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智慧城市新发展:管廊建设这几年有了那些新理念、新规定、新技术

发布时间:2018-8-10 14:59:12

专家建言

束 昱:

     中国城市综合管廊建设的最高目标应该是开创“国际先进+中国创造”的“体系完整+近远结合+整合一体+科学经济+安全防灾+绿色建造+智慧运维+永续发展”的综合管廊4.0 时代。

    当前,各地正在按照中央城市工作会议精神全面进入城市双修与更新的新型城镇化发展新阶段,我认为应科学高效开发利用地下空间资源,将地下综合管廊、地铁、地下道路、地下停车场、地下街及综合体等统一纳入城市地下空间资源综合开发利用规划,做好轨道交通、综合管廊、城市防灾、智慧城市、棚户区改造、城市双修等专项规划的统筹衔接与多规合一,将轨道交通、地下停车、地下道路,城市生命线系统、城市综合防灾系统,与人防工程、既有地下空间设施的更新改造融为一体,打造城市高品质的地下世界。

        为了实现上述目标,城市地下空间及综合管廊的工程技术与装备也急需研究与创新。如土壤修复与再生技术、暗挖技术与装备、绿色材料与工法、运营管理与维护都有提升的空间。像新型深层盾构与顶进技术装备、预制装配式构件与机械化施工、“大数据+物联网+BIM+GIS的三维可视化信息平台”等全生命周期智慧化运维为管理部门、专家学者、企业提供了创新施展大舞台。


王恒栋

    城市地下综合管廊工程建设与管理也是一个系统工程,在实践中必须坚持和运用系统思维,统筹兼顾,加强顶层设计,提高城市地下综合管廊建设与管理的质量。


一、坚持统筹兼顾

        要把城市地下综合管廊工程建设与管理统与推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局统筹兼顾。加快城市地下综合管廊工程建设,统筹各类市政管线规划、建设和管理,解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题,有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展,有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量,有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。无论是党中央、国务院关于城市地下综合管廊工程建设管理的政策,还是《城市地下综合管廊工程规划编制指引》、《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838-2015),都强调统筹各类管线敷设,综合利用地下空间资源。要求综合管廊建设遵循“规划先行、适度超前、因地制宜、统筹兼顾”的原则,充分发挥综合管廊的综合效益。


二、坚持顶层设计

       综合管廊工程规划建设一定要加强顶层设计,提高规划的科学性,避免盲目、无序建设,切实按照《城市地下综合管廊工程规划编制指引》中的编制要求,以统筹地下管线建设、提高工程建设效益、节约利用地下空间、防止道路反复开挖、增强地下管线防灾能力为目的,遵循政府组织、部门合作、科学决策、因地制宜、适度超前的原则。按照“先规划、后建设”的原则,在地下管线普查的基础上,统筹各类管线实际发展需要,组织编制地下综合管廊建设规划,规划期限原则上应与城市总体规划相一致。结合地下空间开发利用、各类地下管线、道路交通等专项建设规划,合理确定地下综合管廊建设布局、管线种类、断面形式、平面位置、竖向控制等,明确建设规模和时序,综合考虑城市发展远景,预留和控制有关地下空间。积极、稳妥、有序推进地下综合管廊建设。


三、坚持因地制宜

        住房城乡建设部对2018年工作任务作出部署,要求因地制宜推进城市地下综合管廊建设。综合管廊工程建设应按照党中央、国务院相关精神的要求,在新区以目标为导向,可以全面推开。在城市建成区域,要以目标为导向,适情而做,可以结合地铁建设、河道改造、老区改造、道路改造等进行,不要一哄而上,不能建后悔工程、半拉子工程。《国务院关于上海市城市总体规划的批复》(国函〔2017〕147号)明确要求坚持先地下、后地上的原则,统筹规划建设水、电、气、通信、垃圾处理等各类市政基础设施,有序开展地下综合管廊建设。《国务院关于广州市城市总体规划的批复》(国函〔2016〕36号)同样要求坚持先地下、后地上的原则,统筹规划建设城市供水水源和给排水、垃圾处理等基础设施,积极有序地开展地下综合管廊建设。因地制宜开展城市地下综合管廊工程建设,是按照高质量发展的理念来建设城市地下综合管廊工程建设,决不是不要开展城市地下综合管廊工程建设。城市地下综合管廊工程建设是一项长期的建设任务,要扎扎实实,坚持不懈,久久为功。李克强总理在2018年政府工作报告以及发改委2018 年新型城镇化建设重点任务,均总明确提出:“加强排涝管网、地下综合管廊等建设”。


四、坚持质量第一

       百年工程,质量第一。在城市地下综合管廊工程建设当中,要切实落实工程建设各方质量安全主体责任,切实把加强质量安全监管贯穿于规划、建设、运营全过程。认真建立地下综合管廊工程质量终身责任永久性标牌制度,接受社会监督。根据地下综合管廊结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等因素,考虑耐久性、可靠性和经济性,科学选择工程材料,主要材料宜采用高性能混凝土和高强钢筋。推进地下综合管廊主体结构构件标准化,积极推广应用预制拼装技术,提高工程质量和安全水平,同时有效带动工业构件生产、施工设备制造等相关产业发展。



 油新华

       绿色建筑是指在建筑全寿命期内,最大限度的节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

        将绿色建筑的理念移植至管廊建造中,他认为管廊绿色建造有三个内涵:减少各种资源投入,降低对周边环境的影响,减少废弃物排放。

       要做到综合管廊的绿色建造,得从规划、设计、施工三方面着手,达到“线路最优”、“断面最优”、“资源投入最少”、“废弃物排放量最少”、“对周边环境影响最小”五个目标。

       同时要使用“超前的集约设计技术”、“经济的基坑支护技术”、“快速的结构施工技术”、“适度的预制装配技术”、“安全的近接施工技术”、“有效的防水施工技术”等绿色建造技术,极力将综合管廊建造的更为绿色。

         综合管廊现正在如火如荼建设中,但国家尚未出台综合管廊绿色建造的相关标准规范。如哪一家综合管廊建设企业能在绿色建造理念、技术上下点功夫,那是不是可能脱颖而出,成为行业领先企业!

         在不久的将来,快速绿色的施工技术将得到大面积推广应用、管廊也将迎来标准化建设。

各地“新”规


成都


据住建部官网消息,随着成都市城市空间格局由“单中心”向“多中心”的演变,成都市地下综合管廊也逐渐完善为引领“一心两翼三轴多中心”发展的网络。市建委副主任陈顺治表示,结合地下空间开发利用、各类地下管线、道路交通等专项建设规划,合理确定地下综合管廊建设布局、管线种类、断面形式、平面位置、竖向控制等,明确建设规模和时序,综合考虑城市发展远景,预留和控制有关地下空间,遵循“满覆盖、三结合、四提升、分类入廊”的原则,增强规划的科学性和可实施性。全市规划形成综合管廊系统,规划综合管廊总长约1084公里

此外,成都市还出台《成都市地下综合管廊规划建设管理办法》鼓励社会资本参与管廊的投资和建设:管廊建设可以采用市场化运作,通过特许经营、投资补助、贷款贴息等多种形式推进政府与社会资本的合作。

广州

管廊项目建设内容除管廊本体及其附属设施外,还可配建道路、地下空间商业开发、地下停车场、环卫设施、地下过街设施、小型商业以及人文景观等设施。配套设施建成后,根据设施的类型和国有资产管理相关规定确定其产权、经营权及相应租售收益。


南京

       与江北新区周边大幅地块未开发的情况相比,南部新城周边属于主城已建成区域,而且内部均为小街区和高密度路网。该片区除了建成的地铁3号线、正在建设的地铁5号线、即将建设的6号线和10号线,还规划有13号线和16号线,这都给综合管廊的建设带来了很大限制。


       结合南部新城“小街区、高强度开发”的区域特点,南部新城提出了“密路网、密布局”的管廊规划思路,并科学构建了以干、支线综合管廊为支撑、缆线管廊为建设重点的新型综合管廊体系,这在国内新区建设中尚属首次。

       南部新城的新型缆线管廊增加了温度监测系统、安防监控系统、智能排水系统和自动通风系统等设备,解决了传统缆沟建设中由于空间狭小、无通风、缺乏照明设置等带来的各种问题,且建设中融入智慧管廊理念,构建了一种可视化、智慧化的高标准缆线管廊,并形成了南部新城新型缆线管廊设计标准,这些建设经验可推广至南京市其他综合管廊工程乃至全国其他城市综合管廊的建设中。

        壹鼎崮集团_壹鼎崮


施工新方法

一、U型敞口盾构法

敞口盾构机

U型盾构机长12.9米,宽9.2米,高9.4米,在推进、出土、衬砌拼装等工序可实现自动化、智能化和施工远程控制信息化操作。采用U型盾构施工,可以减少建筑垃圾、建筑材料周转,有效改善施工环境,促进现场文明施工。

施工模拟图

以100米综合管廊的建设为例,传统施工工法需要30个工人施工一个月左右才能完成,而使用U型盾构综合管廊施工工法仅需七八个工人,十几天就能完成工程。


二、叠合装配浇筑法

叠合装配式管廊结构断面形式

建立BIM模型

安装施工工艺流程


  1、验收并运输出厂

2、外墙、中隔墙安装

3、顶板安装

4、附加钢筋绑扎

叠合装配式管廊附加钢筋包括三种:加腋筋、角筋和加强筋。

5、浇筑混凝土并养护成型

具备优势

优势一:实现了规模化生产、轻量化拼装。

优势二:减少现场资源投入,符合绿色施工,缩短工期,降低成本。

优势三:成型后廊体外观质量优良,可免二次装修。

三、综合管廊移动护盾机施工

护盾机整机长63.1米,宽15.8米,高12.6米,具有自动走行、铣挖、土料输送、夯土、灌浆、喷水等功能,在综合管廊建设施工中,推进、出土、衬砌拼装等工序可实现自动化、连续化操作,可以大幅降低地下结构物建造过程中支撑机构、模板材料、土方回填的运输工作量和临时支护工程成本。

2.设备实图

地下综合管廊移动护盾机

工人在调试地下综合管廊移动护盾机

综合管廊移动护盾机调试中


综合管廊移动护盾机


运营新概念


聚焦“智慧管廊”,打造“智慧城市”
      上海市政总院,凭借多年来在综合管廊行业的规划设计、规范标准制定、新技术研究应用等各方面工作的技术沉淀,提出契合国内综合管廊运管特点的「智慧管廊」概念。




  由于综合管廊普遍具备规模大、拓扑复杂的特点,使得建成后的综合管廊的运管工作量极其巨大,存在诸多仅通过传统的运管手段难以解决的问题。


     如何通过更加智慧化的手段对综合管廊进行安全高效的运维管理这一亟待解决的难题,逐渐摆在了广大综合管廊建设者及管理者的眼前。

「智慧管廊」应运而生


     总院智慧城市技术体系下的智慧管廊研究,始终围绕着下列三个关键词来开展:

去人工化


      通过先进的信息化、智能化手段来摆脱运管工作对于人工的依赖,尽最大可能减少人工参与的程度,让综合管廊的运管工作由其本身自主完成。


     在常规的设备监控、环境监测、安防、火灾自动报警等等自动化系统的基础上,综合管廊的智慧运管还需要借助如BIM+3S、智能机器人巡检系统、设备设施信息化维护平台等技术,来实现综合管廊运管由人工为主向机器为主的转变,在综合管廊的实际运维操作中最大程度减少人工参与,把人解放出来做更高级的工作,让机器管理管廊,让人来管理机器

智能预测


     通过管廊本体结构在线健康监测、管线在线健康监测等系统,实时的去发现管廊本体结构可能产生的不均匀沉降、相对错位,入廊管线可能产生的破损、渗漏、爆管等隐患,并结合神经网络算法模型进行分析预测,在影响管廊本体结构或管线安全的事故发生之前进行报警提示,并采取有效的措施来避免其发生。

生态节能


     通过有效的节能优化算法及能耗管理系统,优化管廊内各设备设施节能运行的控制策略,提高综合管廊日常运行的经济性,也是智慧运管的一个重要体现。


SMEDI探索
智慧平台「无处不在」


     在总院的智慧城市技术体系当中,智慧管廊板块着力于提供一整套解决方案,形成涵盖从规划、设计、施工、运营全生命周期的综合管廊智慧化体系。同时,总院聚焦综合管廊全生命周期中最长的阶段,也就是运营阶段,开发了「综合管廊智慧运管平台」。


     总院开发团队将「无处不在的智慧化」作为综合管廊智慧运管平台开发的核心要素,并从规划、设计、施工、运营等多个阶段统筹考虑,更好的围绕运管服务。同时,更是将本平台作为一个长期的产品对待,不断补充工程、科研的经验成果,并结合各类新技术进行创新探索,从而保持先进性。


智慧辅助决策


     借助神经网络算法模型,建立综合管廊运行的故障数据库,将所有发生的报警进行关联分析,从中找到其内在联系,优化风险控制策略,对管廊可能发生的事故以及设备故障等实现预诊断,并提供解决方案。


兼容第三方智慧系统


     平台采用开放式的软件架构设计,除可兼容BIM+3S等系统外,还可以兼容以去人工化为目标的智能巡检机器人、管廊本体结构健康监测、入廊管线健康监测等第三方智慧系统,将其数据库及操作界面整合入本平台,为综合管廊运维人员的运行管理提供更多更智慧的手段。

智慧城市未来可期



     伴随着国内综合管廊建设的大潮,越来越多的综合管廊工程纷纷落地建成,其承载着城市里关系到民生的各类市政管线,成为了城市的大动脉。


     综合管廊智慧运管平台将为总院规划设计、技术科研、设备集成、信息化拓展等各类技术服务的延伸提供载体,使总院的在综合管廊领域的服务升级和拓展能够有一个统一的平台进行整合衍生,从而以全生命周期为目标为客户提供更为全面、更为优质的服务。


-------------关于壹鼎崮-------------

        江苏壹鼎崮机电科技有限公司专业从事建筑机电易胜博公司,是一家集建筑机电易胜博公司咨询设计、技术研发、产品生产、安装售后为一体化的专业公司。

        公司拥有15000平方米的生产基地,10000平方米的仓储物流基地,现有员工150多人,公司产品包括:易胜博公司支吊架系统、成品支吊架系统、综合管廊支吊架系统。公司拥有目前国际最先进的数控加工、冲压、拉伸等设备。公司已通过ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证和ISO18001职业健康安全管理体系认证。相关产品已获得国家权威部门颁发的合格检测报告。

        我们拥有专业的设计团队,并与国内部分知名高校、设计院及科研院所进行深度技术合作,公司拥有自主知识产权的建筑机电易胜博公司设计软件、验算软件。

        我们拥有专业的工程管理及施工安装团队,同时从中建安装、南通四建、新华建筑等大型工程公司引进了在机电安装系统中有多年工作经验的高级工程师、项目经理等人员,确保我们承建的每一个项目都符合标准并超越规范。

        肩负“服务民生,专于易胜博公司”的企业使命,秉承“精诚合作,携手共赢”的经营服务理念,我们始终致力于打造“中国建筑机电易胜博公司领导品牌”,为树立“中国建筑行业机电易胜博公司领域领军企业”而努力奋斗。在今后的日子里,我们将不断探索、攻坚克难,为中国的建筑机电易胜博公司事业作出更大的贡献。

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