CN112663671A - 一种兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，通过对地下综合管廊的管廊主体结构、人员出入口、通风口、投料口及廊内管道、管廊电气、管廊给排水进行防护设计，适配防护措施，建成管廊能够满足兼顾人防需要的设防要求，并可实现标准设计、绿色智造、临战转换、工期短、成本低。本发明能科学经济有效提升综合管廊的战时防灾抗毁和平时抵御自然灾害能力，适用于新建及已建综合管廊满足兼顾人防需要、实施平战功能转换，保障城市生命线系统韧性和安全。

Description

一种兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法

技术领域

本发明属于城市基础设施工程技术领域，具体涉及一种兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法。

背景技术

目前，我国城市地下综合管廊兼顾人防需要的工程防护设计尚没有国家标准，常按《人民防空工程设计规范》GB 50225-2005进行设计，不仅易与现行《城市综合管廊工程技术规范》GB-50838产生交叉和矛盾、增加设计工作量，且易大幅增加工程建设造价。基于地下综合管廊与标准人民防空工程具有不同属性和侧重点，没有必要完全按照人民防空工程标准设计建设。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够充分挖掘地下综合管廊的防护潜能，在科学经济有效降低工程建设成本前提下，全面提升地下综合管廊的战时防灾抗毁和平时抵御自然灾害能力的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法。

本发明提供了一种兼顾人防需要的地下综合管廊的设计方法，其特征在于：

1、管廊主体结构的防护设计：按照《城市综合管廊工程技术规范》GB-50838设计综合管廊主体结构，且在廊体结构顶板覆土0.5m以上；

2、管廊人员出入口的防护设计：主出入口安装兼顾人防需要的防护门，非主出入口采用临战局部堆填方式防护；

3、管廊通风口、投料口的防护设计：对通风口、投料口的口部盖板处进行局部堆填，实施临战功能转换和防护；

4、管廊电气专业的防护设计：

4.1、管廊中设置一层人防电力线路层，专供人防区域电站电力线路使用，

4.2、每个防火分区的应急电源预留一路交流电备用回路，在主要配电箱预留战时区域电站接口，提供战时供电能力，

4.3、穿过外墙、临空墙、防护隔墙的各电缆管线和预留备用管选用管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管，由室外地下进、出工程的强电或弱电线路，分别设置强电或弱电电缆井，各出入口和连通口的防护门框墙均预埋4-6根备用管；

5、管廊给排水专业的防护设计：

5.1、给水管线防护：每个给水管道穿越管廊主体结构时均设置防护密闭措施，管廊内设置取水点，间隔预定距离设置一个所述取水点或结合排水点设施设置所述取水点，

5.2、排水管线防护：每个穿出管廊主体结构的压力排水管需在廊体结构内侧增设防护阀，并增设手摇泵或手摇泵接口；

5.3、中水管线防护：每个中水管道穿越管廊主体结构时均需设置防护密闭装置；

6、管廊内管道的防护设计：

6.1穿过管廊主体结构的给水引入管、排水出户管、中水管及煤气管的防护措施应采取防护密闭、防不均匀沉降和防水措施，具体措施为：

6.2、穿过管廊主体结构的顶板、外墙、临空墙和防护隔墙的管道，对于公称直径不大于150㎜的管道，在穿墙或穿板处应设置刚性防水套管，对于公称直径大于150㎜的管道，在穿墙或穿板处应设置外侧加防护挡板的刚性防水套管，

6.3、穿过管廊临战封堵墙的管道，需设置便于管道临时截断、封堵的措施，

6.4、排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时应确保管道间距满足防护阀门及密闭套管等的安装要求，并且不得降低管廊主体结构抗力等级。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：管廊电气专业的防护设计中，所述备用回路为220V、10A的交流电，每台应急电源的容量为2kW。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：管廊电气专业的防护设计中，预埋的4-6根备用管为热镀锌钢管，管径为50mm-80mm，管壁厚度不小于2.5mm。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：排水管线防护中，所述防护阀为铜芯闸阀。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：给水管线防护中，管廊内取水点的设置为每间隔200米设置一个所述取水点。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：管廊内管道防护设计中，排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时，相邻的两个管道之间的距离需满足：公称直径为300mm的两个管道之间的中心间距不小于650mm，公称直径为200mm和公称直径为250mm的两个管道之间的中心间距不小于600mm，公称直径为150mm的两个管道之间的中心间距不小于500mm，公称直径不大于125mm的两个管道之间的中心间距不小于450mm。

进一步，在本发明提供的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法中，还可以具有这样的特征：管廊主体结构的防护设计还包括：当管廊主体结构的底板采用双层钢筋布网时，在上层钢筋网下设置钢筋撑脚，梅花形布置，每隔预定间距设置一个，钢筋撑脚的直径选用规则：当管廊主体结构的底板的板厚小于等于300mm时，所述钢筋撑脚的直径为8mm-12mm；当管廊主体结构的底板的板厚在300mm～500mm之间时，所述钢筋撑脚的直径为12mm-16mm；当管廊主体结构的底板的板厚大于500mm时，所述钢筋撑脚的直径为16mm-20mm，

当管廊主体结构的顶板及壁板采用双层钢筋网时，在两层钢筋之间应设置拉结筋，以固定钢筋间距，所述拉结筋的直径为4mm-8mm,长度等于两层钢筋的间距，梅花形布置。

本发明具有如下优点：

本发明所涉及的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，建成的管廊能够满足兼顾人防需要的设防要求，能够科学经济有效降低建设成本，全面提升地下综合管廊的战时防灾抗毁和平时抵御自然灾害能力，适用于新建及已建地下综合管廊满足兼顾人防需要、实施平战功能转换，保障城市生命线系统安全。

附图说明

图1是本发明的实施例中钢筋撑脚的结构示意图；

图2是本发明的实施例中管廊主体结构底板采用双层钢筋网时的结构示意图；

图3是本发明的实施例中管廊主体结构顶板及壁板采用双层钢筋网时的结构示意图；

图4是金义都市新区中心区地下综合管廊设计中应急疏散人员通道处管线局部避让及防护门设置示意图；

图5是图4中3-3剖视图；

图6是图4中2-2剖视图；

图7是本发明的实施例中投料口口部预埋钢板示意图；

图8是本发明的实施例中通风口口部预埋钢板示意图。

图中标号说明：1、上层钢筋，2、钢筋撑脚，3、下层钢筋，4、水泥垫块，5、钢筋网，6、拉结筋，7、防护门，8、管线局部避让管廊主体结构加高处，9、地面，10、预埋钢板，11、混凝土预制盖板，12、预埋钢板，13、混凝土预制盖板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的兼顾人防需要的地下综合管廊的设计方法作具体阐述。

本发明通过对按照《城市综合管廊工程技术规范》GB-50838设计的综合管廊采用反分析法验算分析综合管廊工程承载兼顾人防的防护荷载水平，查找防护薄弱环节，对薄弱环节进行局部加固设防设计，选定兼顾人防的防护等级，设计兼顾人防的防护方案。通过反分析法验算分析综合管廊工程承载兼顾人防的防护荷载水平能够挖掘其防护潜能，优化防护设计，定制防护措施，降低建设成本。

兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法为：

地下综合管廊兼顾人防需要时，廊内不考虑防化要求。

1、管廊主体结构的防护设计：按照《城市综合管廊工程技术规范》GB-50838设计的综合管廊主体结构，在廊体结构顶板覆土0.5m以上。

当管廊主体结构顶板覆土0.5m以上，管廊主体结构按照《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838)设计，即可通过管廊主体结构承载力反分析计算与评估。

具体地，管廊主体结构的防护设计还包括：如图2所示，当管廊主体结构的底板采用双层钢筋布网时，在上层钢筋网下设置钢筋撑脚，梅花形布置，间隔预定间距设置一个，优选的，每隔1000mm设置一个。钢筋撑脚的直径选用规则：当管廊主体结构的底板的板厚小于等于300mm时，钢筋撑脚的直径为8mm-12mm，优选的，钢筋撑脚的直径为10mm；当管廊主体结构的底板的板厚在300mm～500mm之间时，钢筋撑脚的直径为12mm-16mm，优选的，钢筋撑脚的直径为14mm；当管廊主体结构的底板的板厚大于500mm时，钢筋撑脚的直径为16mm-20mm，优选的，钢筋撑脚的直径为18mm。

如图3所示，当管廊主体结构的顶板及壁板采用双层钢筋网时，在两层钢筋之间应设置拉结筋，以固定钢筋间距。拉结筋的直径为4mm-8mm,优选的，直径为6mm。长度等于两层钢筋的间距，梅花形布置。

1、管廊人员出入口的防护设计：主出入口安装兼顾人防需要的防护门，非主出入口采用临战局部堆填方式防护。

2、管廊通风口、投料口的防护设计：对通风口、投料口的口部盖板处进行局部堆填，实施临战功能转换和防护。

4、管廊电气专业的防护设计：

(1)管廊中设置一层人防电力线路层，专供人防区域电站电力线路使用。

(2)每个防火分区的应急电源(EPS)预留一路交流电备用回路，在主要配电箱预留战时区域电站接口，提供战时供电能力。具体地，备用回路为220V、10A的交流电，每台应急电源的容量为2kW。

(3)穿过外墙、临空墙、防护隔墙的各电缆管线和预留备用管选用管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管。由室外地下进、出工程的强电或弱电线路，分别设置强电或弱电电缆井，各出入口和连通口的防护门框墙预埋4-6根备用管，具体地，预埋的4-6根备用管为热镀锌钢管，管径为50mm-80mm，管壁厚度不小于2.5mm。

5、管廊给排水专业的防护设计：

(1)给水管线防护：每个给水管道穿越管廊主体结构时均设置防护密闭措施，管廊内设置取水点，间隔预定距离设置一个所述取水点或结合排水点设施设置所述取水点。具体地，管廊内取水点的设置为每间隔200米设置一个取水点。

(2)排水管线防护：每个穿出管廊主体结构的压力排水管需在廊体结构内侧增设防护阀，并增设手摇泵或手摇泵接口。

(3)中水管线防护：每个中水管道穿越管廊主体结构时均需设置防护密闭装置。

6、管廊内管道的防护设计：

穿过管廊主体结构的给水引入管、排水出户管、中水管及煤气管的防护措施应采取防护密闭、防不均匀沉降和防水措施，具体措施为：

(1)穿过管廊主体结构的顶板、外墙、临空墙和防护隔墙的管道，对于公称直径不大于150㎜的管道(即不大于DN150的管道)，在穿墙或穿板处应设置刚性防水套管，对于公称直径大于150㎜的管道(大于DN150的管道)，在穿墙或穿板处应设置外侧加防护挡板的刚性防水套管。

(2)穿过管廊临战封堵墙的管道，需设置便于管道临时截断、封堵的措施。

(3)排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时应确保管道间距满足防护阀门及密闭套管等的安装要求，并且不得降低管廊主体结构抗力等级。具体地，排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时，相邻的两个管道之间的距离需满足：公称直径为300mm的两个管道之间的中心间距不小于650mm，公称直径为200mm和公称直径为250mm的两个管道之间的中心间距不小于600mm，公称直径为150mm的两个管道之间的中心间距不小于500mm，公称直径不大于125mm的两个管道之间的中心间距不小于450mm。

对于按照《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838)已建好的综合管廊，只需在原有设计的基础上，在廊体结构顶板覆土0.5m以上，其余按照上述方法2、3、4、5、6条的防护设计进行进一步的防护设计，即可将原有不兼顾人防的综合管廊改造成兼顾人防需要的综合管廊。

经过上述方法建成的地下综合管廊满足“防常规武器抗力级别为6级、防核武器抗力级别为6级”，符合人防要求。

金义都市新区中心区地下综合管廊兼顾人防的具体设计施工情况：

1、管廊主体结构的防护设计

在金义都市新区中心区地下综合管廊主体结构顶板覆土2.5m-3m。每200m设为一个防火分区，每个防火分区配置防火墙、甲级防火门、阻火包等进行防火分隔。

为满足兼顾人防需要，依据管廊主体结构承载力反分析计算及防护潜能评估，如图2所示，当管廊主体结构底板采用双层钢筋布网时，在上层钢筋网下设置钢筋撑脚，梅花形布置，具体地，钢筋撑脚的结构如图1所示。每隔1000mm设置一个钢筋撑脚，钢筋撑脚直径选用要求：当板厚h≤300mm时，选用直径为10mm的钢筋撑脚；当板厚h＝300mm～500mm时，选用直径为14mm的钢筋撑脚；当板厚h＞500mm时，选用直径为18mm的钢筋撑脚。如图3所示，当管廊主体结构顶板及壁板采用双层钢筋网时，在两层钢筋间应设置拉结筋，以固定钢筋间距。具体地，选用直径为6mm的拉结筋；拉结筋的长度等于两层网片的间距，两个拉结筋之间间距为500mm，梅花形布置。

2、管廊连通口设防措施

在应急人员疏散连通口(即主出入口)内按兼顾人防需要的设防要求加装防护门。如图4、图5、图6所示，具体设计时，由于应急人员疏散连通口布置在热力管线舱，因此，入廊人行通道处管线采用局部避让方式，在应急人员疏散连通口部位局部加高管廊主体结构、局部调整管线区位，使得应急人员疏散连通口内能按兼顾人防需要的设防要求加装防护门。

3、管廊通风口、投料口的防护设计：

在通风口、吊装口(投料口)盖板上增设预埋。如图7、图8所示，在通风口、吊装口(投料口)盖板上预埋钢板，实施临战功能转换和防护。

4、管廊电气专业的防护设计

(1)每个防火分区的应急电源(EPS)预留一路220V、10A的交流电备用回路，每台EPS容量为2kW；每个排水泵旁设置一个插座箱(工业用)共273套。在各主要配电箱预留战时区域电站接口，提供战时供电能力。

(2)穿过管廊外墙、临空墙、防护隔墙的各种电缆管线和预留备用管均选用管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管；由廊外地下进、出廊内的强电或弱电线路，分别设置强电或弱电电缆井；各出入口和连通口的防护门框墙预埋4～6根备用管，备用管选用管径为50mm～80mm、管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管，并符合防护要求。

5、管廊给排水专业的防护设计

(1)给水管线防护：每个给水管道穿越管廊围护结构时均设置防护密闭措施。

(2)排水管线防护：每个压力排水节点穿出综合管廊围护结构的排水管，在围护结构内侧均需要增加铜芯闸阀；每个压力排水节点增设手摇泵或接口。

(3)中水管线防护：每个给水管道穿越合管廊围护结构时均设置防护密闭措施。

6、入廊管道的防护设计

凡是穿越管廊主体结构的给水引入管、排水出户管、中水管及煤气管等均采取防护密闭、不均匀沉降和防水等防护措施，具体措施为：

(1)公称直径不大于150㎜的管道穿过管廊顶板、外墙、临空墙、防护隔墙时，在其穿墙(穿板)处设置刚性防水套管；

(2)公称直径大于150㎜的管道在其穿墙或穿板处设置外侧加防护挡板的刚性防水套管。

通过上述设计施工，建成的地下综合管廊满足“防常规武器抗力级别为6级、防核武器抗力级别为6级”，符合人防要求。金义都市新区地下综合管廊实施兼顾人防需要的工程建设经费约238万元，低于原工程造价(2.875亿人民币)的1.0％。

金义都市地下综合管廊兼顾人防需要项目对金义都市新区的经济、社会和防空防灾建设综合效益显著。通过实施兼顾人防需要的地下综合管廊，一是有效提高城市生命线工程及入廊管线平时、灾时的抗损毁能力；二是有效提高了城市生命线工程及入廊管线战时抗毁伤能力；三是具备了紧急情况下兼顾特殊人员应急疏散的通道功能。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

1、管廊主体结构的防护设计：按照《城市综合管廊工程技术规范》GB-50838设计综合管廊主体结构，且在廊体结构顶板覆土0.5m以上；

2、管廊人员出入口的防护设计：主出入口安装兼顾人防需要的防护门，非主出入口采用临战局部堆填方式防护；

3、管廊通风口、投料口的防护设计：对通风口、投料口的口部盖板处进行局部堆填，实施临战功能转换和防护；

4、管廊电气专业的防护设计：

4.1、管廊中设置一层人防电力线路层，专供人防区域电站电力线路使用，

4.2、每个防火分区的应急电源预留一路交流电备用回路，在主要配电箱预留战时区域电站接口，提供战时供电能力，

4.3、穿过外墙、临空墙、防护隔墙的各电缆管线和预留备用管选用管壁厚度不小于2.5mm的热镀锌钢管，由室外地下进、出工程的强电或弱电线路，分别设置强电或弱电电缆井，各出入口和连通口的防护门框墙均预埋4-6根备用管；

5、管廊给排水专业的防护设计：

5.1、给水管线防护：每个给水管道穿越管廊主体结构时均设置防护密闭措施，管廊内设置取水点，间隔预定距离设置一个所述取水点或结合排水点设施设置所述取水点，

5.2、排水管线防护：每个穿出管廊主体结构的压力排水管需在穿越管廊主体结构内侧增设防护阀，并增设手摇泵或手摇泵接口；

5.3、中水管线防护：每个中水管道穿越管廊主体结构时均需设置防护密闭装置；

6、管廊内管道的防护设计：

6.1穿过管廊主体结构的给水引入管、排水出户管、中水管及煤气管的防护措施应采取防护密闭、防不均匀沉降和防水措施，具体措施为：

6.2、穿过管廊主体结构的顶板、外墙、临空墙和防护隔墙的管道，对于公称直径不大于150㎜的管道，在穿墙或穿板处应设置刚性防水套管，对于公称直径大于150㎜的管道，在穿墙或穿板处应设置外侧加防护挡板的刚性防水套管，

6.3、穿过管廊临战封堵墙的管道，需设置便于管道临时截断、封堵的措施，

6.4、排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时应确保管道间距满足防护阀门及密闭套管等的安装要求，并且不得降低管廊主体结构抗力等级。

2.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

管廊电气专业的防护设计中，所述备用回路为220V、10A的交流电，每台应急电源的容量为2kW。

3.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

管廊电气专业的防护设计中，预埋的4-6根备用管为热镀锌钢管，管径为50mm-80mm，管壁厚度不小于2.5mm。

4.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

排水管线防护中，所述防护阀为铜芯闸阀。

5.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

给水管线防护中，管廊内取水点的设置为每间隔200米设置一个所述取水点。

6.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

管廊内管道防护设计中，排管或多条管道同时穿越管廊主体结构时，相邻的两个管道之间的距离需满足：公称直径为300mm的两个管道之间的中心间距不小于650mm，公称直径为200mm和公称直径为250mm的两个管道之间的中心间距不小于600mm，公称直径为150mm的两个管道之间的中心间距不小于500mm，公称直径不大于125mm的两个管道之间的中心间距不小于450mm。

7.根据权利要求1所述的兼顾人防需要的地下综合管廊设计方法，其特征在于：

管廊主体结构的防护设计还包括：当管廊主体结构的底板采用双层钢筋布网时，在上层钢筋网下设置钢筋撑脚，梅花形布置，每隔预定间距设置一个，钢筋撑脚的直径选用规则：当管廊主体结构的底板的板厚小于等于300mm时，所述钢筋撑脚的直径为8mm-12mm；当管廊主体结构的底板的板厚在300mm～500mm之间时，所述钢筋撑脚的直径为12mm-16mm；当管廊主体结构的底板的板厚大于500mm时，所述钢筋撑脚的直径为16mm-20mm，

当管廊主体结构的顶板及壁板采用双层钢筋网时，在两层钢筋之间应设置拉结筋，以固定钢筋间距，所述拉结筋的直径为4mm-8mm,长度等于两层钢筋的间距，梅花形布置。

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