日本城市地下综合管廊建设状况及借鉴意义

概况:

 

早在上世纪20年代,东京有关方面就在市中心的九段地区干线道路地下修建了第一条地下综合管廊,将电力和电话线路、供水和煤气管道等市政公益设施集中在一条地下综合管廊之内。
 东京地区的地下管廊分布图

 

1963年,日本政府又制定了《关于建设共同沟的特别措施法》,规定交通道路管理部门在交通流量大、车辆拥堵或预计将来会产生拥堵的主要干线道路地下,建设可以同时容纳多种市政公益事业设施的共同沟,从法律层面给予保障。目前,国土交通省下属的东京国道事务所负责东京地区主要干线道路下面的城市“地下综合管廊”的建设和管理事务。除了国道事务所之外,东京都建设局也承担了东京道路下面的“地下综合管廊”建设和管理事务。
 

 东京地下管廊内部

 
管廊内部的排水系统

 
管廊内部设施 

已经投入使用的麻布、青山、日比谷地下综合管廊是东京最重要的地下综合管廊。其中,从虎门一丁目至有乐町一丁目的“日比谷地下综合管廊”是最具代表性、也是最重要的地下综合管廊,现代化程度很高。由于这一地区集中了日本政府几乎所有的主要职能部门,是国家的神经中枢,人员和交通流量大,必须时刻确保电力、通信、供排水以及燃气等各种公共市政服务。“日比谷地下综合管廊”承担了该地区电力、通信、供排水以及燃气等几乎所有的市政公益服务功能。


 

从上世纪80年代开始修建的麻布和青山地下综合管廊也同样修建在东京的核心区域,距离地表30多米,但其直径比日比谷地下综合管廊小许多,直径约为5米。地下综合管廊内的电力电缆、通信电缆、天然气管道和供排水管道排列井然有序,每月进行定期检查、检修。

 

 
青山地下管廊图 

这些地区的地下综合管廊投入使用以来,不仅没有发生过主干线道路被开膛破肚、道路堵塞、周边环境被破坏等问题,还方便了电力、通信、燃气、供排水等公益设施的维护和检修,帮助有关方面提供良好的市政公益服务。

 

地下综合管廊还具有良好的防震减灾作用,是现代化城市科学性规划建设的重要项目。1995年日本发生阪神大地震,神户市内大量房屋倒塌,断水断电,但当地的地下综合管廊完好无损,只有个别地方出现水泥表皮脱落和开裂现象,整体结构岿然不动,大大减轻了后来救灾和重建工作的难度。

 

在东京的主城区还有日本桥、银座、上北泽、三田、新宿、涩谷等地下综合管廊,经过了多年的共同开发建设,很多地下综合管廊已经联成网络,无论是对市政公益设施进行检查维修或者增加线路铺设,都不需要开挖地面就能够顺利便捷地进行施工,不仅降低了维护维修和增设成本,缩短工期,还有效缓解了人为造成的交通拥堵问题。

 

东京国道事务所公布的数据显示,东京市区约有1100公里的干线道路,目前已经在这些干线道路地下修建了总长度约为126公里的地下综合管廊,其中有119公里由东京国道事务所负责建设管理。目前,正在规划修建中的东京主要市区地下综合管廊总长度还有162公里。

 

日本在东京、大阪、名古屋、横滨、福冈等近80个城市已经修建了总长度达2057多公里的地下综合管廊,为日本城市的现代化科学化建设发展发挥了重要作用。

 

横滨21区是日本第二大城市横滨的核心项目



 

特点:集旅游、商务、购物、会议、展览、博物馆于一体的超大地下空间综合体规划项目。

 

目标:

 

1926年,日本在关东大地震以后的东京复兴建设中,完成了包括九段坂在内的多处长约1.8km的共同沟。日本共同沟的总体发展目标是要在21世纪初,在县政府所在地和地方中心城市等80个城市干线道路下建设约1100km的共同沟。而人口最为密集的城市东京,已提出了利用深层地下空间资源(地下50m),建设规模更大的干线共同沟网络体系的设想。

 

费用:

 

1963 年日本制订《共同沟法》规定,地下综合管廊就作为道路合法的附属物,由公路管理者负担部分费用,一部分由预约使用者负担。规定综合管廊的建设费用由道路管理者与管线建设者共同承担,各级政府可以获得政策性贷款以支持建设费用,综合管廊主体的维护管理可由道路管理者独自承担,也可与管线单位组成的联合体共同负责维护,综合管廊中的管线维护则由管线投资方自行负责。随后日本颁布《关于共同沟建设的特别措施法》、《共同沟实施令》和《共同沟法实施细则》,并在1991年成立专门的地下综合管廊管理部门,负责推动地下管廊的建设工作。其中,预约使用者负担的投资额大约占全部工程费用的 60%~70%。

 
按75年管廊费用对比表

 

技术:

 

日比谷、麻布和青山地下综合管廊是东京最重要的地下管廊系统。采用盾构法施工的日比谷地下管廊建于地表以下30多米处,全长约1550m,地层总体为砂质土,采用的泥水盾构机直径约7.5m,隧道覆土始发部分约35m,到达部分约23m。

 

日比谷管廊隧道使用的直径7.47m泥水盾构

 

于上世纪八十年代开始修建的麻布和青山地下综合管廊系统同样修建在东京核心区域地下30余米深处,其直径约为5m。这两条地下管廊系统内电力电缆、通信电缆、天然气管道和供排水管道排列有序,并且每月进行检修。其中的通信电缆全部用防火帆布包裹,以防出现火灾造成通信中断;天然气管道旁的照明用灯则由玻璃罩保护,防止出现电火花导致天然气爆炸等意外事故。这两条地下综合管廊已相互连接,形成了一条长度超过4km的地下综合管廊网络系统。

 
管廊构成

 
管线出入口剖面图

 
交叉口剖面图

 
管道分布断面图

 
投料口剖面图

 
预制管廊的部件构成

 
预制管廊组合方式

 

提速:

 

日本很早就开始修建城市综合管廊(如1923年关东大地震以后,为复兴首都而兴建的八重洲地下综合管廊),而1920至1950年间城市综合管廊建设基本没有进展,主要原因在于:有关建设费、管理费用的分担,相关单位利益不一致;没有形成国家辅助承担部分建设费用的体制;开挖对道路交通的影响还不够严重,没有引起政府的注意。因而真正大规模兴建城市综合管廊是在20世纪50-60年代日本大规模发展道路交通的时候,该时间段也是日本地铁发展速度最快、城市化率上升速度最快的一段时期。

 
城市化率与管廊建设速度的关系

 

借鉴:

 

日本的管廊建设的过程主要体现在三个阶段:科学的规划、高标准的建设、完善的运行管理。

 

首先是科学的规划。日本的城市地下综合管廊建设对于前期规划是非常重视的,从东京开始最初的管廊建设,到之后的全国大规模建设,都是在不断吸取之前的经验教训的基础上逐渐完善的。

 

日本的管廊建设根据规模不同,从计划到建成大概需要5、6年的时间,我们在管廊规划阶段尽量要把从管廊建设到投入使用全过程的方方面面的调研、协调工作做到位,政府部门应尽快制定相关的法律、法规,在管理的层面把好关,尤其是在我们欠发达地区,管廊规划必须科学预测综合管廊建成后的使用状况,并预留适当的空间兼顾发展需要,否则很容易造成使用功能不足或浪费。

 

其次是高标准的建设。日本的建设标准也不是一步到位的,也是在经历了一些错误后不断改进、升级的,70年代之前的设计建设也比较松散,后来在出了几次事故后开始重视,制定了《地下空间开发措施法》。日本的城市地下综合管廊的法制、法规发展到今天已经相对健全了。

 

城市地下综合管廊建设必须按百年大计来考虑,在设计层面应该考虑各方面因素,而设计、施工所需的技术规程(包括各类设计、施工及验收规范标准等)是保证城市地下综合管廊建设的有力支撑。因此,国家及地方政府部门应尽早制定相关的建设标准、建筑规范。高标准的建设首先是建设过程中要重视工程设计方案的优化,对管廊内管线的选择、走向、种类、数量、管廊的断面形式及尺寸等均要做到精细化设计,综合考虑工程场地的水文地质条件、确定合理、经济的结构形式、抗震措施、防水措施、消防措施和施工方法等,其次是施工质量的高标准,应当按照相关法律、法规来确定工程的勘察、设计、施工、监理等单位,工程竣工后,应当按照相关的验收规范来进行工程竣工验收,验收合格后才能交付使用。

 

第三是完善的运行管理。城市地下综合管廊建成后的维修、维护和更新也是城市地下综合管廊建设的重要组成部分。日本的城市地下综合管廊有很完善的运营管理体制,一般是委托专门的管理公司和管线的铺设单位根据不同的职责范围共同进行管理,但是管理的细节规则等则是在建设之初的规划阶段就必须明确的。 

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