监控计算机，当两台浮球液位开关均输出报警信号时，操作员在专业管线公司授权的前提下可在监控计算机上关闭水管相应的电动阀门。廊内电缆在工作时，会产生热量，为保证电缆正常工作，满足其额定运行容量,有必要对沟内温度进行监控；沟内湿度过高，对电气设备和自动化设备长期运行不利，因此需要对沟内湿度进行监控。设置检测系统，平时有助于了解电缆运行时的发热情况，调整通风系统的运行，以节约能源；事故状态下掌握事故区段和相邻区段的温度和湿度，有助于救灾行动和事故处理。为此，在每个区段安装温度/湿度检测仪表一台。当某区段温

29、度过高(高于40)，或湿度过高(高于90)时，检测仪表发出报警信号，监控系统启动该区段的通风设备，强制换气，保障工作人员和综合管廊内设施的安全。2.7.5电话系统控制中心控制室配置网络综合通讯器一台，引入市话中继线4对(中继线引入由电信公司负责)，用于控制中心内模拟电话通讯和与沟内IP电话通讯。为便于综合管廊内工作人员与外部通讯，在每个区段设置IP电话一套。网络综合通讯器与沟内现场IP电话通过监控系统光缆传输信号。2.8管廊排水设计1） 综合管廊内排水水量设计综合管廊内主要容纳有电力、通信、供水等市政管线，引起管沟内积水的原因可能有以下几种：供水管道接口的渗漏水；供水管道事故漏水和检修放空水；

30、综合管廊内冲洗排水；综合管廊结构施工缝处渗漏水；综合管廊开口处进水；消防排水。考虑到管沟内爆管、消防后都可以通过外部协助进行排水，因此，本设计排水规模主要考虑排除雨水及其它渗漏水为主。经分析看出，除、这几种情况外，其余情况的排水量均很少。下面对、这几种情况的排水量进行分析。对于供水管道事故水量和检修排水量，一般考虑为分段检修。按DN500管道，每500m设检修阀门考虑，一次检修排水量约98m3。对于管沟开口处进水，主要为降雨从管沟进料孔等处进入管沟的水量，由于进料孔均设置有遮盖设施，降雨量不考虑地面雨水汇入管沟内的情况。对于消防排水，由于本次设计采用S型热气溶胶灭火系统，故基本无消防用水。由上

31、述工况分析可见，管沟内一次排水量最大约98m3。按一个防火分区150m、管沟宽度2.5m计，一次排水造成的涨水约0.26m，对管沟内设备一般不造成重大影响。根据以上对排水性质的分析，管沟内一次排水量最大约98m3，一次排水周期3小时左右，综合管廊内设计排水量按30m3/h考虑。2）综合管廊内排水收集依据周边地区现有排水设施，综合管廊内积水不能自排，故在管沟每个防火分区内至少布置一个集水井，管沟内积水通过边沟流往集水井。3）综合管廊排水泵管沟集水井的的集水采用潜水排污泵排入市政道路排水系统中。运行方式：水泵由1控3自动控制柜控制，带超声波液位计，水泵开启也可通过中控室远程控制。2.9管廊电气设计

32、1)设计范围以控制中心总变电所10kV电源进线电缆头为界，控制中心、综合管廊自用负荷一侧的供配电系统设计。2)负荷等级及电源据综合管廊负荷运行的安全要求，排烟风机、排水泵、监控设备、疏散照明为二级负荷；一般照明、检修插座箱为三级负荷。由城市电网就近提供两路10kV电源，电源运行方式为两常用。3)变电所设计根据综合管廊负荷性质及地区电力规划，本工程采用10kV和0.4kV两个电压等级。按负荷供电分区情况，每一分区需在负荷中心位置设置10/0.4kV变电所一座，沿线另设二座分变电所，低压供电半径最大为700米。4)动力设备的配电和控制在综合管廊每段防火分区的投料口内安装一台动力配电箱，负责该防火分

33、区内动力设备的配电和控制，在排烟风机、排水泵等处就地设置专用机旁按钮箱对设备进行现场控制。主回路设备就地设负荷开关,作检修隔离用。综合管廊内沿线每隔30米左右设插座箱，作施工安装、维修等临时接电之用。专业管线电动阀由就近动力配电箱提供电源，在专业单位授权情况下，由自控系统控制。设备电动机均采用直接起动方式。综合管廊排烟风机设就地手动操作和监控系统遥控二级，风机状态信号反馈监控系统，风机控制回路预留消防联动接口。排水泵设监控系统远控、就地手动检修操作二级，水位信号、排水泵状态信号反馈监控系统。5)照明系统控制中心管理楼设办公一般照明和事故应急照明，中心控制室照度标准为300lx。照明灯具由管理楼

34、照明配电箱供电，就地手动开关。应急照明灯具附带后备蓄电池，应急时间不小于30min。综合管廊内设一般照明和事故应急照明。普通段照度不小于15lx，人孔、投料口及防火分区门等处局部照度提高到100lx。每段防火分区内的一般照明灯具由该分区照明配电箱统一配电，在人孔、防火分区门处设手动开关控制，并设监控系统遥控，照明状态信号反馈监控系统。应急照明照度不少于0.5lx，疏散指示间距不大于15m，应急照明灯具由双电源自切配电箱专用回路供电并附带后备蓄电池，应急时间不小于30min。照明灯具光源以节能型荧光灯为主，综合管廊内照明灯具防护等级采用IP65，I类绝缘结构，设专用PE线保护。6)综合管廊的接地

35、综合管廊内集中敷设了大量的电缆，为了综合管廊运行安全，应有可靠的接地系统。除利用构筑物主钢筋作为自然接地体，在综合管廊内壁将各个构筑物段的建筑主钢筋相互连接构成法拉第笼式主接地网系统。综合管廊内所有电缆支架均经通长接地线与主接地网相互连接。另外，在综合管廊外壁每隔100m处设置人工接地体预埋连接板，作为后备接地。综合管廊接地网还应与各变电所接地系统可靠连接，组成分布式大接地系统，接地电阻应不大于1.0欧姆。7)电缆敷设与防火综合管廊风机、排水泵、应急照明、综合管廊监控设备等采用耐火电缆。其他动力采用阻燃电缆。变电所至中控室、综合管廊的电缆通道分区段设防火封堵。综合管廊内自用电缆沿专用电缆桥架敷

36、设，跨越防火分区时设防火封堵，电缆出桥架采用穿钢管明敷形式引入设备，照明、插座箱敷线为穿钢管沿墙顶明敷方式。2.10 管廊通风设计1)设计原则a.自然进风与机械排风相结合的通风方式，解决共同沟内电力电缆散热及管线检修人员检修时所需的通风量。b.若管线失火，可结合消防系统排除沟内烟雾。具体分正常运行和事故运行工况，平时风机按6次换气次数设计，事故排烟按12次换气次数设计，排风机选用排风兼排烟双速风机。风机耐280高温，30分钟。2)通风系统设计综合管廊按150米一个防火分区原则设计。每一区段中间，结合投料口百叶窗自然进风，两端各设机械排风兼排烟风机一台，排风口要求设置在绿化带中，与景观绿化融为一

37、体。该系统优点:较全面考虑人员疏散便捷,系统简单，日常设备运行费用低,采用小风量低风压风机对周边环境的噪声影响小。2.11 管廊消防设计1)起火原因分析综合管廊内敷设的主要有电力电缆、通信光缆、上水管道等市政管线设施，此外还有部分自用的缆线设施。在综合管廊内的各种管线中，主要是电力线路具有自身起火的可能性。电力线路起火的原因主要有以下几方面：a. 相间短路一路高压输电线由三根具有不同相位的电缆或由一根有三条不同芯线的电缆组成。由于有不同的相位，其间就有电位差。若电缆间局部绝缘体损坏或绝缘老化破损，则有可能因为二相间的电位差而形成短路放电现象，从而造成电缆局部温度升高进而发生起火。b.对地短路这

38、种情况与相间短路类似，其不同点在于这个放电现象不是不同相电缆间短路放电，而是电缆与大地间发生短路放电。c.接触不良输电电缆一般由单位长度的电缆通过电缆接头进行连接而形成的长距离导电体。若电缆接头处二根电缆连接不紧密，将造成接头处局部接触不良、电阻增大，此时将在接头处发生过热，从而引起接头爆炸、燃烧。d. 线路过载当由于外部原因造成输电线路过载时，由于电缆中通过的电流强度大于电缆允许的电流强度，有可能造成电缆温度升高，当温度达到一定值时，将形成电缆起火。在以上几种起火的情况中，相间短路、对地短路、接触不良等造成的起火一般在局部产生，而线路过载起火则有可能造成整条输电电缆多处起火。2)电气火灾的预

39、防措施由于电缆起火将引起供电的中断，从而给人们的生产、生活带来不便。此外，由于电缆过火后，其绝缘材料已被破坏而不能再使用，因此，输电线路设计的首要任务就是采取必要的措施预防电缆起火的发生。a.选取合适的设计参数电缆发热的原因是由于电缆的电阻使电流产生损耗从而发生的，而电缆持续发热将对电缆的绝缘层及保护层产生破坏作用。因此，选取合适的设计电流密度，可以降低电缆的发热量，延长电缆的寿命，减少起火的可能性。b.采用合适的电缆类型电缆具有多种类型，不同类型的电缆适应于不同的使用场合。在综合管廊内宜采用阻燃型或防火型电缆，减少电缆起火的可能性。c.采取必要的预防措施在电缆上可设置感温装置，及时监测电缆的

40、运行情况，以便在电缆发生事故前就能及时发现问题，进而避免起火造成损失。d.采取必要的保护措施电缆燃烧主要是由于电流过高造成电缆温度升高而产生的，当失去电流后，电缆芯的温度即不再升高，如果没有其他助燃因素，阻燃型电缆便能自行熄灭。如果当电缆中发生电流过高，或接到火警信号时，上级供电站能及时切断电源，则能有效控制火势。因此，在供电站内应设置必要的保护措施，以便电缆起火后及时切断电源，避免火势蔓延。e.设置必要的隔断为防止电缆起火后随电缆蔓延，电缆隧道(综合管廊)的设计中每隔一定的距离需要设置防火隔断(防火墙、防火门等)，将起火控制在一定的范围内，以防止火灾进一步的蔓延。此外，在电缆起火的原因中，有

41、较多的对地短路是由于电缆被局部破坏，特别是一些啮齿类动物如老鼠等啃咬电缆造成的破坏。因此，在设计中应采取防止小动物进入综合管廊内的措施。3)电气火灾的扑救当电缆设计中采用以上措施后，由电缆造成电气火灾的可能性已大为降低，因此，在相关设计规范中，对变电所、控制室等电缆密集且有人员值守的部位要求设置灭火装置。通常对于密闭环境内的电气火灾，可采用以下一些灭火措施：气体灭火、高倍数泡沫灭火、水喷雾灭火。此外，由于环境保护方面的原因，不再考虑采用卤代烷灭火的方式。综合管廊内可燃物较少，电缆等均采用阻燃型或防火型，局部燃烧时危险性较小。故综合管廊内消防按轻危险级考虑。比较的几种灭火方式，对其形式及适用范围

42、等比较如下：气体灭火泡沫灭火气溶胶灭火移动水喷雾灭火特点可带电消防需断电消防可带电消防可带电消防优点气体消防不对任何物体造成损坏1、消防用水量少2、绝热性能好3、可以排除烟气和有毒气体1、设置方便2、可以带电消防1、灭火系统设备简单2、对灭火条件没有特殊要求3、可以有效降低火场温度4、移动式水喷雾系统造价低缺点1、二氧化碳能使人窒息，须在人员撤离后使用2、由于长距离输送气体将带来压力下降及较大的蒸发量，使有效喷射量减少，故为保证整个综合管沟的消防，需设置较多数量的二氧化碳储存站，投资费用较高；3、二氧化碳在日常储存中会发生泄漏，需及时进行补充或更换。1、系统较复杂，需设较多的泡沫液储存装置及泡

43、沫发生装置；2、电气消防时需先切断电源；3、消防后需对设备进行清洗。1、未及时更换时或药剂失效后，将不能正常使用；2、每68年需更换药剂箱，相应产生运行费用，增加管理工作。1、消防用水量大，对市政水管压力要求高；2、消防后，需将积水排除；3、需设置大量的水泵结合器井，对相关管线有影响。根据以上比较，综合管廊消防灭火方式拟采用气溶胶灭火系统。2.12管廊信息检测与控制综合管廊内敷设有电力电缆、通讯电缆、给水管道、燃气管道，附属设备多，为了方便综合管廊的日常管理、增强综合管廊的安全性和防范能力，根据综合管廊结构形式、沟内管线及附属设备布置实际情况、日常管理需要，配置综合管廊附属设备监控系统、火灾报

44、警系统、安保系统、配套检测仪表、电话系统。配置原则是可靠、先进、实用、经济。2.13 管廊施工方式采用明挖施工又可分为现浇法和预制拼装法。1)明挖现浇法明挖现浇施工法为最常用的施工方法。采用这种施工方法可以大面积作业，将整个工程分割为多个施工标段，以便于加快施工进度。同时这种施工方法技术要求较低，工程造价相对较低，施工质量能够得以保证。2)明挖预制拼装法明挖预制拼装法是一种较为先进的施工法，在发达国家较为常用。采用这种施工方法要求有较大规模的预制厂和大吨位的运输及起吊设备，同时施工技术要求较高，工程造价相对较高。优点是施工速度快，构件质量易于控制，可以降低基坑支护的费用。考虑到本工程的施工条件

45、，推荐采用明挖预制拼装法。2.14 综合管廊结构设计综合管廊属于城市生命线工程，根据现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)，抗震设防类为重点设防类，结构安全等级应为二级，防水等级标准不应低于二级。综合管廊采用钢筋混凝土结构，主体结构强度等级为C30防水混凝土，抗渗等级为P6。钢筋采用HRB400和HPB300级钢筋。综合管廊底部垫层采用C15素混凝土。综合管廊结构承受的主要荷载有：结构及设备自重、管沟内部管线自重、土压力、地下水压力、地下水浮力、汽车荷载以及其它地面活荷载。采用结构自重及覆土重量抗浮设计方案，在不计入侧壁摩擦阻力的情况下，结构抗浮安全系数Kf1.05，

46、地下水最高水位取室外地面标高。2.15综合管廊各管材设计本次设计采用双舱综合管廊断面型式。给水、燃气、电力、通信管线入廊。电力、通信采用支架安装，本次设计不含后期敷设的电力、通信管线。管廊内电力电缆支架及通信线缆支架均采用玻璃钢电缆支架，CGCZ-3/365型。布置间距1.0m，在管廊内两侧对称布置；电力电缆及通信线缆出线吊架采用热浸锌防腐钢吊架。给水管道采用球墨铸铁管，法兰接口。规格：DN400，K9，PN10。燃气管道采用无缝钢管。规格：D2198。2.16出线管设计电力出线管：电力电缆采用6160电缆保护管敷设，过街管性能指标应满足电力电缆用导管技术条件（16部分（DL/T 802.1802.6-2007）中相关要求。过街排管用C20细石混凝土包封。顶层排管距离路面应不小于0.9m。 通信出线管：采用套管出线，套管管材采用双壁波纹管，规格为6110，环刚度大于8KN/m2。过街排管用C20细石混凝土包封。顶层排管距离路面应不小于0.9m。给水管道采用球墨铸铁管。燃气管道采用无缝钢管。规格：D2198。