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城市地下综合管廊内部管线安装之工程设计、施工方法要点详解!

发布时间:2022-08-28 11:44:59 来源:OD体育官网在线入口 作者:od体育在线注册入口



  尽管综合管廊的设计理念就是为了容纳整合全部公共管线,解决“拉链路”频繁开挖、地底管线叠梁架屋的问题,代之以空间上统一、便于检修且寿命较长的管廊通道。但实际上各种管线布设在一狭窄空间内时,每种管线的特性和介质相互作用,一来可能会发生相互间的干扰,二来可能造成对管廊自身安全和检修人员人身安全的威胁。因此在分析管线是否入廊时还需重点考虑入廊管线的安全性问题和相容性问题。

  以综合管廊的实际建设来看,综合管廊中都会收容电力和通信线缆,电力与通信线缆基本上可兼容于同一管廊舱间内,但需注意电磁感应干扰的问题。若通信线缆采用的是较老式的同轴线缆,就可能和电力线缆产生电磁感应,从而干扰通信。当通信线缆介质是光缆时,电力和通信线缆之间的相互干扰问题不存在,不用采取特殊的屏蔽措施,二者就可以共沟铺设。

  燃气管道一般采用无缝钢管,刚性管道易在施工等过程中破裂,而一旦破裂,积蓄于地下空间的大量易燃气体将成为公共安全的重大危险。近年来,辽宁大连、台湾高雄等地均发生过燃气泄漏积蓄于排水等管道中,引发爆炸的惨剧。

  燃气管道入廊后,综合管廊内各管线各安其所,各类施工引起的管道破裂事故频率将大大降低。但也存在两种危险:一种是燃气管道泄漏逸出的有毒气体,会对综合管廊里的巡查检修人员造成危害,发生中毒现象。另一种危害,可燃气体与空气混合的体积达到一定程度时,遇到明火或电火花时,会着火引起爆炸,对综合管廊本体以及其上的道路、周边活动市民都会造成危险。

  因此,鉴于以上两种危害,燃气管道入廊一般需设相应的监测、消防和排气设备,且燃气管道的气密性与其他管线相比有特别严格的要求。目前国际上对于燃气管道入廊问题的观点并不一致,总的来说,欧美倾向于禁止燃气管道入廊,日本与台湾地区则允许燃气管道入廊。目前我国现有的各种管线规范中对于燃气管道能否进入综合管廊没有明确规定,但国家标准要求燃气管道纳入综合管廊时,其舱室不得与其他建构筑物合建,其孔口不得联通其他舱室,舱室与周边建构筑物的距离需要符合设计规范等,燃气管道入廊应以独立于一舱为设计原则。

  污水管道和雨水管道属于重力流管道,倘若纳入综合管廊,则对管廊的坡度、走向等均有较大要求,除非在未开发地区进行新区规划,否则为满足坡度和走向要求需对整个区域的管网系统进行调整,将大规模地增加建设成本。

  此外,污水管道入廊还需考虑两大因素:污水中携带的大量无机盐或带有较强酸碱性对其他管线造成腐蚀的可能性;污水管道中产生厌氧消化环境,大量甲烷、硫化氢和氨气的情况也普遍存在,可能造成爆燃危险或对巡查人员造成中毒危害。因此,污水管道若装设于管廊内,需要特别装设多种气体的监测系统和安全防护等。

  综上所述,污水和雨水管道一般不纳入综合管廊。若要纳入,污水和雨水管道可与积水和中水管道共处一舱,污水管道需要安设在管廊底部,给水管道则设置于其上方的管廊中部。

  给水管道假如产生爆裂,会产生强压水柱,可能破坏其他管线,但管廊内一般安装有的监控设施和报警系统,巡查检修人员会立即采取切断供水等相关措施,并进入管廊维修。给水是洁净的常温水,在关闭进水阀门且管廊排水正常的情况下对检修人员不会造成特别的危险。

  若给水管破裂漏水,因为管廊的附属设施里布置有积水坑,且综合管廊除特别区域外都要求设置横断面坡度,坡度在2‰左右,利于管廊内排水,不会造成大面积积水,短期内也不会给其他管线造成影响。但漏水长期未处理仍可能对其他管线造成腐蚀损害。在给水管与其他电力、电信管线同沟的情况下,必须注意施工质量,并加强维护管理,避免产生爆管或长期渗漏之问题。

  热力管道受热时,保温层与管道一同膨胀,增加沟内温度,因此对其他管线有影响。热力管道可分为热水供热系统、蒸汽供热系统和热风供热系统。当热力管道为蒸汽供热系统时,排气管处理不当可能对管廊内其他管线以及巡查检修人员造成影响,需要特别注意。

  一、纳入综合管廊内的电(光)缆,在垂直和水平转向部位、电(光)缆热伸缩部位以及蛇行弧部位的弯曲半径,如表所示:

  二、电(光)缆的支架层间间距,应满足电(光)缆敷设和固定的要求,且在多根电(光)缆同置于一层支架上时,应有更换或增设任意电(光)缆的可能。电(光)缆支架层间垂直距离宜符合下表规定的数值。

  1 最上层支架距综合管廊顶板或梁底的净距允许最小值,应满足电缆引接至上侧的柜盘时的允许弯曲半径要求,且不宜小于表3.5.2所列数值再加80mm~150mm的和值;

  2 最上层支架距其他设备的净距,不应小于300mm;当无法满足时应设防护板。

  四、水平敷设时电缆支架的最下层支架距综合管廊底板的最下净距,不宜小于100mm。

  六、 电(光)缆支架、桥架应采用可调节层间距的活络支架、桥架。当电(光)缆桥架上下折弯90°时,应分3段完成,每段折弯30°;当左右折弯90°,应分2段完成,每段折弯45°。

  八、电缆支架宜选用钢制。在强腐蚀环境选用其他材料电缆支架、桥架应符合下列规定:

  九、 电缆支架的强度,应满足电缆及其附件荷重和安装维护的受力要求,且应符合下列规定:

  十、 电缆桥架的组成结构,应满足强度、刚度及稳定性要求,且应符合下列规定:

  1 桥架的承载能力,不得超过使桥架最初产生永久变形时的最大荷载除以安全系数为1.5的数值;

  2 梯架、托盘在允许均布承载力作用下的相对挠度值,钢制不宜大于1/200,铝合金制不宜大于1/300;

  1 全塑电缆数量较多或电缆跨越距离较大、高压电缆蛇形敷设时,宜选用电缆桥架;

  十三、梯架、托盘的直线段敷设超过下列长度时,应留有不小于20mm的伸缩缝:

  十四、金属桥架系统每隔30m~50m应设置重复接地。非金属桥架应沿桥架全长另敷设专用接地线。

  2、分支管让主干管:分支管一般管径较小,避让理由见第1条,另外还有一点,分支管的影响范围和重要性不如主干管。

  3、有压管让无压管(压力流管让重力流管):无压管(或重力流管)改变坡度和流向,对流动影响较大。

  4、给水管让排水管:除了上述第3条原因外,通常排水管管径大,且水中杂质多。

  5、常温管让高(低)温管(冷水管让热水管、非保温管让保温管):高于常温要考虑排气;低于常温要考虑防结露保温。

  13、技术要求低的管线让技术要求高的管线、检修次数少的方便的让检修次数多的和不方便的。

  1、管道的布设方法(1)大口径或充满液体的工艺、公用工程管道应靠近管架柱子布置。

  (2)小直径、气体管道及公用工程管道宜布置在管架中间。(3)工艺管道应按流程布置在与管架相接的厂房一侧。

  (4)需设置П形补偿器的高温管道,应布置在管架上层靠近柱子处,最热最大的管道布置在最外侧。

  (5)双层或多层管架,热管道、气体管道、公用工程管道、火炬管道、泄压管道、仪表槽架及电缆槽架宜布置在上层;一般工艺管道,腐蚀性介质管道、低温管道宜布置在下层。

  (8)补偿器的位置一般宜放在两固定点的中间位置,这样放置可避免补偿器一侧管道位移过大,运行时管托易掉炕。

  (1)不超过允许跨距(2)尽量设在直管段,避免在小半径弯头,支管连接点等局部应力较多的部位设置支点。(3)刚性支吊架应设在沿支承方向上管道位移为零或要求为零的位置上。

  (5)导向支座不宜过分靠近弯头和支管连接部位,否则可能增加管系应力或支承系统荷载。

  (6)对需考虑热应力和振动问题的管道,应进行热应力和动态分析计算,并根据分析结进行调整支座或管架位置。

  (7)冷管道、特殊材质管道的支座应选用卡箍型的支座,这样选用可以避免支座需要用特殊材质问题,只需在管道与卡箍之间加石棉垫即可。

  (1)纳入综合管廊的管道应采用便于运输、安装的材质,并应符合管道安全运行的物理性能。(2) 钢管的管材强度等级不应低于Q235,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700的有关规定。(3) 钢管的焊接材料应符合下列要求:

  1 手工焊接用的焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117的有关规定。选用的焊条型号应与钢管管材力学性能相适应;

  2 自动焊或半自动焊应采用与钢管管材力学性能相适应的焊丝和焊剂,焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957的有关规定;

  3 普通粗制螺栓、锚栓应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700的有关规定。

  (4) 灰口铸铁管的质量应分别符合现行国家标准《连续铸铁管》GB 3422、《柔性机械接口灰口铸铁管》GB/T 6483的有关规定。

  (5) 铸态球墨铸铁管的质量除应符合现行国家标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB 13295的有关规定外,其中延伸率指标还应根据生产厂提供的数据采用。

  (6)采用化学材料制成的管道及复合材料制成的管道,所用的管材、管件和附件、密封胶圈、粘接溶剂,应符合设计规定的技术要求,并应具有合格证、产品许可证等有效的证明文件。

  (3)管道在管廊敷设时,应考虑管道的排气阀、排水阀、伸缩补偿器、阀门等配件安装、维护的作业空间。(4) 管道的三通、弯头等部位应设置供管道固定用的支墩或预埋件。

  (5) 在综合管廊顶板处,应设置供管道及附件安装用的吊钩或拉环,拉环间距不宜大于10m。

  (6)预配管:在正式配管开始前,需要对主要热力管道进行应力分析,因此需要将所有的热力管道(包括冷管道)进行预先配管,以便提出预配管单线图,供应力专业计算。

  (7)补偿器的形式:在预配管过程中选定管道的补偿器形式,主要形式有波纹管补偿器、套筒补偿器、方型补偿器、自然补偿。(8)补偿器的选择:根据管线的预配管走向及布置,选定管线)管廊的布置:在预配管之前,根据总平面布置图,确定管廊的布置及形式,如桁架式管廊、梁式管架、门型管架、独立柱式管架等。

  固定点的确定:初步确定固定点的位置,以便布置管道,进行应力分析。在应力分析完成后,再最后调整固定管架的位置,提出土建的管廊条件。

  (11)固定点弹性力的确定:根据所有热力管线的应力分析结果,综合所有应力管线的弹性力,确定固定管架的水平推力(轴向、侧向)。

  (12)管廊垂直荷载的确定:根据管廊上管道的布置及每条管线输送介质的特性,计算(或查表)出每条管线的垂直荷载并合计出总荷载,预留20%的裕量。在提出垂直荷载时,应同时提出最大管道的保温外径,以供土建专业核算管廊的风雪荷载。(13)总图条件:管廊的布置图,包括管架的详细尺寸、标高。(13)土建条件:管廊的布置图、带管道布置详细尺寸的断面图、相对标高、绝对标高、固定管架的水平推力(轴向、侧向)、

  a.承重架是用来承受管道的重力及其他垂直向下荷载的支吊架,分为滑动支架(托架)、杆式吊架、恒力架和滚动支架

  c.减振架是用来控制或减少除重力和热膨胀作用以外的任何力(如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载)的作用所产生的管道振动支架。减振架有弹簧及油压两种类型。

  d.由于管道跨度长,会产生的热伸缩位移大,因此就需采用大位移量的聚四氟乙烯滑动支座。或可采用焊接型滑动支座或者管夹滑动支座。

  采用重型装配式管道成品重型和U型装配式支吊架:由横向和纵向两种支架,之间通过连接扣件相连,并分别于管廊墙面和地面采用预埋槽道T头螺栓连接方式和后扩底锚栓固定,最大承重荷载根据管道荷载计算选用合适的截面槽钢。应用产品:装配式支吊架系统、抗震支撑系统、锚固系统

  供水、排水和热水管道重型装配式支架、抗震支撑和控制电缆装配式支架、抗震支撑,采用预埋槽钢和后扩底锚栓与混凝土结构的连接。

  采用装配式托臂式支架,与管廊墙体采用预埋槽道T头螺栓连接方式或者后扩底锚栓固定槽钢立杆连的接方式,长度有1000mm和1200mm两种规格,间距1000mm,承受最大荷载3.5kN/㎡

  消防喷淋管道、动力电缆装配式支架、抗震支撑,采用预埋槽钢和后扩底锚栓与混凝土结构的连接。

  b. 槽钢上预制刻度:方便安装施工时切割槽钢;c. 轴向加劲肋:特制的凹槽,加强截面刚度,增加了抗弯性能,确保运输.切割及安装时截面无变形;

  综合支架安装1.工艺流程:弹线定位→钢筋探测→电钻开孔→立柱安装→托臂安装→定位复核2.根据管廊标准断面图,利用红外线水平仪进行支架安装的定位。3.使用钢筋探测仪探测无钢筋位置进行标识,在标识位置电钻开孔。

  4.采用槽钢扣件、膨胀螺丝固定立柱。使用槽钢锁扣把托臂安装于立柱上,用水平尺靠平。5.根据施工图纸复核支架标高、间距。

  综合支架安装前,必须用红外线水平仪进行放线定位,标出槽钢底边位置。用钢筋探测仪探查钢筋分布位置。槽钢立柱安装时需复核垂直度。支架托臂固定时严格控制标高及间距。支架安装完成后,对整体效果复核。

  3.镀锌桥架按每根4米进行定制,其连接板的两端不需要跨接地线,连接板两端各用一个防松垫圈的固定螺栓。

  4.利用桥架连接板把桥架进行组对连接,使用90度角连接件把桥架固定于托臂上。

  6.桥架翻弯时,若最大电缆直径小于70mm,桥架翻弯角度不大于30度,电缆最大直径小于等于50时,翻弯角度不大于45度。

  7.槽架在穿过隔墙(包括防火墙)、楼板时,采用不燃烧材料将其周围的缝隙填塞密实。

  8.根据施工图纸复核桥架的位置、水平偏差度。水平或垂直允许偏差为其长度的2%,且全场允许偏差为20mm。

  1.工艺流程:弹线定位→CPVC管连接→CPVC管固定→复核→末端封堵。

  3.使用承插方式进行CPVC管连接,使用90度连接件把CPVC管固定于托臂上。4.根据施工图纸复CPVC管的位置、水平偏差度。

  规定:非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。具体到建筑机电系统,在《建筑机电工程抗震技术规范》GB50981-2014第

  规定:“抗震设防烈度6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计。”目前,国内的建筑机电工程抗震措施主要是采用不规格型号的抗震支吊架,对管道系统进行抗震加固。抗震支吊架必须经过专业第三方检测机构对其性能进行检测认证,抗震支吊架的生产、布置及安装都有相关的规范要求。各个布置节点的抗震支吊架必须能对建筑机电工程设施给予可靠地保护,承受来自任意水平方向的地震作用。不同方向的地震作用应由不同方向的抗震支撑来承担,水平方向的地震作用应由两个不同方向的抗震支撑来承担。因此抗震支吊架必须经过科学的地震力验算,使其能满足设计要求,达到科学性与经济性的统一。

  月1日《建筑机电工程抗震技术规范》GB50981-2014实施以来,国内的机电抗震行业取得了长足的发展,伴随一个个项目的成功应用,行业对机电抗震认识已日趋成熟。我们相信补齐机电抗震这块短板一定会将我国建筑整体抗震性能提升到新的高度。目前,对于建筑机电系统,我们已经采用了抗震支吊架这种有效抗震措施对其进行保护。城市综合管廊内密布各种管道和附属设备,确保其在震害发生时正常运行至关重要。但由于管廊埋在地下,其内部管线与管廊的固定措施和建筑内的管线与建筑的连接方式有很大的不同,在地震时的地震响应也有很大的区别。若要对管廊内的机电系统进行抗震加固,应该怎样加固,设计的依据以及参数应该如何选取,在参数选取时需不需要进行实验室试验的前期辅助论证,这些都是摆在机电抗震领域内新的课题。