地下空间是城市重要的空间资源,合理利用开发是解决城市日益严重的土地紧缺、环境恶化、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题,实现城市可持续性发展的重要战略举措。轨道交通和城市综合管廊均属于城市地下空间开发利用,前者主要解决“人通行”空间问题,后者主要解决“物占位”空间问题。因此两者结合同步建设合理开发地下空间,成为当前城市建设新方向。
中国台湾和日本地区十分重视综合管廊的建设与轨道交通同步实施,经验表明综合管廊与轨道交通同步开发建设是城市地下空间统筹利用、综合开发的一个趋势。其中北京王府井地下综合管廊项目与8号线三期同时建设,是北京轨道交通建设中首次尝试,该管廊工程位于王府井大街,沿道路地下敷设,另外包头、广州等各地也有地铁和管廊共建的案例。
常见的共建管廊断面形式选择
适用于与轨道交通共建的管廊断面形式主要为矩形、马蹄形、圆形断面。一般明挖采用单层矩形断面或双层矩形断面,盾构采用圆形断面。
共建管廊管线入廊分析
原则上电力、通信、给水、再生水、热力以及压力雨水和压力污水管等市政管线均可入廊。但是与常规入廊管线略有差别的是,轨道交通是市建设中最大最重要的基础设施,是人员流动最为密集的公共场所,其安全性要求高,与轨道共建管廊不仅要考虑与轨道相互空间高程及位置,还要考虑安全风险,故重力流雨水、污水以及有爆炸风险的燃气,均应因地制宜,综合分析比较后方可确定其是否入廊。
雨水单纯传输和过境不建议入廊,若结合海绵城市专项规划,因地制宜,确实有条件的情况下可考虑将雨水收集、调蓄池等海绵城市设施与管廊结合建设。
污水入廊要考虑与截取预留污水接驳问题,此外还要考虑为避免污水运输中产生爆炸性气体的通风问题。在过车站节点入廊的污水舱室,建设时应当优先考虑污水舱绕行,无法绕行时建议污水管道直埋敷设。
管廊与轨道共建设计
管廊位于出入口上方:出入口覆土能满足管廊敷设时,直接设计即可;若覆土不够,又要考虑主体结构标高不降时,可对出入口局部段进行下压不超过1.5m深度满足管廊敷设;若出入口通道下压都无法满足管廊敷设时,可考虑管廊从出入口下方穿行。该方案管廊埋深大,一般在10m以上。管廊可结合轨道施工工序采用开挖或盾构施工。
合区间段轨道与管廊合建时,可采用左右双洞建设形式,钢筋混凝土管片内径需增加,同时还得建造大直径盾构掘进机。若矩形管廊在轨道区间段,竖向及平面均满足一倍轨道洞径距离,可对管廊进行大开挖施工;不满足则采用支护开挖施工;若开挖施工困难,而两者间距能满足盾构实施条件时,管廊可选择圆形断面盾构施工。
实际上地铁和管廊两者共建形式灵活多样,但处理起来复杂,涉及到建筑、结构、通风、消防、岩土、给排水等各专业,均与常规单独建设管廊有很大不同,需专项论证;入廊管线务必要进行多方案论证比选,这是后续工作的基础,只有入廊管线选择合理,管廊与轨道共建形式才能明确;管廊与轨道平面和竖向位置要结合两者建设先后以及轨道主体与附属施工时序等统筹考虑,另外还要考虑围护结构形式以及结构抗浮要求等。
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知识点:城市综合管廊与轨道交通共建设计探讨