CN106836289A - 一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，将油气管道、光缆管线、电缆管线、市政管线集合于同一密闭管廊外壁内，管廊外壁内分为九个分区；三个分区位于圆管中部，为预留区、人员通道、通风管与光源分区；另外六个分区轴向对称分布在圆管中部三个分区的两侧，一侧的三个分区为能源分区、预留区、电力分区；另一侧的三个分区为市政分区、预留区、通信分区；九个区域各自独立封闭，互不干扰，且九个区域能根据实际工程以及功能需要调整分区结构。本发明可将民生服务、通信、能源输运、市政、电力等管网进行合理规划后，统一分区敷设在公共的海底管廊系统内，经济性好、安全、环保、适用性强、节约空间、维修方便等优点。

Description

一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统

技术领域

本发明属于建设工程技术领域，涉及隔海陆地与陆地间、陆地与岛礁间、岛礁与岛礁间的海底综合管廊系统，该管廊系统可将民生服务、通信、能源输运、市政、电力等管网进行合理规划后，统一分区敷设在公共海底管廊系统内。

背景技术

海底的油气管道、光缆管线、电缆管线等分布错综复杂，各自为政，造成严重的资源浪费。且管道与管线在铺设、检查以及维修养护等方面都相对困难。它们极易受到海底滑坡、泥流、风浪、潮流、冰凌等的影响，可能受到海中漂浮物和船舶的撞击，有时也会遇到船舶抛锚以及鱼类啃咬等情况，这些均可使海底管网发生破坏。在如今的信息化时代，99％的国际数据通过海底通讯光缆传输，发生破坏后通讯设施立即中断，造成的损失难以估计；石油、天然气泄漏不仅造成资源浪费，产量突降影响使用，泄露的油气回收困难，还会对海洋环境与生态造成严重污染。另外，海底管网修复过程耗时极长，难度较大，费用极高，也极有可能发生安全事故，造成更大的经济损失。

近年来，南沙先后建成华阳、赤瓜、渚碧、永暑和美济五座大型现代化多功能灯塔。其中，永暑礁的岛陆面积有差不多两个马尔代夫首都那么大，而永暑礁的岛陆面积还不是最大的，美济礁(5.6平方公里)、渚碧礁(4.3平方公里)都比永暑礁面积大。南沙的战略地位日益凸显，越来越多的解放军与人民群众生活于此，保家卫国，安居乐业。日后亦可开发旅游观光等行业。然而，岛礁内生产、生活的后勤保障等还极不完善，民生服务、通信、能源输运、市政、电力等人民的生命线工程急需建设。

因此，结合国家的相关政策“国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见，国办发〔2015〕61号”，将其拓展应用于海底，将民生服务、通信、能源输运、市政、电力等置于相对较大的同一管道内，连接各油气田、岛礁、陆地等，使其能综合利用，成为一种优化解决上述问题的海底综合管廊系统。亦可响应海上丝绸之路的国家战略，将其应用于隔海的国家间形成互联互通的基础设施。

城市地下管廊建设优势突出(徐奇等.城市综合管廊应用分析[J].石油规划设计，2015，26(2):35～38，田强等.城市地下综合管廊经济效益研究[J].地下空间与工程学报，2015，11:373～377)，方兴未艾，借着国家政策的扶持以及市场对管廊建设的需求，管廊建设遇到的问题(钱七虎等.国内外地下综合管线廊道发展的现状、问题及对策[J].地下空间与工程学报，2007，3(2):191～194，刘晨晨等.地下综合管廊建设的若干问题研究[J].2015(S0):31～33)将会逐渐被解决。相关的行业规划、施工、监管标准以及法律、法规、经营、管理都将更加完善。借此，海底综合管廊系统的建设，潜力巨大，大有可为。

发明内容

本发明以经济、安全、环保为核心理念，克服海底管道分布错综复杂，各自为政的弊端，解决铺设、检查以及维修养护等各方面遇到的困难，延长原本海底管网的使用寿命，并且能降低铺设与维修成本，保护生态环境。更为重要的是提供一种途径将民生服务、通信、能源输运、市政、电力等结合起来，成为连接陆地与岛礁间、岛礁与岛礁间甚至隔海国家间的基础设施，服务国家，服务人民。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，所述的海底综合管廊系统通过合理分区将海底的油气管道、光缆管线、电缆管线、市政管线集合于同一密闭防水的管廊外壁内，管廊外壁内分为九个分区。

其中三个分区位于圆管中部，依次为预留区、人员通道、通风管与光源分区；所述的人员通道位于三个分区中间，与预留区和通风管与光源分区通过分割墙隔离，与另外六个分区通过分隔板隔离，能够通行人员或小型清洁能源代步车，用于安装、检修；所述的通风管与光源分区内布置通风管道和光源，光源为人员通道内的安装、检修人员提供照明设施，通风管道为安装、检修人员提供氧气。

另外六个分区轴向对称分布在圆管中部三个分区的两侧，一侧的三个分区为能源分区、预留区、电力分区；另一侧的三个分区为市政分区、预留区、通信分区；所述的能源分区与市政分区对称分布，能源分区内布置石油、天然气管道，市政分区内布置自来水、污水管道；所述的两侧两个预留区对称分布；所述的电力分区与通信分区对称分布，所述的电力分区内布置电缆管线，所述的通信分区内布置光缆管线；所述的六个分区上下之间通过分割墙隔离。

所述的九个区域各自独立封闭，互不干扰，九个区域能够根据实际工程以及功能需要调整分区结构，荷载分布对称，荷载较大的管道布置在下方，荷载较小的管道布置在上方，做到上轻下重，自身更加稳定。

所述的石油、天然气管道，自来水、污水管道均为多根管道的集合体；所述的石油、天然气管道包括海底原油输送管道，商用各类成品油管道。

所述的管廊外壁的截面为当前工程通用的圆形管道，采用混凝土管片或钢管，确保与当前工程的管网建设标准一致，比如基础的固定等。管廊外壁长度和内径根据实际情况确定，其单位长度根据地质条件以及施工技术选取，根其内径据实际情况设定，其外壁的其他保护层(如保温层等)按现行海底管道进行设计，其施工方法亦按海底管道施工方法铺设。所述的安装与检修口为长距离综合管廊系统在铺设一定距离后，建设的安全检修与养护口，其可为人工岛礁，亦可为需途经的岛礁。

所述的分割墙采用刚度较大的钢板或混凝土面板，承受上部管道的荷载。所述的分隔板采用防爆的轻质材料，可将综合管廊系统化为独立密闭的子空间，发生火灾、爆炸等情况不会对其他区域产生影响，保证安全。

所述的综合管廊系统能够将海底油田、海底气田、陆地、岛礁、安装与检修口进行连通，实现隔海陆地与陆地、陆地与岛礁、岛礁与岛礁相通。

本发明的效果和益处是：其设计克服了海底管道分布错综复杂，各自为政的弊端，通过在管廊系统内独立工作，有效解决铺设、检查以及维修养护等各方面遇到的困难，具有功能完备、适用性强、节约空间、维修方便、安全可靠、耐久性显著提高、造价低、可重复利用等诸多优点。管廊内的环境较海洋环境极大改善，各类管道保护措施可适当减少，亦可设计出新型的管道、管线，提升管道综合性能，延长其耐久性，降低铺设、维修、管理的成本。管线损坏后，油气等几乎不会泄露在海洋内，保护海洋生态环境。某个管线爆炸或者发生火灾，因每个分区都是密闭独立的，更安全。更为重要的是提供一种途径可将民生服务、通信、能源输运、市政、电力等结合起来，成为连接陆地与岛礁、岛礁与岛礁甚至隔海国家间的基础设施，服务国家，服务人民。

附图说明

图1是海底综合管廊系统的剖面图；

图2是海底综合管廊系统的简要应用图；

图中：1能源分区；2市政分区；3预留区；4预留区；5电力分区；6通信分区；7通风管与光源分区；8预留区；9人员通道；10管廊外壁；11石油、天然气管道；12自来水、污水管道；13电缆管线；14光缆管线；15光源；16通风管道；17分割墙；18分隔板；19海底油田；20海底气田；21综合管廊系统；22陆地；23岛礁；24安装与检修口。

具体实施方式

以下结合附图详细叙述本发明的具体实施方式。

在图1中，通过合理分区将海底的油气管道、光缆管线、电缆管线、市政管线等集合于同一密闭防水的圆管中，管内轴向对称分为9个各自独立封闭的区域，其中3个为预留区域，其余6个区域分别为能源、市政、电力、通讯、通风管与光源、人员通道分区。该综合管廊系统内部分别为能源分区1，市政分区2，预留区3，预留区4，电力分区5，通信分区6，通风管与光源分区7，预留区8，人员通道9。亦可根据实际工程以及功能需要调整分区结构。所述的9个分区各自独立，互不干扰。所述的人员通道9可通行人员或小型清洁能源代步车。

在图1中，该综合管廊系统内部可细分为管廊外壁10，石油、天然气管道11，自来水、污水管道12，电缆管线13，光缆管线14，光源15，通风管道16，分割墙17，分隔板18。管道内几何分布严格左右对称，荷载分布尽可能对称，且荷载较大的管道布置在下方，荷载较小的管道布置在上方，做到上轻下重，自身更加稳定。所述的管廊外壁10的截面为当前工程通用的圆形管道，以确保与当前工程的管网建设标准一致，比如基础的固定等。所述的石油、天然气管道11为多根管道的集合体，包括海底原油输送管道，商用各类成品油管道。所述的光源15可为安装、检修人员提供照明设施。所述的通风管道16可为安装、检修人员提供氧气。所述的分割墙17可采用刚度较大的钢板或混凝土面板以承受上部管道的荷载，亦可根据实际工程以及功能需要调整各自分区内管线的种类和数量。所述的分隔板18采用防爆的轻质材料，可将综合管廊系统化为独立密闭的子空间，发生火灾、爆炸等情况不会对其他区域产生影响。

在图2中，该综合管廊系统能够将海底油田19，海底气田20，综合管廊系统21，陆地22，岛礁23，安装与检修口24进行连接，实现隔海陆地与陆地、陆地与岛礁、岛礁与岛礁间连接。所述的综合管廊系统21其外壁采用混凝土管片或钢管，其单位长度根据地质条件以及施工技术选取，其内径为2.5米即可满足管廊系统的使用要求，亦可根据实际情况设定其内径，其外壁的其他保护层(如保温层等)按现行海底管道进行设计，其施工方法亦按海底管道施工方法铺设。所述的安装与检修口24为长距离综合管廊系统在铺设一定距离后，建设的安全检修与养护口，其可为人工岛礁，亦可为需途经的岛礁。该连接仅为简要连接示意图，目的突出海底综合管廊系统的应用范围。

Claims (5)

1.一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，其特征在于，所述的海底综合管廊系统通过合理分区将海底的油气管道、光缆管线、电缆管线、市政管线集合于同一密闭防水的管廊外壁内，管廊外壁内分为九个分区；

其中三个分区位于圆管中部，依次为预留区、人员通道、通风管与光源分区；所述的人员通道位于三个分区中间，与预留区和通风管与光源分区通过分割墙隔离，与另外六个分区通过分隔板隔离，能够通行人员或小型清洁能源代步车，用于安装、检修；所述的通风管与光源分区内布置通风管道和光源，光源为人员通道内的安装、检修人员提供照明设施，通风管道为安装、检修人员提供氧气；

另外六个分区轴向对称分布在圆管中部三个分区的两侧，一侧的三个分区为能源分区、预留区、电力分区；另一侧的三个分区为市政分区、预留区、通信分区；所述的能源分区与市政分区对称分布，能源分区内布置石油、天然气管道，市政分区内布置自来水、污水管道；所述的两侧两个预留区对称分布；所述的电力分区与通信分区对称分布，所述的电力分区内布置电缆管线，所述的通信分区内布置光缆管线；所述的六个分区上下之间通过分割墙隔离；

所述的九个区域各自独立封闭，互不干扰，九个区域能够根据实际工程以及功能需要调整分区结构，荷载分布对称，荷载较大的管道布置在下方，荷载较小的管道布置在上方；

所述的综合管廊系统能够将海底油田、海底气田、陆地、岛礁、安装与检修口进行连通，实现隔海陆地与陆地、陆地与岛礁、岛礁与岛礁相通。

2.根据权利要求1所述的一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，其特征在于，所述的石油、天然气管道，自来水、污水管道均为多根管道的集合体；所述的石油、天然气管道包括海底原油输送管道，商用各类成品油管道。

3.根据权利要求1或2所述的一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，其特征在于，所述的管廊外壁的截面为圆形管道，采用混凝土管片或钢管，管廊外壁单位长度和内径根据实际情况确定。

4.根据权利要求1或2所述的一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，其特征在于，所述的分割墙采用钢板或混凝土面板；所述的分隔板采用轻质防爆材料。

5.根据权利要求3所述的一种连接陆、岛、礁的海底综合管廊系统，其特征在于，所述的分割墙采用钢板或混凝土面板；所述的分隔板采用轻质防爆材料。