城市智慧化地下综合管廊建设探究

刘日烈

深圳市市政设计研究院有限公司

摘要：现阶段智慧城市建设规模逐渐扩大，其根本原因在于智慧城市能够满足人们日常生活中日益增加的各种需求，对于提升人们日常生活的便利性起到不可忽视的作用。智慧化地下综合管廊是智慧城市建设的重要组成部分。在实施智慧城市智慧化地下综合管廊建设时，需要对城市地下管廊的设施分类和构成等方面有一个全面的了解，并据此制定合理的解决措施，借以提升城市地下管廊的应用范围。

关键词：智慧化地下综合管廊；分类与构成；建设

随着建设的推进，在取得一定的成就的同时也暴露出一些在施工管理方面的问题。传统模式的下的施工管理过于粗放，造成城市地下综合管廊施工过程中存在进度缓慢、质量低下、成本过高等问题。有的管廊建成后达不到设计要求的现代化程度，而没办法实现智慧化运营。随着信息技术的发展，智慧化施工管理在工程项目建设方面已经占据了一席地位，并逐渐取代传统管理模式，将智慧化施工管理手段应用在城市地下综合管廊的建设中，必将大大提高综合管廊的综合效益同时加速推进其进一步发展。

1.智慧化地下综合管廊的分类和构成

1.1智慧化地下综合管廊的分类

城市内部的智慧化地下综合管廊的分类非常多，目前各城市建设的管廊通常由电力综合舱、高压电力舱、燃气舱、污水舱或综合仓的一个或多个组合而成。主要功能涵盖电力输送、通信、给水、污水处理、燃气运输和原料供应者等方面。土建施工方式主要有盾构、明挖、等方式。管廊建设不仅能为城市居民的日常生活带来很大的便利，对城市能源建设和自身生态系统平衡也起到非常重要的作用。另外，城市智慧化地下综合管廊施工时，还应该考虑城市管道和电缆的设立，这样不仅能够减少对地面资源的浪费，还能有效保证电缆自身安全性。在智慧化地下综合管廊建设中增加附属设施的建设，借以实现智慧化地下综合管廊的智慧化运营管理。

1.2智慧化地下综合管廊平台的构建

管廊通常处于地下几米甚至几十米的深度空间。管廊内部空气温湿湿度、氧气浓度和有害气体浓度等不符合要求，输送管道渗漏，非运营人员非法进入等都会造成智慧化地下综合管廊出现安全隐患，影响城市智慧化地下综合管廊正常运营。所以必须建设相应监控系统，实时检测智慧化地下综合管廊中气体浓度、温湿度、漏液检测、入侵检测等，当有异常情况发生时自动启动相应的相应措施。如氧气浓度低是自动开启送排风系统进行换气，人员非常入侵时发出声光报警，监控中心监控画面自动跳出入侵区域的视频监控。有效的提高管廊的智慧化运营。

作为智慧化地下综合管廊重要组成部分，管线的应用能够保证地下管廊与城市各个能源行业有效衔接，提升各项能源传输效率，这对于提升智慧化地下综合管廊应用范围也起到无可替代的作用。油气等可燃性能源物质在智慧化地下综合管廊中传输过程中，可能会泄露引发火灾，而且管廊密闭空间一旦泄露，如果不及时处理后果相当严重。为降低火灾对城市各项系统造成的影响，在智慧化地下综合管廊建设过程中，必须设立可燃气体探测系统，一旦检测到泄露气体浓度超标可及时联动关闭相应阀门并开启通风换气，防止发生火灾。保障地下综合管道整体的安全性。

除管线设施外，电力设施作为管廊功能的主体。安全依然不容忽视，必须设置可靠的消防系统。目前标准规定在有高压、中压电缆的舱室必须设置火灾报警系统。其主要通过的电缆温度检测、火焰探测等手段判断是否有火灾发生。当发生火灾时火灾报警系统根据火灾发生位置，切断相关区域非消防负荷、开启疏散指示照明系统（引导人员快速逃生）、关闭相应防区防火门并开启窒息式灭火系统。及时扑灭火灾，防止火灾蔓延。

当前在智慧化地下综合管廊建设时，必须在其中设立通信系统、机器人巡检系统、离线巡检系统、人员定位系统等智能化系统。提升管廊运营效率，降低运营成本。侧面提升城市智慧化地下综合管廊建设质量。

2.城市地下综合管廊智慧化施工管理平台的应用

当前在实际建设的城市地下综合管廊项目中，有以下四种常见的施工方法：明挖现浇混凝土法、明挖预制拼装法、盾构施工法、顶管施工法。本文主要以具有质量高、工期短、成本低、节能环保等特点的明挖预制拼装法为基础，针对其施工过程中易出现的问题进行智慧化施工管理平台的应用研究论述。以期到达对综合管廊施工过程中进度、质量、成本的高效管理，将明挖预制拼装的施工方法的优势发挥到极致。

2.1进度控制

在综合管廊实际施工过程中，明挖预制拼装法不同于现浇混凝土法，会出现由于预制构件生产效率未能达到要求或运输方式选择不当导致构件不能及时运输到施工现场的情况以及由于生产构件厂商与施工单位沟通不及时，导致现场积存过量的构件的情况，给施工带来不便的同时，也使施工现场存在一定的安全隐患；还会存在预制构件现场吊装过程中，由于施工人员水平参差不齐，避免不了出现错装、漏装等情况，进而影响施工进度。通过建立GIS数字信息模型以及基于IFC标准下的BIM施工进度控制模型，同时搭配RFID技术，实现预制构件生产、运输、进场、存储、吊装过程的虚拟仿真、实时跟踪的交互处理模式下的进度控制。在预制构件生产过程中，植入RFID芯片卡，对构件信息的实时追踪并上传到BIM模型中，通过基于BIM技术的4D虚拟施工过程的进度控制模型，将施工过程中每一个环节的工作虚拟化的构建出来，不断的在虚拟的环境下进行工序的演示并发现其中可能出现的问题及风险，并将这些优化过的方案应用在实际施工中，使构件从生产到运输再到现场的吊装环节更加精确通畅，优化施工进度。现场施工过程中每一个时间节点的计划完成工作与现实完成工作，利用IOT技术实时上传信息，参与施工各方可以随时了解当前项目的进展，以此来对下一步工作的部署做进一步更加深入、详细的安排，及时对项目进度进行调整，可大大减小因一项工序未能按计划进行进而导致后续大量工作被耽误搁置的影响。这样，即使施工过程中出现进度失控的情况，由于信息的迅速流通，各方可立即做出相应调整。这样从整个工程项目的角度来看，对整体进度的影响将被大大的降低甚至可以忽略。

2.2运维体系

在运维体系的研究上，以我司参与的临港新城北岛西路综合管廊试验段为载体，在科研项目《综合管廊智能化安全运维技术研究及应用》中，构建了针对综合管廊的四大运维体系：运行管理体系、养护管理体系、安全管理体系和应急管理体系。

2.2.1运行管理体系

日常运行管理体系中的主要工作内容包括：运营信息管理、管线入廊与空间分配、日常巡视检查、保护区管理、进出口投料口通风口的管理、设备运行状态监控与处置、进出管廊人员监管、应急事件处置与信息报送、设施损坏赔偿、管线入廊施工受理与安全监管、反恐防恐与安保等。

2.2.2养护管理体系

养护管理体系中的主要工作内容包括：养护计划的编制与落实、缺陷管理与维修、养护作业过程控制、设施设备保洁、设备资产的管理、大中修管理、技术档案的管理、定期检查与检测、特殊检测等。其中定期检测根据上海地区气候、水文地质条件，检测内容应包含：沉降检测、渗漏水检测、废水检测、养护设备定期检测、消防第三方检测、防雷接地检测、照度检测、有毒有害气体检测、软件检测、混凝土碳化检测、混凝土强度检测、氯离子含量检测、混凝土裂缝检测、钢筋锈蚀检测等。

2.2.3安全管理体系

安全管理体系中的主要工作内容包括：设置安全管理组织机构、制定安全管理制度、制定日常巡检安全管理规定、制定日常养护施工安全管理规定、制定管线单位管线入廊施工安全管理规定、制定文件安全管理制度、制定监控系统安全管理制度、制定重大事故报告制度等。

结论

综上所述，了解到智慧化地下综合管廊建设，对于提升城市发展速度起到不可忽视的作用。加上智慧化地下综合管廊本身包括多项系统，能够在一定程度上满足市民日常生活大部分需求，这也从侧面说明实施城市智慧化地下综合管廊建设的重要性。一般来说，进行城市智慧化地下综合管廊建设之前，需要认真细致的进行可行性研究，按照相应原则制定建设方案，这样能够避免在智慧化地下综合管廊建设过程中出现问题，对于提升城市智慧化地下管廊建设质量和合理性也起到不可忽视的作用。

参考文献

[1]谭忠盛，陈雪莹，王秀英，等.城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术[J].隧道建设，2016，36（10）：1177-1189.

[2]王军，潘梁，陈光，李明，等.城市地下综合管廊建设的困境与对策分析[J].建筑经济，2016?，37（7）：15-18.

[3]熊晓亮，刘恒新，岑仰润，等.城市地下综合管廊建设探讨[J].城市勘测，2016，（2）：148-150.

[4]刘晨晨，杨志强，马骥，等.地下综合管廊建设的若干问题研究[J].测绘通报，2015，（S1）：31-33.