城市大動脈地下管廊究竟是個啥?

地下管廊造價不菲,建成可使用百年!

出品| 網易新聞

作者| 須臾千秋

  無論你生活在北上廣,還是十八線小縣城,都一定曾經被挖了又填,填了又挖的道路深深地困擾過。沒錯,反覆開挖的道路嚴重影響人們的出行,已經成為城鎮居民不幸福感的主要來源。你一定也曾納悶:剛剛修好的管道為什麼又要挖開修一遍,還偏偏挖在了路中間?這麼大的浪費背後一定是豆腐渣工程吧?

  (反覆開挖的道路)

  其實,很多時候,這還真不是工程的鍋。反覆的開挖造成大量資源浪費,其實恰恰是財力不足、技術落後的體現。這是怎麼一回事呢?

(一)傳統管網錯綜複雜,維護只能靠挖挖填填

  現代城市的正常運行,背後需要一個極其複雜的體系來支撐。我們擰開水龍頭就有「取之不盡」的自來水;觸動扳手馬桶里的污水就能沖走;按動開關燈就能亮;拿起手機就能打電話;輕輕一擰就能點燃天然氣……所有這些我們認為理所應當就能完成的事情,都要依賴複雜的城市管網才能實現。

  (城市管網)

  每座建築都有很深的地基,加之在建築下面掏洞修管道也無法實施,因此這些管網不會從街區的中間斜穿而過,而是與道路並行。這樣,在一切正常的時候,道路的上層走著車輛和行人,下層走著水電氣,大家各司其職,有條不紊地運行。可是當管線出現問題的時候,麻煩就來了。

  傳統的地下管網只是一些互相分離的管道,供水是供水,通信是通信,燃氣是燃氣,裡面可供操作的空間很小。如果是小問題,從豎井中送人下去修還勉強能夠應付;可是如果有了大問題,或者線路升級,就必須把道路挖開了。更要命的是,由於各種線路並非集成,而大家都要維修和升級,那就只好供水管道維修,挖開一次;通信維修,再挖開一次……一年到頭,這路就沒有幾天是好的。

  地下的管網不省心,地上的電網就更脆弱了。在中國的東南沿海省份,每年夏天必刮颱風,這對於地上的電線杆、高壓電箱等都是巨大的挑戰。每當颱風破壞了這些電力設施,不僅居民要忍受相當久的停電生活,更造成了大量的安全隱患。

  那麼,能不能將這些線路全部修在一起,「畢其功於一役」,既保障線路的安全,又能實現一體化的檢修、維護,並且還不影響上層道路車輛的通行呢?

(二)高度集成的綜合管廊,廊道里行駛小汽車都沒問題

  在海口市的地下,就悄然運行著這樣一套綜合管廊系統。它已經開工了43.5公里,並有10公里已經建成並投入了運行。與我們刻板印象中陰暗、潮濕、狹小的地下管道不同,這座地下綜合管廊整潔得如同教學樓的走廊,讓人根本想像不到這居然是在地下八米深的地方。

  (整齊有序的地下綜合管廊)

  整座綜合管廊橫截面的寬度超過10米,最高的地方達到4米。在裡面,燃氣、通訊、給水和電力系統分門別類地依次排開,地下管廊就如同它們整潔的家。它深埋地下,颱風肯定奈何不了它;鋼筋混凝土結構的管廊極其堅固,尋常的地震對它來說也是小菜一碟。此外,高壓電、燃氣等具有一定危險性的線路也被單獨分了出來。像通信等比較精密的電纜,也被統一安排在專門的一側,在架子上分門別類地擺放。這樣既方便了未來的維護,也隔絕了危險源。

  (綜合管廊內景)

  在這裡,工人們檢修系統的時候不靠走路,而是開車。整個海口市的綜合管廊是一個整體,無論哪裡出了問題,工人都可以開著這種特製的「雙頭電瓶車」迅速前往,還不存在堵車的問題。這樣,只需要很少的工人,就可以維護起整座城市的管網系統。

  (燃氣艙)

  在綜合管廊內,燃氣艙是獨立布置的,並且設置了極高的安全防護標準。除能夠對燃氣艙內氣體成分進行自動監控,探測氣體泄漏並及時報警外,系統還可以在危險時自動關閉閥門,自動通風,自動隔斷防火分區。一旦火災發生,自動滅火裝置還會自動噴出氣溶膠將火撲滅。與普通的乾粉、二氧化碳等滅火劑不同,氣溶膠對線路和設施的破壞小,這些重要的管線可以在後續修復後迅速重新投入使用,不會影響居民的正常生活。

  可以說,在這些層層嚴密的看管和防護下,安全隱患被極大地降低。普通地下燃氣管線時常因監測、維護不及時而發生的泄漏、起火甚至爆炸事故,在綜合管廊中都能夠被避免。

  地下管廊的高度集成還為其智能化提供了便利。在管廊的頂部有這樣一條小軌道,上面掛著一些會移動的「攝像頭」。這些攝像頭實際上是智能機器人,身上帶有高清紅外攝像頭等多種感測器,可以對管廊當中的溫度、濕度、有毒有害氣體、煙霧等進行監測,及時發現各種安全隱患。它就像是管廊的保姆一樣,24小時不間斷地照顧著管廊的運行,並把問題第一時間報告給監控中心。這樣,只需要一座集成化的監控指揮中心,就可以對整個海口市的地下管廊進行實時監控,收集數據,發出指令,實行智慧管理。這極大地節約了人力、物力,避免了從前的反覆性、浪費性施工。

  (地下管廊的入口)

  同普通的管道一樣,綜合管廊也是沿著道路進行布置的。這樣龐大而複雜的地下管廊,如何能夠不影響地面交通呢?

  其實,綜合管廊與普通管線的重大區別就在於,它的出入口是事先進行過嚴密的規劃設計的,能夠妥善避開地面交通。這些出入口就不起眼地設置在道路中間的綠化帶中,可以供維修人員和車輛進入。無論是小規模的維修還是大規模的升級,裝備與人員的運進運出,都絲毫不會影響地面交通。

(三)大型管廊建設,離不開打洞神器U型盾構機

  如此大型的地下管廊,規模堪比地鐵,想要靠傳統工法進行挖掘是不可能的。因此,工程採用了大型地下工程適用的盾構技術。

  (盾構工程)

  所謂盾構,就是用一隻直徑十幾米的巨型「電鑽」,一邊在地底打洞,一邊對隧道支撐進行施工。它的自動化程度高、節省人力、施工速度快,可以一次成洞,將地下隧道暗挖的效率提高8到10倍,節約人工50%。此外,盾構施工對周邊環境的影響小,不會對周邊樓房的地基造成破壞,因此尤其適合在城市內進行地下施工時使用。然而在相當長的一段時間內,雖然我們在工程中廣泛地使用了盾構技術,但最先進盾構機的生產卻長期被德國壟斷,這使得盾構法施工的成本一度極其高昂。

  在海南地下綜合管廊的施工過程中,中國首台U型盾構機第一次投入了使用,一舉打破了國外壟斷。過去建設每百米管廊,需要30個工人施工一個月左右。而使用這台320噸的盾構機,只需要7、8個人,十幾天就能完成。使用這台國產盾構機,在破除了國外壟斷的情況下,可以將施工成本降低40%,用更少的錢修建更完善的管網、採用更高的安全標準,讓海口市民享受更多的中國製造紅利。

(四)地下管廊造價不菲,建成可使用百年

  總有人說,下水道是一座城市的良心,因為像下水道、地下管網這樣的封閉工程平時沒有人看到,只有在遭遇特殊情況時才能體現出它的作用。

  其實,這話只說對了一半,地下工程可不僅僅是城市的良心,還是一座城市財力的體現。那些地面上的高樓大廈看著壯觀,其實用不了多少錢,幾千萬就能修一座高層出來。反而是地下這些灰突突的隧道,價格極其昂貴。排水良好的城市有沒有良心先兩說,財力一定是驚人的。就比如海口的地下管廊,平均每公里造價1.3億元。要修完全城的43.5公里管廊,耗資會超過50億元,拿這些錢可以再蓋一座小縣城出來。

  然而從長遠來看,這種較高的早期投入不僅不是炫富,反而是省錢。地下管廊一經建成,使用壽命長達百年,過程中無論是修理還是升級,都只需要很少的費用。在全壽命周期中算下來,反而比那些挖了又填、填了又挖的管道更加便宜,更不必說地下管廊不影響地面交通所節省的間接成本了。因此,在海口市的試點工作取得成功之後,中國還會在全國的數百個城市中推廣這種綜合管廊的建設。到時候,我們就可以徹底告別滿城的壕溝啦。

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編輯| 史文慧


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