本發(fā)明屬于建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及隔海陸地與陸地間、陸地與島礁間、島礁與島礁間的海底綜合管廊系統(tǒng)，該管廊系統(tǒng)可將民生服務(wù)、通信、能源輸運(yùn)、市政、電力等管網(wǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃后，統(tǒng)一分區(qū)敷設(shè)在公共海底管廊系統(tǒng)內(nèi)。

背景技術(shù)：

海底的油氣管道、光纜管線、電纜管線等分布錯(cuò)綜復(fù)雜，各自為政，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。且管道與管線在鋪設(shè)、檢查以及維修養(yǎng)護(hù)等方面都相對(duì)困難。它們極易受到海底滑坡、泥流、風(fēng)浪、潮流、冰凌等的影響，可能受到海中漂浮物和船舶的撞擊，有時(shí)也會(huì)遇到船舶拋錨以及魚類啃咬等情況，這些均可使海底管網(wǎng)發(fā)生破壞。在如今的信息化時(shí)代，99％的國(guó)際數(shù)據(jù)通過海底通訊光纜傳輸，發(fā)生破壞后通訊設(shè)施立即中斷，造成的損失難以估計(jì)；石油、天然氣泄漏不僅造成資源浪費(fèi)，產(chǎn)量突降影響使用，泄露的油氣回收困難，還會(huì)對(duì)海洋環(huán)境與生態(tài)造成嚴(yán)重污染。另外，海底管網(wǎng)修復(fù)過程耗時(shí)極長(zhǎng)，難度較大，費(fèi)用極高，也極有可能發(fā)生安全事故，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

近年來(lái)，南沙先后建成華陽(yáng)、赤瓜、渚碧、永暑和美濟(jì)五座大型現(xiàn)代化多功能燈塔。其中，永暑礁的島陸面積有差不多兩個(gè)馬爾代夫首都那么大，而永暑礁的島陸面積還不是最大的，美濟(jì)礁(5.6平方公里)、渚碧礁(4.3平方公里)都比永暑礁面積大。南沙的戰(zhàn)略地位日益凸顯，越來(lái)越多的解放軍與人民群眾生活于此，保家衛(wèi)國(guó)，安居樂業(yè)。日后亦可開發(fā)旅游觀光等行業(yè)。然而，島礁內(nèi)生產(chǎn)、生活的后勤保障等還極不完善，民生服務(wù)、通信、能源輸運(yùn)、市政、電力等人民的生命線工程急需建設(shè)。

因此，結(jié)合國(guó)家的相關(guān)政策“國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見，國(guó)辦發(fā)〔2015〕61號(hào)”，將其拓展應(yīng)用于海底，將民生服務(wù)、通信、能源輸運(yùn)、市政、電力等置于相對(duì)較大的同一管道內(nèi)，連接各油氣田、島礁、陸地等，使其能綜合利用，成為一種優(yōu)化解決上述問題的海底綜合管廊系統(tǒng)。亦可響應(yīng)海上絲綢之路的國(guó)家戰(zhàn)略，將其應(yīng)用于隔海的國(guó)家間形成互聯(lián)互通的基礎(chǔ)設(shè)施。

城市地下管廊建設(shè)優(yōu)勢(shì)突出(徐奇等.城市綜合管廊應(yīng)用分析[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2015，26(2):35～38，田強(qiáng)等.城市地下綜合管廊經(jīng)濟(jì)效益研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2015，11:373～377)，方興未艾，借著國(guó)家政策的扶持以及市場(chǎng)對(duì)管廊建設(shè)的需求，管廊建設(shè)遇到的問題(錢七虎等.國(guó)內(nèi)外地下綜合管線廊道發(fā)展的現(xiàn)狀、問題及對(duì)策[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2007，3(2):191～194，劉晨晨等.地下綜合管廊建設(shè)的若干問題研究[J].2015(S0):31～33)將會(huì)逐漸被解決。相關(guān)的行業(yè)規(guī)劃、施工、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)以及法律、法規(guī)、經(jīng)營(yíng)、管理都將更加完善。借此，海底綜合管廊系統(tǒng)的建設(shè)，潛力巨大，大有可為。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保為核心理念，克服海底管道分布錯(cuò)綜復(fù)雜，各自為政的弊端，解決鋪設(shè)、檢查以及維修養(yǎng)護(hù)等各方面遇到的困難，延長(zhǎng)原本海底管網(wǎng)的使用壽命，并且能降低鋪設(shè)與維修成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。更為重要的是提供一種途徑將民生服務(wù)、通信、能源輸運(yùn)、市政、電力等結(jié)合起來(lái)，成為連接陸地與島礁間、島礁與島礁間甚至隔海國(guó)家間的基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)國(guó)家，服務(wù)人民。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種連接陸、島、礁的海底綜合管廊系統(tǒng)，所述的海底綜合管廊系統(tǒng)通過合理分區(qū)將海底的油氣管道、光纜管線、電纜管線、市政管線集合于同一密閉防水的管廊外壁內(nèi)，管廊外壁內(nèi)分為九個(gè)分區(qū)。

其中三個(gè)分區(qū)位于圓管中部，依次為預(yù)留區(qū)、人員通道、通風(fēng)管與光源分區(qū)；所述的人員通道位于三個(gè)分區(qū)中間，與預(yù)留區(qū)和通風(fēng)管與光源分區(qū)通過分割墻隔離，與另外六個(gè)分區(qū)通過分隔板隔離，能夠通行人員或小型清潔能源代步車，用于安裝、檢修；所述的通風(fēng)管與光源分區(qū)內(nèi)布置通風(fēng)管道和光源，光源為人員通道內(nèi)的安裝、檢修人員提供照明設(shè)施，通風(fēng)管道為安裝、檢修人員提供氧氣。

另外六個(gè)分區(qū)軸向?qū)ΨQ分布在圓管中部三個(gè)分區(qū)的兩側(cè)，一側(cè)的三個(gè)分區(qū)為能源分區(qū)、預(yù)留區(qū)、電力分區(qū)；另一側(cè)的三個(gè)分區(qū)為市政分區(qū)、預(yù)留區(qū)、通信分區(qū)；所述的能源分區(qū)與市政分區(qū)對(duì)稱分布，能源分區(qū)內(nèi)布置石油、天然氣管道，市政分區(qū)內(nèi)布置自來(lái)水、污水管道；所述的兩側(cè)兩個(gè)預(yù)留區(qū)對(duì)稱分布；所述的電力分區(qū)與通信分區(qū)對(duì)稱分布，所述的電力分區(qū)內(nèi)布置電纜管線，所述的通信分區(qū)內(nèi)布置光纜管線；所述的六個(gè)分區(qū)上下之間通過分割墻隔離。

所述的九個(gè)區(qū)域各自獨(dú)立封閉，互不干擾，九個(gè)區(qū)域能夠根據(jù)實(shí)際工程以及功能需要調(diào)整分區(qū)結(jié)構(gòu)，荷載分布對(duì)稱，荷載較大的管道布置在下方，荷載較小的管道布置在上方，做到上輕下重，自身更加穩(wěn)定。

所述的石油、天然氣管道，自來(lái)水、污水管道均為多根管道的集合體；所述的石油、天然氣管道包括海底原油輸送管道，商用各類成品油管道。

所述的管廊外壁的截面為當(dāng)前工程通用的圓形管道，采用混凝土管片或鋼管，確保與當(dāng)前工程的管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一致，比如基礎(chǔ)的固定等。管廊外壁長(zhǎng)度和內(nèi)徑根據(jù)實(shí)際情況確定，其單位長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)條件以及施工技術(shù)選取，根其內(nèi)徑據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，其外壁的其他保護(hù)層(如保溫層等)按現(xiàn)行海底管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，其施工方法亦按海底管道施工方法鋪設(shè)。所述的安裝與檢修口為長(zhǎng)距離綜合管廊系統(tǒng)在鋪設(shè)一定距離后，建設(shè)的安全檢修與養(yǎng)護(hù)口，其可為人工島礁，亦可為需途經(jīng)的島礁。

所述的分割墻采用剛度較大的鋼板或混凝土面板，承受上部管道的荷載。所述的分隔板采用防爆的輕質(zhì)材料，可將綜合管廊系統(tǒng)化為獨(dú)立密閉的子空間，發(fā)生火災(zāi)、爆炸等情況不會(huì)對(duì)其他區(qū)域產(chǎn)生影響，保證安全。

所述的綜合管廊系統(tǒng)能夠?qū)⒑５子吞?、海底氣田、陸地、島礁、安裝與檢修口進(jìn)行連通，實(shí)現(xiàn)隔海陸地與陸地、陸地與島礁、島礁與島礁相通。

本發(fā)明的效果和益處是：其設(shè)計(jì)克服了海底管道分布錯(cuò)綜復(fù)雜，各自為政的弊端，通過在管廊系統(tǒng)內(nèi)獨(dú)立工作，有效解決鋪設(shè)、檢查以及維修養(yǎng)護(hù)等各方面遇到的困難，具有功能完備、適用性強(qiáng)、節(jié)約空間、維修方便、安全可靠、耐久性顯著提高、造價(jià)低、可重復(fù)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)。管廊內(nèi)的環(huán)境較海洋環(huán)境極大改善，各類管道保護(hù)措施可適當(dāng)減少，亦可設(shè)計(jì)出新型的管道、管線，提升管道綜合性能，延長(zhǎng)其耐久性，降低鋪設(shè)、維修、管理的成本。管線損壞后，油氣等幾乎不會(huì)泄露在海洋內(nèi)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境。某個(gè)管線爆炸或者發(fā)生火災(zāi)，因每個(gè)分區(qū)都是密閉獨(dú)立的，更安全。更為重要的是提供一種途徑可將民生服務(wù)、通信、能源輸運(yùn)、市政、電力等結(jié)合起來(lái)，成為連接陸地與島礁、島礁與島礁甚至隔海國(guó)家間的基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)國(guó)家，服務(wù)人民。

附圖說(shuō)明

圖1是海底綜合管廊系統(tǒng)的剖面圖；

圖2是海底綜合管廊系統(tǒng)的簡(jiǎn)要應(yīng)用圖；

圖中：1能源分區(qū)；2市政分區(qū)；3預(yù)留區(qū)；4預(yù)留區(qū)；5電力分區(qū)；6通信分區(qū)；7通風(fēng)管與光源分區(qū)；8預(yù)留區(qū)；9人員通道；10管廊外壁；11石油、天然氣管道；12自來(lái)水、污水管道；13電纜管線；14光纜管線；15光源；16通風(fēng)管道；17分割墻；18分隔板；19海底油田；20海底氣田；21綜合管廊系統(tǒng)；22陸地；23島礁；24安裝與檢修口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

在圖1中，通過合理分區(qū)將海底的油氣管道、光纜管線、電纜管線、市政管線等集合于同一密閉防水的圓管中，管內(nèi)軸向?qū)ΨQ分為9個(gè)各自獨(dú)立封閉的區(qū)域，其中3個(gè)為預(yù)留區(qū)域，其余6個(gè)區(qū)域分別為能源、市政、電力、通訊、通風(fēng)管與光源、人員通道分區(qū)。該綜合管廊系統(tǒng)內(nèi)部分別為能源分區(qū)1，市政分區(qū)2，預(yù)留區(qū)3，預(yù)留區(qū)4，電力分區(qū)5，通信分區(qū)6，通風(fēng)管與光源分區(qū)7，預(yù)留區(qū)8，人員通道9。亦可根據(jù)實(shí)際工程以及功能需要調(diào)整分區(qū)結(jié)構(gòu)。所述的9個(gè)分區(qū)各自獨(dú)立，互不干擾。所述的人員通道9可通行人員或小型清潔能源代步車。

在圖1中，該綜合管廊系統(tǒng)內(nèi)部可細(xì)分為管廊外壁10，石油、天然氣管道11，自來(lái)水、污水管道12，電纜管線13，光纜管線14，光源15，通風(fēng)管道16，分割墻17，分隔板18。管道內(nèi)幾何分布嚴(yán)格左右對(duì)稱，荷載分布盡可能對(duì)稱，且荷載較大的管道布置在下方，荷載較小的管道布置在上方，做到上輕下重，自身更加穩(wěn)定。所述的管廊外壁10的截面為當(dāng)前工程通用的圓形管道，以確保與當(dāng)前工程的管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一致，比如基礎(chǔ)的固定等。所述的石油、天然氣管道11為多根管道的集合體，包括海底原油輸送管道，商用各類成品油管道。所述的光源15可為安裝、檢修人員提供照明設(shè)施。所述的通風(fēng)管道16可為安裝、檢修人員提供氧氣。所述的分割墻17可采用剛度較大的鋼板或混凝土面板以承受上部管道的荷載，亦可根據(jù)實(shí)際工程以及功能需要調(diào)整各自分區(qū)內(nèi)管線的種類和數(shù)量。所述的分隔板18采用防爆的輕質(zhì)材料，可將綜合管廊系統(tǒng)化為獨(dú)立密閉的子空間，發(fā)生火災(zāi)、爆炸等情況不會(huì)對(duì)其他區(qū)域產(chǎn)生影響。

在圖2中，該綜合管廊系統(tǒng)能夠?qū)⒑５子吞?9，海底氣田20，綜合管廊系統(tǒng)21，陸地22，島礁23，安裝與檢修口24進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)隔海陸地與陸地、陸地與島礁、島礁與島礁間連接。所述的綜合管廊系統(tǒng)21其外壁采用混凝土管片或鋼管，其單位長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)條件以及施工技術(shù)選取，其內(nèi)徑為2.5米即可滿足管廊系統(tǒng)的使用要求，亦可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定其內(nèi)徑，其外壁的其他保護(hù)層(如保溫層等)按現(xiàn)行海底管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，其施工方法亦按海底管道施工方法鋪設(shè)。所述的安裝與檢修口24為長(zhǎng)距離綜合管廊系統(tǒng)在鋪設(shè)一定距離后，建設(shè)的安全檢修與養(yǎng)護(hù)口，其可為人工島礁，亦可為需途經(jīng)的島礁。該連接僅為簡(jiǎn)要連接示意圖，目的突出海底綜合管廊系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。