综合管廊逃生井盖设计思考

杨立科

（湖南新光智能科技有限公司，湖南，长沙）

摘要：综合管廊逃生口需配置逃生井盖，综合管廊的不同舱室对逃生井盖的功能需求也不同，本文针对对综合管廊的不同舱室或者位置的逃生井盖需求进行分析，针对性的提出了满足相应功能需求的逃生井盖设计方案。

关键词：综合管廊，逃生井盖，智能化，防爆型，中间层

一、背景

1.1 综合管廊

综合管廊，就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。1.2 综合管廊逃生井盖

综合管廊逃生井盖是铺设于综合管廊逃生口的井盖，是人员出入综合管廊及从管廊内部逃生的的重要出口，根据GB50838《城市综合管廊工程技术规范》规定，综合管廊每个逃生口需配检查井盖即逃生井盖

二、综合管廊逃生井盖需求概述

综合管廊舱室根据容纳的管线功能及需求及所处位置分为三类:（1）、综合舱室包括通讯、供热、供水、排水等管线舱室；（2）、防爆型舱室即燃气管线舱室；（3）、中间层。

综合仓容纳的管线众多，通常此类井盖需要多种开启方式等智能化的功能需求；防爆舱室逃生井盖主要功能需求是具有防爆要求， 中间层逃生井盖是人员出入综合管廊的一个过渡层出口，功能需求相对简单很多，只需具有简单、轻松开启关闭功能即可。

三、综合管廊逃生井盖设计方案

3.1  智能化逃生井盖的设计方案（适用于综合管廊综合舱室）

（1）功能要求分析

综合管廊综合仓的逃生井盖直接暴露于地表，经常会接受雨水及其他外界物质的侵蚀，为了保护管廊内的管线不受外部雨水进入而腐蚀，井盖需具有防水、防腐蚀功能，同时为了保护综合管廊内部管线不被外人偷盗或损毁，井盖须具有防盗及防破坏功能，为了增加管廊内部人员的安全性，紧急情况下井盖可手动方式驱动井盖开启，即井盖具有失电逃生功能。

（2）技术方案

井盖材质采用碳钢或者球墨铸铁，碳钢井盖金属表面进行热电镀锌或钝化处理，球墨铸铁井盖表面喷涂防锈漆，实现防腐蚀目的，井盖和井座之间通过铰链相互连接，井盖的开、闭驱动方式为液压油缸驱动，液压油缸的驱动方式分为电动液压驱动和手动液压驱动两种，电动液压驱动方式为常规情况下使用方式，即管廊相关工作人员出入井口进行常规检查、维护等工作时使用；手动液压方式为断电紧急情况下使用方式，管廊内出现断电故障或发生火灾等紧急情况时，管廊内人员用于离开或逃离管廊内部时使用。同时井盖和井座之间设有密封圈，起到密封防水功能。液压油缸连接井盖和井座，井盖关闭时液压油缸在液压系统自身的保压作用下，仅凭人力很难开启井盖，起到防盗功能。

（3）系统基本结构组成

本井盖系统由井盖本体机械系统，液压动力系统，电路控制系统等三部分组成。其中电路控制系统集成于液压泵站系统内部，系统结构原理图如图一所示。         

图一 智能化逃生井盖系统结构原理图

井盖本体部分结构由井盖盖板、井盖底座、铰链及液压油缸等几部分组成，结构原理图如图二所示。

图二  智能化逃生井盖本体结构原理图

（4）基本功能延伸

为了增加井盖开启方式的多样性，提高逃生的可靠性和安全性。增加综合管廊逃生井盖的智能化功能，此井盖系统设置了以下扩展功能：

l 控制中心远程控制井盖开闭功能：控制中心远程通过网络控制井盖开闭。

l 手机APP现场开闭井盖功能：手机APP通过蓝牙方式现场控制井盖开闭。

l 手机APP远程控制井盖开闭功能：手机APP通过移动互联网（wifi和4G）和控制中心相连，从而实现控制井盖开闭。

l 环境监测功能：监测管廊内的有害气体、氧气、湿度、温度等参数，并可通过网络上报后台监控中心，做到管廊环境及时监测及为逃生指引提供数据。

l 安全管控功能：

A. 井口设置异物自动探测装置：确保井口有人或者物品出入时，井盖无法启动关闭动作；

B. 在井盖关闭过程中检测到有人或者物品出入时，井盖会立即停止关闭动作并退回，以避免人员或物品损坏。

C. 电气控制箱设有自锁式急停按钮，再紧急情况下课迅速切断电源，泵站系统停止运行，井盖关闭或者开启动作骤停。

3.2防爆型逃生井盖设计（适用于燃气仓）

（1）功能需求分析

防爆型逃生井盖与综合仓智能化逃生井盖同样直接暴露于地表，井盖需具有防水、防腐蚀、防盗及防破坏功能，燃气仓一旦出现燃气泄露或者火灾等情况，管廊内部人员需能快速从逃生井盖逃离，因此燃气仓逃生井盖需具有快速开启功能。最重要的一点是防爆型逃生井盖须具有防爆设计需求。

（2）防爆分析

必须同时具备以下三个条件:（1）、点燃源：在设备使用过程中产生的明火、电气火花、机械磨损火花、静电火花、高温等，尤其当电气发生故障时易于产生电火花或者发生火灾产生点燃源。（2）、易爆物质：可燃性物质。（3）、助燃剂：空气中的氧气

防止的产生必然从三个必要条件来考虑，规避了其中的一个必要条件，就消除了的可能性。在燃气仓的管廊环境中，燃气为易爆物质，氧气也不可避免的存在，因此只能从消除点燃源的角度考虑防爆设计。

（3）设计方案

防爆型逃生井盖系统由井盖本体机械结构系统、动力传输系统、插销自动闭锁及开启机械系统等部分组成，系统中井盖与井座的连接方式与综合仓智能化井盖相同，系统的动力源为专门设计特殊动力装置，无需电力源，起到消除此系统产生的点燃源的可能性，从而实现了防爆的目的，井盖材质采用碳钢或者球墨铸铁，碳钢井盖金属表面进行热电镀锌或钝化处理，球墨铸铁井盖表面喷涂防锈漆，实现防腐蚀措施，同时井盖和井座之间设有密封圈，起到密封防水功能。井盖关闭时，井盖与井座通过锁合机构锁死，凭外力很难打开井盖。起到防盗作用。系统结构原理图如图三所示： 

   图三  防爆型井盖系统结构原理图

（4）工作方式

l 内部打开井盖：可通过人力直接拉动插销机构，使得井盖和井座之间脱离机械锁合，动力源直接驱动单作用缸无杆腔，2秒内快速打开井盖。

l 外部打开井盖：可通过旋转外部开启手柄，带动井内插销机构，使得井盖和井座之间脱离机械锁合，动力源直接驱动单作用缸无杆腔，2秒内快速打开井盖。

l 内部关闭井盖：通过人力直接拉动井盖，直至插销机构锁合井盖与井座。井盖与井座闭合完成。

l 外部关闭井盖：通过人力直接下压井盖，直至插销机构锁合井盖与井座。井盖与井座闭合完成。

3.3  综合管廊中间层配置井盖设计

（1）需求分析

综合管廊中间层配置井盖的功能要求较其他两种井盖简单，基本功能需求为人力即可轻松开启、关闭井盖，从而顺利从井口进行出入或者逃生。同时井盖处于综合管廊中间层须具有防腐蚀功能。

（2）设计方案

井盖材质采用碳钢，碳钢井盖金属表面进行热电镀锌或钝化处理，实现防腐蚀目的，此井盖基本功能为井盖开启只需人力内、外直接驱动，无需远程控制等功能，因此无需电源，井盖处于管廊中间层，也无需防盗、防水等功能。据此我们采用井盖与井座之间加装液压助力杆的结构，液压助力杆结构简单经济，而且大大减小了人力直接开启或者关闭井盖时力大小。井盖的内、外开启与关闭只需人力轻轻拉动或推动井盖手柄，井盖会在液压助力杆的作用下自动开启或者关闭。

（3）系统构成

中间层液压助力系统由井盖本体机械结构系统、液压助力杆系统两部分部分组成。井盖本体结构系统由井盖、井座、防水密封圈组成；液压助力杆系统由两个液压助力杆组成，系统结构原理图如图四所示： 

图四  中间层逃生井盖系统结构原理图

结语：

综合管廊的产业化是大势所趋，未来的前景不可限量，综合管廊逃生井盖作为必备的配套产品，必然会成为需求量巨大的产品，从综合管廊产业发展的功能性和经济性需求及后期的运营维护等方面长远角度考虑。将综合管廊逃生井盖产品类别细分是十分必要的，具有现实经济性。

当然，随着综合管廊的不断发展，综合管廊对配套井盖的个性化需求差异性会更加明显，综合管廊井盖的种类划分会越来越多，届时，将会衍生出更多种类的逃生井盖。

参考文献：

[1]  GB50838          《城市综合管廊工程技术规范》                       [S]

[2]  GB/T 23858-2009  《检查井盖》                                       [S]

[3]  GB/T 2352—2003  《液压传动 隔离式蓄能器 压力和容积范围及特征量》   [S]

[4]  GB/T 3766－2001  《液压系统通用技术条件》                           [S]              

[5]  GB50348          《安全防范工程技术规范》                           [S]

[6]  GB50396          《出入口控制系统工程设计规范》                     [S]

[7]  GB50058          《危险环境电力装置设计规范》                   [S]