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综合管廊研究所访日之旅

综合管廊研究所访日之旅

发布时间:
2017/07/06

 

  2017年6月19日至2017年6月23日,院领导罗启添同志率代表团一行6人(罗启添、付朝晖、王波、彭军、邓德源、刘羽)赴日本,开展为期5天的城市综合管廊、地下空间规划建设与管理的交流、调研活动。

 

 

 

大阪综合管廊规划

 

  本次考察主要安排在日本两个历史悠久,城市建设高度发达的城市,大阪和东京,主要访问了日本中央复建工程咨询株式会社(CFK)、大阪市建设局等,实地调研大阪、东京的综合管廊、地下交通枢纽、地下综合体以及深层排水通道等,沿途还考察了污水处理厂及垃圾焚烧厂。考察人员所到之处,无不被日本整洁、干净的城市面貌,错综复杂、规模庞大的地下设施所震撼。日本人将其充满创意的智慧及严谨的工作态度,应用在城市建设的每一个细节,将城市地下空间开发、利用到极致,将污水、垃圾变废为宝。其中,综合管廊建设、地下空间开发、城市大排水系统的设计理念,是最值得我们在今后的设计工作中借鉴的。

 

一、考察见闻

 1、综合管廊---城市地下动脉

  日本综合管廊的建设形成了一套完整的保障体系,主要体现在完善的法律、法规、科学的规划、高标准的建设、精准的运行管理。

  日本的综合管廊建设始于上世纪20年代关东大地震以后,但在20年代至50年代间,由于建设费用、管理费用的分担、相关单位利益不一致等原因,管廊建设进展缓慢,真正大规模建设是在60年代道路交通、地铁大规模发展,城市化率快速上升时期,伴随《关于建设共同沟的特别措施法》、《实施令》、《实施规则》等一系列法律法规的出台后,日本在东京、大阪、名古屋、横滨、福冈等近80个城市建设了总长达2057km的综合管廊。

  大阪的综合管廊呈Y型布局,规划58km,建设始于1971年,至今已建成51.1km,另建有291km缆线管廊。东京的综合管廊呈放射状布局,规划162km,今已建成113km,另建有153km缆线管廊。

 

 

 

 

 

  日本综合管廊分为干线综合管廊、供给管综合管廊、电线综合管廊,各种综合管廊功能明确,划分严格。干线综合管廊只输不供,供给管综合管廊主要负责供给,电线综合管廊用于敷设电缆。干线综合管廊多敷设于地下深层空间,采用盾构的施工工艺,而缆线管廊浅埋,多采用预制工艺。综合管廊纳入的管线有给水、电力、电信、燃气、排水等,在交通枢纽处则与地铁、地下商业街、地下空间综合一体化建设。

 

 

 
 

与大阪建设局技术交流

 

  日本建有综合管廊的地区都制定了《共同沟防灾安全管理手册》,包含了《共同沟管理要领》和指导日常维护管理的《共同沟管理规则》和《共同沟保安细则》,这些规则规定了管线设备入廊的必要条件、钥匙的保管、监控、联络及通报、应急处理、定期巡检、维护检修、费用分担等,保障了综合管廊的良好运营,为城市输送优质、高效、可靠的能源流、信息流。

 

2、地下空间——地下城

  日本在二战后,经济迅速发展,城市人口大量集聚,引发了城市更新改造和再开发。自20世纪60年代开始,城市地铁、地下街、共同沟以及90年代掀起的大深度地下空间开发利用等形成了特色鲜明的日本地下空间开发利用模式。

  从1930年建成的东京站地下街开始,现地下街已分布在21座主要城市,总面积达110万平方米,80%集中在东京、大阪和名古屋。从最初的围绕车站布局,以配建地下停车场,疏解地面人流,置换原地面广场商业摊贩为目的的地下街,到90年代整合城市交通枢纽、商业设施、开放空间、公园绿地等城市要素,形成地下、地上一体化,复合化的新型城市公共空间。

  自1975年大阪建成难波第一条地下商业街以来,先后陆续建成梅田、大王寺、堂岛等地下街,在这些地下街的建设过程中,始终坚持最初提出的“人车立体分流”、“连接地铁、缓解交通压力”、“为中小企业的发展创造空间”等原则。本次重点参观了梅田地下街。

 

 

 

 

 
 

梅田地区总体图

 

  梅田地下街实际由1928年建成的梅田货运站发展而来,1963年建设梅田地下街首期部分,以衔接JR、阪急、阪神、地铁各车站的形式建设;1965年,结合地铁四桥线西梅田站日本建有综合管廊的地区都制定了《共同沟防灾安全管理手册》,包含了《共同沟管理要领》和指导日常维护管理的《共同沟管理规则》和《共同沟保安细则》,这些规则规定了管线设备入廊的必要条件、钥匙的保管、监控、联络及通报、应急处理、定期巡检、维护检修、费用分担等,保障了综合管廊的良好运营,为城市输送优质、高效、可靠的能源流、信息流。的开通,建设了该地下街;1974年,以与自然共生为主题进行了扩建;1987年,以白色为基本色调,重新进行了装修,并更改了地下街的名称;1995年,结合建设JR北新地站(地下站)开发的地下街,与周围的地下车站以及商务大楼相连接;1997年,作为货运站旧址改造项目,与商业建筑设施一起开发建成,引进了大量高端的城市功能。

 

 

 

 

  梅田地下街是日本规模最大的地下街,目前,梅田地下街的人流量在150万/d。位于大阪市北区,是大阪综合性的交通枢纽和地下停车场、商业及综合管廊的集合体,两条JR线、阪急线、阪神线和三条地铁线交汇于此,7个不同的地铁和火车站点错落分布。地下共五层,地下一层为停车场,地下二层为JR线,地下三层为机械设备层、地下四层为综合管廊,地下五层为JR线。

 

3 、首都圈外放水路——地下神殿

 

 

 

 

 

区域水系总图

 

  首都圈外围排水道位于日本琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约50米处,采用日本先进土木技术建造——地下盾构,建造的巨型隧道。这一系统始建于1992年,历时13年,于

2006年竣工,总投资2400亿日元(约180亿元人民币)。

  首都圈外围排水道全长6.4公里、直径10.6米,连接着东京市内长达15700公里的城市下水道,通过5个高65米、直径32米的竖井,连通流域内的江户川、中川、仓松川、大落古利根川等中小河流,作为分洪口。出现暴雨时,城市下水道系统将雨水排入中小河流,中小河流水位上升后溢出进入排水系统巨大竖井,通过竖井导入隧道,最后集中到长177米、宽78米、高度约18米的地下调压水槽(地下神殿),缓冲水势。

 

 

出访团在排水调蓄空间现场合影

东京综合管廊规划

 

综合管廊标准断面

 
 

天然气管盘管室

天然气舱吊装口

 
 

梅田绿化广场

梅田泉之韵广场

 
 

梅田地下街天窗

梅田站

 

  东京的中川、绫濑川流域,近1000平方公里范围,被利根川、江户川、中川等大河流所包围,具有易积水的“容器”般地形,在1958年至2008年间,屡遭洪水灾害,为了保护地区免遭水灾,从流域统筹,进行了堤防、排水道、排水泵站、雨水下渗、调蓄设施建设及其他软性对策,融成一体来推进流域综合治水对策。首都圈外围排水道其中一大支柱。

 

 

 

 

 

 

首都外圈放水路系统图

 

  地下调压水槽(地下神殿)由59根长7米、宽2米、高18米、重500吨的混凝土巨柱撑起,以防止地下水推力上浮。通过4台由航空发动机改装而成的燃气轮机驱动的大型水泵,(单台功率14000马力),以200 m³/s的流量排入江户川,最终汇入东京湾。

  该系统调蓄能力达到67万m³。自2002年进行部分通水以来,到2014年2月共有85次洪水调节实绩。带来的治水效果显著,减轻了中川、绫濑川流域的浸水灾害,使受浸面积减少了

70%。

 

 

 
 

调压水槽

现场讲解

 
 

庄和排水机场

排水泵站

 

4、垃圾焚烧厂——童话世界

  大阪市垃圾焚烧发电厂(舞洲工场)主要服务大阪市、八尾市、松原市,总规模900t/d,总功率32000kw,设有两个焚烧炉,每炉处理能力为450t/d。舞洲工场占地面积

33000m²,建筑面积16700 m²,厂房为地上7层、部分地下2层的钢筋混凝土结构,烟囱高度120m,整体造型为一座色彩斑斓的童话城堡般的建筑,外观设计出自奥地利著名的生态建筑设计师百水先生之手。这座厂房的整体造价为609亿日元(约合35亿元人民币)。

 

 

 

 

 

舞洲工场全景图

 

  在焚烧厂里,所有工作人员都穿着普通的蓝色工作服,每个入场参观者也都身着便装,完全不需要任何防护,在这里闻不到臭气、听不到噪音,感不到烈焰的灼热,看不到烟囱冒烟,二恶英排放标准仅为日本国标的千分之一。

 

 

 
 

工场内工作人员

现场技术交流

 

5、污水处理厂——教育基地

  有明水再生中心位于东京都江东区,占地面积为4.7hm²。规划服务面积约681hm²,服务区内就业人口为7万人,设计处理水量为12×104m³/d。有明水再生中心于1998年7月开始运行,该工程全部设置于地下。厂区的地面设施包括:管理楼(楼中有彩虹排水管道馆,为全民提供免费环保教育)、体育馆、瞭望餐厅、瞭望走廊等公用设施;深度处理楼,楼中有温水游泳池;人造地面停车场,可停110辆小型客车;沉淀池上的地面建有森之网球场,有16块标准场地。2003年有明水再生中心的平均处理水量为12250m³/d,再生水送水量为

5680m³/d,实际使用量为2750m³/d。回用水处理成本为260日元/m³,约为城市自来水水价的一半。

 

 

 

 

 
 

厂区外景

厂区出入口

 
 

温水游泳池

彩虹排水管道馆

 
 

前往教育基地的儿童

体育馆

 

二、感悟

  1、日本对地下管廊的建设正在由浅入深,由较为单一的道路市政设施逐步转向包括道路两侧和城市商务交通枢纽等设施的综合化集约化,并与地下空间建设、管理紧密结合。

 

 

 

 

 

  2、综合管廊断面设置以实现功能为目的,形式灵活多变,不拘一格,有圆形、矩形、异形、竖井式等。日本现在新建的共同沟大多是结合地下空间、地铁、隧道等一并建设,断面设置往往结合地下空间综合考虑,入廊管线的类别也没有强制要求,主要遵循各管线运营管理单位的意见,给水、雨水、污水、电力通信、燃气等管道入廊案例均有。

  3、先进的盾构技术,使得深层次地下空间利用成为常态。日本目前新建的干线共同沟大多采用盾构工艺法实施,埋设于30m~50m以下的地下空间。京都市地铁东西线“4条接近回转变位盾构隧道的设计”、“世界第一条地铁复线剖面矩形盾构掘进法隧道的建设”,国道25号御堂筋共同沟“由下向上盾构法工艺”等盾构方面新工艺、先进技术都支撑着日本建造越来越深、越来越复杂的地下城。

 

 

 
 

4条接近回转变位盾构隧道

地铁复线剖面矩形盾构掘进法隧道

 
 

由下向上盾构法现场

盾构法管廊现场

 

  4、垃圾焚烧厂、污水处理厂成为科普环保教育基地。和其它污水厂、焚烧厂一样,有明水再生中心、舞洲工场建设之初也曾遭到居民的强烈反对,但通过一系列的信息公开,得到居民支持,例如:对于居民最在意的废水废气排放问题给予承诺,随时公开排放指标;工厂开工后,请专业的环评机构评估,每年进行一到两次检测,全部的结果对外公开。而要真正获得人们的理解和支持,开启民智才是长久之道,因此,利用环保设施场地,让孩子从小接受水循环、水处理教育,让孩子们学会垃圾分类和垃圾处理。

 

 

 
 

排水管道教育基地

模拟排水检查井冲洗

 
 

首都外圈放水路教育基地

模型模拟排水过程

 

  5、在后续城市内涝整治工程规划设计中应借鉴首都圈外围排水道理念,要有长远的眼光,从整个大流域入手进行统筹规划,突破传统意义上的“高水高排,低水低排”的禁锢,通过地下排水设施的调蓄、转输、削峰功能,同时结合海绵城市的概念进行系统总体布局,不能“头痛医头、脚疼医脚”。

 

三、总结

  本次考察是我院第一次走出国门进行专业技术交流,是一次难得和必要的学习机会,在开拓视野的同时,通过切身的体会和感知,使专业技术人员对综合管廊建设和地下空间综合利用的领悟得到提升。相信通过此次考察和交流,会激发我们对专业的求知、创新的欲望,更进一步在各自的技术领域探索和研究,并渗透在我们的规划设计作品中。