【论文精选】综合管廊热力舱的设计要点
原创
张垒，等
煤气与热力杂志
煤气与热力杂志
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GAS-HEAT1978
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作
者：
张垒，李雪明，高清波
第一作者单位：中国市政工程西北设计研究院有限公司
摘自《煤气与热力》2021年12月刊
传统的管线敷设方式及管理体制已难以适应新型城镇化建设的需要，而综合管廊能够有效解决面临的诸多问题。大管径
供热管道
对管廊（特别是热力舱）的空间、节点设计均提出了很高要求。本文以郑州某综合管廊为例，对热力舱（供热介质为热水）设计要点及需要注意的问题进行分析。
郑州某片区北部综合管廊（环状）总长约
5.6 km
，已进入入廊管线运维阶段。采用双舱设计：综合舱（
10 kV
电缆、通信线缆、给水管道、中水管道）、热力舱（
DN 600 mm
供热管道）。
该片区南部综合管廊干线管廊（环状）总长约
7.2 km
，分一二期建设，均采用
3
舱设计。一期综合管廊于
2017
年开始建设目前已经完工，
3
舱分别为电力舱（
10 kV
电缆）、综合舱（通信线缆、给水管道、中水管道）、热力舱（
DN 1 000mm
供热管道），见图
1
。二期综合管廊于
2019
年开始设计，
2020
年开工建设，
3
舱分别为热力舱（
DN 600 mm
供热管道）、综合舱（通信线缆、给水管道、再生水管道、
10 kV
电缆）、高压电力舱（
110
、
220 kV
电缆）。
对于南部一期综合管廊，
DN1 000 mm
供热管道采取水平布置，占用地下横向空间比较多，导致断面热力舱宽度较宽。若采用上下布置，可将通信线缆、给水管道、中水管道与供热管道设于同一舱室内，见图
2
。比较图
1
、
2
可知，供热管道上下布置可节省横向空间，断面布局紧凑，舱室空间利用率高，占用地下空间小。虽然供热管道上下布置可节省空间，但对固定支架、补偿器等提出了更高的要求。因此，当热力舱安装大管径
供热管道
时，宜采取水平布置。
目前，大多数综合管廊在设计时仅进行主体结构设计，并未同步进行入廊管线设计，尤其是供热管道（未考虑固定支架位置、推力）。大管径供热管道对固定支架的推力大，固定支架的二次施工对管廊结构本体破坏性很大，甚至导致部分管廊结构本体无法满足固定支架推力要求，造成供热管道无法顺利入廊。
例如，北部综合管廊未同步进行
供热管道
设计。管廊承重侧壁采用
300 mm
厚
C35
混凝土墙，配筋采用常规配筋。根据已知条件，采用
GB 50010
—
2010
《混凝土结构设计规范（
2015
年版）》第
6.2.10
条的计算方法，计算得到的管廊侧壁正截面受弯承载力极限为
49 kN
。模拟结果显示，设置固定支架后，管廊承重侧壁正截面受弯承载力大于
49 kN
，需采取植筋等其他加固方式。
由以上分析可知，管廊结构本体与供热管道不同步设计，管廊结构本体设计未充分考虑固定支架推力，导致供热管道入廊困难。
管廊结构本体与供热管道的非同步设计不仅导致固定支座对结构本体的影响，还无法提供供热管道实施自然补偿的条件，导致不得不设置大量的补偿器，增加了泄漏的可能。对于热力舱内供热管道，比较理想的补偿方式是每隔一定距离设置一个方形补偿管段，充分利用自然补偿释放管道应力，减少设置补偿器带来的泄漏风险。
在热力舱节点设计中，应设置专门的管道分支口以方便供热管道的接入和接出。干线管廊与支线管廊连接处需要预留足够的空间，以提供满足三通支管位移的空间。
对于像北部、南部这样的环状管廊，供热管道的适当位置应设置
切断阀
。切断阀可采用电动阀、非电动阀。采用电动阀时，应在管廊设计时考虑引入与电动阀配套的电缆线及信号采集和传输装置。采用非电动阀时，应考虑阀门的可操作性，可将阀门的阀杆延长至管廊的夹层，在夹层完成阀门的关断操作，因此管廊设计应充分考虑关断阀门的尺寸及空间需求。
入廊供热管道设计与管廊结构本体设计宜同步进行。充分论证管廊断面形式，尤其是敷设大管径供热管道的热力舱，应采取合理的布置方式。固定支架及其预埋件在施工过程中同步实施。大管径供热管道宜采用自然补偿与补偿器补偿结合的方式，尽量减少补偿器的设置。热力舱节点设计应充分考虑并预留足够的管道补偿空间，方便管道接入及引出。管道阀门及补偿器等组成件位置应留够操作、检修空间。
1、
综合管廊内蒸汽管道设计要点
3、
热力管道直埋与综合管廊敷设方案的经济比较
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