1、南京市河西新城综合管廊工程方案设计1/64综合管廊方案设计一、方案背景二、设计思路三、设计依据四、设计方案五、工程估算六、经济效益评价七、管廊建设及管理八、后续工作及建议2/64一、项目背景区位背景3/42一、项目背景区域背景河西新城位于南京西南,北起三汊河,南接秦淮新河,西临长江夹江,东至外秦淮河、南河,总面积约94平方公里。河西新城规划定位为商务、商贸、文体三大功能为主的城市副中心,将建设成为一个现代文明与滨江特色交相辉映的现代化国际性城市新中心和现代化新南京标志区。河西新城是现代化新南京的中心区和标志区,为亚青会和2014年青奥会的举办提供了优质的场所,在城市建设中要打造独特的城市形象,
2、形成体现南京新城建设风貌的城市新亮点。4/42一、项目背景建设背景5/42工程概况江东南路为河西南部地区最为重要的交通干道。沿线设施较为复杂,设计标准高。道路全线包含道路、桥梁、排水、综合管廊、有轨电车、地铁及地下人行系统等设施。一、项目背景工程概况黄河路天河路友谊路淮河路天保街红河路新梗街7/42一道路工程江东南路位于南京市河西新城区南部地区,为城市主干道。道路西起规划路,东至江山大街,道路总长4327m,标准段宽80m,两侧各有20m绿化保护带。道路沿线设置4座桥涵。友谊路江山大街段道路北侧规划有江东南河。8/42地铁线网规划 示意图一、项目背景绿博园站换乘站河西南部共设有4条地铁线路,分
3、别是地铁2号线、宁和线、7号线、新交通。2号线已经运营,在汪家村站与宁和线换乘,7号线在中和街站与宁和线换乘,新交通线在江东南路的黄河路口、双闸街路口分别设两座车站与宁和线平行换乘。地铁车站新交通车站奥体中心站奥体东站元通站青奥村会展中心海峡城 宏泰一期金融城中胜站儿童医院油坊桥站地铁宁和线在河西南部共设有5座车站,均为地下站,其中4座为换乘站。9/42一地铁工程线路出汪家村站后沿友谊路继续向北,到规划的中和街口设中和街站,出站后向西拐向江东南路,到达黄河路口设黄河路站、到双闸街口设天河路站,出站后向南拐向淮河路,到达新梗街路口,设新梗街,黄河路站天河路站中和街站新梗街站汪家村站下穿秦淮新河后
4、到达雨花区。10/42一、项目背景有轨电车工程线路长约7.76km,设站车 站 站间 乘客交通 站台 13座,平均站间距647m,桥梁6座(含改造2座)。序号车站车站位置里 程距组织型式新安江街与江东中路交叉口,地铁2号线奥体东站1奥体东站AK0+050人行横道 岛式富春江街与江东中路交叉口北侧2 富春江街站AK0+700 650 人行横道 岛式AK1+485 785 地下通道 岛式白龙江路与江东中路交叉口3元通站4 会展中心站中心东门南侧AK2+022 537 地下通道 岛式AK2+626 604 地下通道 岛式金沙江路与江东中路交叉口南侧5金融城站江东南路、友谊路交叉口北侧78黄河路站 江
5、东南路黄河路交叉口 AK4+040 689 地下通道 岛式天河路站 江东南路天河路交叉口 AK4+773 733 地下通道 岛式江东南路淮河路交叉口北侧5699淮河路站AK5+342地下通道 岛式10 天保街站 江东南路天保街交叉口 AK5+992 650 地下通道 岛式江东中路红河路交叉口西北侧12 恒河路站 恒路红河路交叉口西侧 AK7+086 469 人行横道 对称侧式11 红河路站AK6+617 625 地下通道 岛式规划支路和新河路交叉口东侧64713 新河路站11/42AK7+733人行横道 对称侧式一有轨电车工程江东南路岛式站台横断面江东南路区间横断面12/42一、项目背景有轨电
6、车工程有轨电车在江东南路共设站6座,经过桥梁3座。采用中央岛式站台,通过地下人行通道实现乘客疏散。车辆最高运行速度:50km/h。13/42目标要求:响应河西新城的规划目标与低碳生态城发展战略要求为贯彻绿色和智慧的建设理念,把河西新城打造成城市发展建设新亮点,并建成完整的多层次城市智能化系统,实现高效、低成本的城市运行管理系统,我院在市规划局和河西指挥部等相关管理单位指导下,在多次汇报沟通的基础上,开展了河西南部新城综合管廊工程的方案设计研究。14/64一、项目背景技术小结图5 法国巴黎共同沟(1833 年)法国巴黎日本东京北京天安门上海世博会调研北京中关村调研苏州工业园调研15/64一必要性
7、分析(1)是河西新城市政基础设施建设现代化的重要标志之一(2)能适应地块开发和管线需求不确定性(3)能有效减少管线事故的发生(4)有效减少道路频繁开挖对路面质量及环境的影响(5)可大大提高城市的抗灾能力(6)为后续发展创造条件(7)有利于打造南部地区城市景观,提升城市形象。16/64一、项目背景可行性分析(1)国家产业结构的政策支持建设部发布的建设事业“十一五”重点推广技术领域中要求重点推广城市市政公用地下综合管廊与地下管线敷设技术和地下工程配套技术;国家发改委2011年9号文件的产业结构调整指导目录市政基础设施中综合管廊属于第一类鼓励类项目,为工程建设管理及投融资提供了支持。17/64可行性
8、分析(2)成熟的技术保障18/64一、项目背景可行性分析(3)有现场条件1)河西南部地区综合管廊规划沿新建道路敷设。其中如红河路红线宽60m,江东南路红线宽80m,为综合管廊的路由及运行管理创造了场地条件。2)多条规划道路处于设计阶段,为综合管廊与道路的充分结合提供了机会。3)河西南部地区综合管廊工程需穿越的河道尚未实施,有利于管廊过河的施工。19/64可行性分析(4)建设条件良好1)河西南部地区统一规划、协同设计,为综合管廊的科学实施提供了条件;2)现状管线及构建筑物少,保护和搬迁工作量小;3)综合管廊工程与道路工程同步实施,有利于降低造价和组织协调。20/64二、设计思路以新城主要道路地下
9、空间综合利用为核心,围绕市政公用管线布局,结合新城全部基础设施规划设计,对新城综合管廊进行合理布局和优化配置,充分实现综合管廊便于管线的集中运营管理、长久保护道路、节约地下空间、并尽量较少工程投资,建设国内一流、国际先进的综合管廊示范工程。为运用绿色和智慧的理念把河西新城打造成为在中国乃至世界上有影响力的城市发展建设的新亮点,形成绿色河西、智慧新城、宜居宜业、示范全国的标杆式新城贡献力量。21/42(1)设计资料1)河西新城区南部地区市政专项规划(南京市交通规划研究所有限责任公司 2007.12)2)河西新城区水系规划(中南市政院 电子版 2011.12)3)土地利用规划图(清华规划 电子版2
10、011.11)4)西南部新城及CBD二期华润电厂余热利用可行性研究(东南大学 电子版 2011.6)56)新交通实施方案汇报(电子版2011.11)7)新交通布置方案图及初步资料(2012.01)8)河西南部各管线专项规划资料(2012.01电子版)9)江东南路地质勘察报告22/42三、设计依据(2)主要规范及标准1)依据城市工程管线综合规划规范等给水、供热、电力、通讯、燃气、建筑、结构、暖通、自控、消防等相关各专业的设计规范及标准;2)参考世博会园区综合管廊建设标准;3)参考共同沟设计指针(日本道路协会);4)城市综合管廊工程技术规范(征求意见稿);5)借鉴国内外工程实践的技术经验。23/4
11、2(1)线路规划(2)入廊管线选择(3)断面尺寸确定(4)断面布置设计(5)附属构筑设计(6)结构工程设计(7)附属设施设计24/64四、设计方案-线路规划(1)线路规划基本原则宜采用综合管廊的情况:1)交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合地下铁道、地下道路、立体交叉等建设工程地段。2)不宜开挖路面的路段。3)广场或主要道路的交叉处。4)需同时敷设多种工程管线的道路。5)道路与铁路或河流的交叉处。6)道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段。25/64(2)河西新城管廊线路规划原则1)交通运输繁忙的南部新城主干道以及配合地下铁道、立体交叉等建设工程地段。2)主要道路的交叉
12、处、道路与河流的交叉处。3)需同时容纳3种以上工程管线的道路。4)已规划或未来繁华商业区域路段。26/64四、设计方案-线路规划蒸汽管线110kV电缆220kV电缆(3)汇总河西南部新城规划资料有轨电车12号地铁27/64四、设计方案-线路规划蒸汽管线110kV电缆220kV电缆(3)汇总综合管廊线路规划资料有轨电车12号地铁28/64四、设计方案-线路规划(4)综合管廊线路规划方案一电信20孔电力110KV、10KV蒸汽2XDN700给水DN500系统布置1)管网结构燃气DN300在南部新城内拟沿主干路江东南路、红河江东南路路规划布置2条综合管廊。红河路2)管沟功能/型式干支混合型综合管沟,
13、双舱箱型结构,容纳直接服务于沿线地区的各类管线。3)规模实施总长度约5.6km总投资2.6亿元。电信20孔电力110KV、10KV蒸汽2XDN700给水DN300燃气DN20029/64四、设计方案-线路规划(4)综合管廊线路规划方案二电力通讯系统布置电力给水管DN300、800过境水管1)管网结构通讯给水管2*DN300黄河路在南部新城内拟沿主干路江东南路、红河路、天保街、黄河路规划布置3纵1横综合管廊。2)管沟功能/型式干支混合型综合管沟,其中江东南路、红河路为双舱箱型结构,其余为单舱结构,容纳直接服务于沿线地区的各类管线。燃气DN300蒸汽支管燃气DN300天保街红河路江东南路3)规模实
14、施总长度约8.8km。总投资约3.9亿。30/64四、设计方案-线路规划(4)综合管廊线路规划方案三系统布置1)管网结构黄河路江东南路天保街在南部新城内拟沿红河路主干路江东南路、红河路、天保街、黄河路和规划路布置4纵1横5条综合管廊。规划路2)管沟功能/型式干支混合型综合管廊,其中江东南路、红河路为双舱结构,其余为单舱结构。电力通讯3)规模给水管DN300燃气DN200供冷管实施总长度约9.7km。总投资约4.5亿。31/64四、设计方案-入廊管线选择(1)雨、污水管线入廊分析1)污水管线污水管线可以纳入综合管廊。重力污水管道由于有一定的排水坡度,每隔一定的距离要求设置检查井,污水管道内会产生
15、硫化氢、甲烷等有毒、易燃、易爆的气体,影响管廊运行安全,对管廊的埋设深度产生不利影响,大大增加建设费用。有压污水管道是否入廊可根据管线规划设计情况具体确定。2)雨水管线雨水管线可以纳入综合管廊。雨水管道与重力污水管道类似,需要有一定的坡度,每隔一定的距离需要设置雨水井。3)城市工程管线综合规划规范(GB50289-98)第2.2.5要求:道路红线宽度超过50m的城市干道应在道路两侧布置排水管线。32/64四、设计方案-入廊管线选择(1)雨污水管线入廊分析优点缺点方案 把雨污水管线纳入管 雨污水管线起点标高下降5m一 廊内,方便管线的检,严重影响下游标高;综合管修和维护廊阻挡了南北两侧雨污水管线
16、的连通性;比管线直埋法占地更多;投资增加。方案 方便管线的检修和维 雨污水管线起点标高下降8m二 护;节约雨污水管线,严重影响下游标高;雨污水占地,和方案1相比 检测井井盖设置在管线综合管更加节约用地;能够 廊底部,会导致雨污水管线内满足南北两侧雨污水 的沼气进入管线综合管廊内,支管线与主管线的连 从而需要增加防爆措施;投方案一通性资增加。方案 方便管线的检修和维 影响管线综合管廊支管廊的布三 护;能够满足南北两 置;投资增加。以江东南路侧雨污水支管线与主 为例增加约1亿元。管线的连通性;基本方案二方案三不降低雨污水管线标高,对下游管线影响较小推荐直埋33/64四、设计方案-入廊管线选择(2)
17、燃气管线入廊分析燃气管道是一种安全性要求较高的压力管道,容易受外界因素干扰和破坏造成泄露,引发安全事故。如纳入综合管廊,必须在在管廊内设置独立的腔室,并不得与高压电力电缆同侧布置,且应配备监控与燃气感应设备,随时掌握管道工况,维护运行成本较高。鉴于燃气管道的特殊性,需因地制宜考虑是否入廊。34/64四、设计方案-入廊管线选择(2)燃气管线入廊分析燃气管道敷设模式(一):传统直埋;燃气管道敷设模式(二):综合管廊共舱敷设;燃气管道敷设模式(三):综合管廊与传统直埋相结合方式;35/64-(2)燃气管线入廊分析方案一方案二方案三燃气管单独建舱燃气管廊内填沙敷设 直埋敷设优点 避免腐蚀及破坏,可监测
18、 避免外力破坏,延缓腐 广泛应用,投资低泄露,便于运行管理,管 蚀,安全等级提高线安全性有很大提高缺点 管舱内安全等级高,相关 管线敷设需挖开相应地 易受外力破坏,但配套设施防爆要求,大幅增加了工程投资,增加约20%的总投资。由于其余管线已入廊,减少了施工破坏的可能。面,造成交通、环境等各方面的不利,不利于对断面设计及布置。相对直埋增加部分结构投资评价 不建议实施一般适用于大的园区及 成熟实施小城镇36/64四、设计方案-入廊管线选择(2)燃气管线入廊分析(1)方案一:燃气管不入廊,管廊平均造价3.9万/m,总投资约为2.6亿元(不含管线)。(2)方案二:燃气管入廊,管廊平均造价4.4万/m,
19、总投资约为3亿元(不含管线)。燃气管线入廊增加管廊投资约20%,远大于燃气管线直埋约0.1万/m。(3)方案三:受道路布置及雨污水管线影响,不好实施。37/64-(3)给水管线入廊分析给水管道是压力管道,布置较为灵活,且日常维修概率较高,适合纳入综合管廊。(4)热力(供冷、供热)管线入廊分析热力管道直埋受应力变化影响,维护量大,对绿化有一定影响,适合纳入综合管廊。热力管道特点是需要考虑管道热补偿,且自身散热较大,在综合管廊内会引起管廊温度升高,对电缆安全性不利,因此需做保温隔热处理后入廊,且不宜同电力电缆同舱敷设。38/64四、设计方案-入廊管线选择(5)电力电缆、通信电缆入廊分析电力电缆、通
20、信电缆具有不易受管廊纵断、横断面变化限制的优点,因此宜纳入综合管廊。由于电力电缆对通信电缆有干扰,在管廊内应考虑抗干扰措施。(6)垃圾输送等未来管线通过预留管位可以入廊39/64-标准断面尺寸比选方案一1、考虑施工方便和空间利用选用矩形断面;2、满足安装、维护、管理通道、作业空间以及照明、通风、排水、消防等设施所需空间,并适当预留发展管位,考虑未来发展空间;检修通道宽度考虑巡检及设备检修要求确定尺寸。3、考虑水、电分舱安全性更高;结合河西地质条件,推荐方案一:7600mm(宽)4200mm方案二(高)。40/64四、设计方案-断面布置(1)断面布置比选综合管廊断面布置方案一方案一:附属设施设置
21、较为常规,管廊设置便利,但占据一定的路中地下空间。41/64-断面布置(1)断面布置比选综合管廊断面布置位置方案二方案二:可以让出大部分道路地下空间,方便未来地铁及地下空间的规划利用,但管廊投料口及通风口布置需结合新交通轨间距和岛式车站布置,现有路北雨污水管接户及连接存在一定问题,需要调整。四、设计方案-断面布置(1)断面布置比选综合管廊断面布置位置方案三方案三:管廊布置更灵活,但占据中央地下空间,不利于道路地下空间更好的利用。投料安装等对交通影响稍大。43/64-(2)竖向设计平均覆土1)考虑管线引出空间等因素需要;2)结合道路雨污水管线设计,尽量避免过多的碰撞;3)其它过路管线空间要求,避
22、免道路反复开挖。4)平均覆土低于2.5m管线引出及过路存在困难,大于2.5m造价会加大,建议2.5m。44/64四、设计方案-附属构筑设计(2)管线引出构筑物设计45/64-(3)投料口设计46/64四、设计方案-附属构筑设计(4)通风口设计根据要求每200m设置一防火分区,每个防火分区内设置一套通风系统,采用自然通风和机械通风相结合的方式,确保管廊内通风要求,通风口兼紧急逃生出口。推荐:方案一通风口采方案二用通风井模式,其布置和设计视周边环境,与道路绿化统一考虑,充分融合47/64四、设计方案-附属构筑设计(6)管廊过河段设计根据水系规划资料,管廊系统共计4次穿越景观水系,综合管廊将以河道中
23、心线为基点,采用倒虹方式,从河道下方穿过(管顶距规划河底覆土不小于1m)。48/64四、设计方案-附属构筑设计(7)人员进出口设计结合管廊布置设常规出入口及事故紧急出口,管舱根据规范要求对紧急出口间距进行设置。出入口方案一:结合绿化带设置;方案二:结合周边楼宇设计;方案三:结合地铁及其它过街通道设计。方案一方案二建议在红河路设置参观通道。方案三49/64四、设计方案-结构设计结构设计标准(1)综合管沟构(建)筑物设计使用年限为100年,建筑结构的安全等级为二级,重要性系数为1.0。(2)抗震设防烈度为7度,乙类建筑物,设计基本地震加速度值为0.1g。(3)结构构件裂缝控制等级为三级。(4)结构
24、构件耐火等级为二级。(5)结构防水等级为二级。50/64四、设计方案-结构设计基坑方案1)主体结构采用现浇钢筋混凝土箱涵结构2)地基处理方案水泥土搅拌桩:提高地基压缩模量,减少管廊沉降3)基坑方案地面下3m以内:采用放坡开挖(放坡比例1:2);地面下3m以下:根据基坑底地基土层的情况,确定采用钢板桩或水泥土搅拌桩支护方案。深基坑方案 钢板桩围护墙基坑底为粉土/粉细砂或软土厚度小于2m时,采用悬壁式钢板桩围护墙进行基坑支护。水泥土搅拌桩重力式围护墙基坑底软土厚度大于2m时,采用水泥土搅拌桩重力式围护墙进行基坑支护。52/64四、设计方案-附属设施设计(1)消防系统二氧化碳灭火泡沫灭火细水雾灭火电
25、气火灾 可带电消防气体火灾 需切断气源需断电消防规范未提及可带电消防可消防灭火系统设备简单对灭火条件没有特殊要求可以有效降低火场温度绝热性能好可以排除烟气和有毒气体优点二氧化碳气体消防不对任何物体造成损坏由于二氧化碳对人体有毒,因此须在人员撤离后才能施放二氧化碳由于长距离输送二氧化碳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,投资费用较高二氧化碳在日常储存中会发生泄漏损耗,需及时进行补充系统较复杂,需设置较多的泡沫液储存装置及泡沫发生装置等电气消防时需先切断电源才能进行消防用水量较大消防后,需将积水排除缺点消防后需对设备进行清洗,
26、能将其排除53/64-(1)消防系统 按地下民用建筑,耐火等级一级设计;综合管廊按不超过200m设置一个防火分区;在综合管廊的人员出入口处,设置手提式灭火器灭火器;综合管廊设置火灾报警系统;经比选,建议采用细水雾系统。54/64四、设计方案-附属设施设计(2)排水系统综合管廊内需要排除的水主要包括以下方面:各种管道维修的防空 供水管道泄露 综合管廊伸缩缝处理不当 综合管廊结构防水处理不当 综合管廊投料口处漏水 高压细水雾调试综合管廊设置建筑防水分区,每个防火(防水)分区设置排水集水坑,并配置排水潜水泵。55/64(3)通风系统根据要求每200m设置一防火分区,每个防火分区内设置一套通风系统,采
27、用自然通风和机械通风相结合的方式,日常管道仓通风量按照不小于2次/h换气计算,自动和手动控制确保管廊内通风要求。56/64四、设计方案-附属设施设计(4)供电及照明设计 综合管廊内风机及其它用电设备的供配电设计;综合管廊内各用电设备的电缆敷设设计;综合管廊内的照明设计;综合管廊内的接地系统设计。57/64(5)报警及通讯系统设计 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)安全防范系统在管廊出入口等重要位置设有安全防范用监控摄像机、门禁系统,在通风口设置红外防入侵探测器。综合通讯系统为了便于管理人员日常通讯以及管廊内巡检联系,设置综合通
28、讯系统。传输系统本工程采用数字化光平台传输系统。58/64四、设计方案-附属设施设计(6)仪表及监控系统设计1)江东南路和红河路综合管廊共用一套集中控制系统,集中控制室布置位置与人员出入口统筹考虑,同时预留与上位系统的接口。2)每个防火分区设置如下检测及控制项目:通风设备、排水泵的工作状态信号;温、湿度检测及信号;氧气及可燃气体浓度检测及控制;细水雾消防系统的工作状态信号;火灾报警连锁信号。59/64综合管廊三维设计截图示意60/64四、可视化设计综合管廊三维设计截图示意61/64(2)经济和社会效益分析1)直接效益 路面开挖费用节约效益 管线寿命延长效益 运输费用节约效益(路面使用寿命延长)
29、运输时间节约效益(路面状况改善)2)间接效益 提高交通安全的效益(减少井盖、路面开挖等交通障碍因素)减少社会损失的效益(停水、停电等带来的社会损失)防震减灾效益 提升城市形象效益62/42七、建设及管理归属建设费用投资回收法律法规 运营管理运营状况西欧 公共产品 政府出租回收部分投 有,地下空 专门的管理机构 好资,价格议会确 间法规等,定必须入廊日本 道路附属 政府1/3+管线 无息贷款单位2/3共同沟法 道路负责本体+好管线自负责台湾 公共产品 主管单位地区 管线2/31/3+以直埋费用为基础分摊+公共建设管线基金公共管道法 1/3平摊+2/3按 好权重分摊北京 公共产品 中关村科技园 通
30、过土地开发增 无值回收免费+管线单位 良好自负责+政府补贴1/2广州 市政基础 广州大学城运 参直埋,按长度 无按截面要素比例 一般分摊行公司一次收费,物价核准上海 市政基础 多种建设主体 管线分担不超直 无,世博会 城建局组建,大 一般埋管理办法 费用政府+小费用管线63/42七、建设及管理(1)南京河西南部地区综合管廊运营模式分析一、南京河西南部地区综合管廊管线入廊费测算综合管廊管线入沟费收费标准参照各管线直埋成本的原则确定。对进驻综合管廊的管线单位一次性收取管线入廊费,按实际铺设长度计收。具体单位长度收费标准建议如下:(一)给水管(直径500毫米)每米收费标准为1040元。(二)给水管(
31、直径800毫米)每米收费标准为1650元。(三)给水管(直径1200毫米)每米收费标准为2560元。(四)供热用蒸汽管(直径700毫米)每米收费标准为1690元。(四)供电电缆每孔米收费标准为150元。(五)通信管线每孔米收费标准为95元。64/42七、建设及管理(2)南京河西南部地区综合管廊运营模式分析二、南京河西南部新城区综合管廊日常维护费用综合管廊日常维护费用根据各类管线设计截面空间比例,由各管线单位合理分摊的原则确定。具体收费标准建议如下:管线给水 供电 通信 蒸汽截面空间比例7%1429.8%5.6%57.6%59.6 11.2 115.2金额(万元/年)65/42(1)规划方案基本确定后,与管线综合进行进一步深化结合,重点对雨污水管线进行调整和入廊管线规划配合工作等;(2)综合管廊与地铁车站结合方案尚需开展进一步设计结合工作;(3)综合管廊与新交通车站结合方案尚需开展进一步设计结合工作;(4)本工程消防设计方案有待与当地消防部门得进一步沟通确定;(5)开展综合管廊投资模式调研分析工作。66/64南京河西新城工程实践67/42南京河西新城工程实践68/42南京河西新城工程实践69/42南京河西新城工程实践70/42南京河西新城工程实践71/64南京河西新城工程实践72/64南京河西新城工程实践73/6474/64