馮 堯

大連國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司 遼寧 大連 116033

1 飛行區(qū)地下綜合管廊建設(shè)的可行性

1.1 飛行區(qū)地下綜合管廊建設(shè)初步構(gòu)想

地下綜合管廊作為一種前瞻性的規(guī)劃和統(tǒng)一性的管理手段，不僅僅可以用于城市道路組網(wǎng)中，城市的一些配套建設(shè)也可用來(lái)建設(shè)地下綜合管廊，如大型公建、大學(xué)城、工廠等，都會(huì)起到它的實(shí)用性作用[1]。其中樞紐、干線運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)作為大型交通樞紐，面臨著巨大的客運(yùn)壓力，機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)線路的更換和檢修通常要進(jìn)行不停航施工，這就造成要在夜間停航的短短幾小時(shí)內(nèi)完成施工任務(wù)。據(jù)了解，大型國(guó)內(nèi)樞紐機(jī)場(chǎng)如成都機(jī)場(chǎng)、重慶機(jī)場(chǎng)基本沒有夜間停航時(shí)間，只能通過(guò)發(fā)布航行通告夜間關(guān)閉機(jī)場(chǎng)單條跑道的方式進(jìn)行不停航施工，通常關(guān)閉時(shí)間為4小時(shí)，其余吞吐量千萬(wàn)級(jí)別以上機(jī)場(chǎng)，停航時(shí)間同樣約為4小時(shí)。4小時(shí)內(nèi)完成對(duì)幾萬(wàn)米的線路檢修，需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行管線開挖、排除故障、土面回填等工序，工序繁瑣，人工開挖效率低下，同時(shí)在開挖管線時(shí)要避免對(duì)其他管線造成影響，避免造成“二次傷害”，為第二天開航造成了極大的壓力。如何快速精準(zhǔn)的維護(hù)和檢修就成為一個(gè)巨大的難題。因此，在飛行區(qū)內(nèi)建設(shè)地下綜合管廊可以成為一個(gè)解決飛行區(qū)地下線路更換和檢修的重要途徑和手段。

1.2 適用機(jī)場(chǎng)類型

國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)按照用途主要分為軍用機(jī)場(chǎng)和民用機(jī)場(chǎng)，民用機(jī)場(chǎng)按照航線類型及客流量主要分為樞紐機(jī)場(chǎng)、干線機(jī)場(chǎng)、支線機(jī)場(chǎng)及通用機(jī)場(chǎng)。其中樞紐機(jī)場(chǎng)及干線機(jī)場(chǎng)客流量較大，飛機(jī)起降頻次高，涉及目視助航設(shè)施、盲降、氣象雷達(dá)等飛行區(qū)設(shè)備更多也更龐雜，因此飛行區(qū)內(nèi)涉及的線纜及管道更加多元化、復(fù)雜化，建設(shè)地下綜合管廊可以有效、合理的規(guī)劃各類型線纜及路由，方便日后進(jìn)行改擴(kuò)建需要。支線機(jī)場(chǎng)和通航機(jī)場(chǎng)所涉及的設(shè)備及線纜種類相對(duì)較少，而建設(shè)地下綜合管廊需要更高的成本，因此可以視情況決定建設(shè)與否。

已建成機(jī)場(chǎng)地下情況復(fù)雜，如需改建地下綜合管廊需要前期花費(fèi)巨大的時(shí)間精力做地下情況的排查，或者增加地下管廊的埋深，同時(shí)，不停航施工也會(huì)為改建帶來(lái)一系列難度及風(fēng)險(xiǎn)，需要在施工前期對(duì)地下綜合管廊的施工方案進(jìn)行充分論證，涉及深基坑開挖及防護(hù)等高風(fēng)險(xiǎn)工程需在建設(shè)前找專家組進(jìn)行全面的可行性論證。因此，已建機(jī)場(chǎng)在做地下綜合管廊改建可行性報(bào)告時(shí)要充分考慮投入成本、效益產(chǎn)出及運(yùn)行安全的關(guān)系。

新建機(jī)場(chǎng)相比于已建機(jī)場(chǎng)建設(shè)綜合管廊的難度要小很多，可以說(shuō)是機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)地下管廊建設(shè)的黃金期。我國(guó)目前很多新建機(jī)場(chǎng)如北京大興新機(jī)場(chǎng)、青島新機(jī)場(chǎng)均采用了機(jī)場(chǎng)航站樓連接機(jī)場(chǎng)外綜合管廊的方式。如未來(lái)新規(guī)劃的機(jī)場(chǎng)采用飛行區(qū)內(nèi)建設(shè)綜合管廊的設(shè)計(jì)，可以大幅度減少日后飛行區(qū)工作的檢修及維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展。

1.3 建設(shè)位置

我國(guó)目前機(jī)場(chǎng)跑道主要有單跑道、近距平行跑道、遠(yuǎn)距平行跑道及多跑道等形式。涉及跑道利用率及氣象條件等因素，交叉跑道較少使用。其中，單跑道具有獨(dú)特的典型性，雙跑道甚至多跑道在不考慮導(dǎo)航設(shè)備及交叉角度的前提下可視作為多條單跑道疊加。因此，討論單跑道的地下綜合管廊位置是非常具有代表性的。

從已建成機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建地下綜合管廊角度考慮，飛行區(qū)地下綜合管廊建議設(shè)置在跑道升降帶平整范圍外與滑行道翼尖凈距線外的間隔區(qū)域。其一是已建機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建綜合管廊需要進(jìn)行大規(guī)模的不停航施工作業(yè)，施工組織設(shè)計(jì)難度較大，此區(qū)域可以盡量減少施工數(shù)量，降低難度；其二是此區(qū)域通常會(huì)設(shè)有導(dǎo)航設(shè)備、氣象設(shè)備、驅(qū)鳥設(shè)備等，同時(shí)，也可包含排水管線，此區(qū)域可以將各類設(shè)備埋線進(jìn)行綜合統(tǒng)一；其三，在此區(qū)域施工不會(huì)涉及到升降帶平整區(qū)碾壓時(shí)的壓路機(jī)荷載及航空器偶然沖出跑道的航空器荷載，在結(jié)構(gòu)上及建設(shè)上會(huì)減少相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及成本?？傊?，已建機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建地下管廊首要目標(biāo)為降低施工難度，減少施工數(shù)量及成本，對(duì)現(xiàn)有管線做到最大化的集成統(tǒng)一。因此，將飛行區(qū)地下綜合管廊建設(shè)在跑道升降帶平整范圍至滑行道翼尖凈距線間是較為合理的。

圖1 新建機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)地下綜合管廊斷面示意圖

從新建機(jī)場(chǎng)地下綜合管廊角度考慮，如圖1所示，不存在大規(guī)模的飛行區(qū)不停航施工，因此可以考慮線路優(yōu)先的方案，將地下綜合管廊干線建設(shè)在跑道、滑行道的兩側(cè)。在飛行區(qū)中，燈光地下管線占飛行區(qū)地下管線的絕大多數(shù)，此外，今后隨著各類新科技的應(yīng)用，作為機(jī)場(chǎng)主體構(gòu)件之一的跑滑會(huì)擁有更多的保障系統(tǒng)，如FOD探測(cè)系統(tǒng)，除冰液撒布系統(tǒng)等等新型科技設(shè)備，跑道、滑行道兩側(cè)需要預(yù)留更多的路由和管線。因此對(duì)于新建機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，地下綜合管廊應(yīng)該具有為跑滑服務(wù)的必要性，在跑道、滑行道兩側(cè)建設(shè)干線地下管廊，在土面區(qū)導(dǎo)航、氣象等設(shè)備區(qū)建設(shè)支線地下管廊更具有針對(duì)性。

2 飛行區(qū)地下綜合管廊涵蓋內(nèi)容及構(gòu)型

2.1 管廊涵蓋內(nèi)容

考慮到地下管廊在飛行區(qū)內(nèi)的位置及作用，地下管廊應(yīng)作為飛行區(qū)整體管線的統(tǒng)一綜合體，管廊中應(yīng)為盡可能利用到的電纜、光纖、水管等預(yù)留空間，方便后期使用，包括但不限于以下方面[2]。

2.1.1 助航燈光一次線纜及隔離變壓器

在整個(gè)跑滑系統(tǒng)中，存在多種助航燈光系統(tǒng)，如跑道中線燈、跑道邊燈、滑行道中線燈等等，每個(gè)燈光回路為保證跑滑系統(tǒng)安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)為雙回路供電，造成在飛行區(qū)中不同回路電纜種類多，同一回路電纜數(shù)量多、長(zhǎng)度長(zhǎng)。飛行區(qū)的燈光電纜通常采用埋地的方式，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年機(jī)場(chǎng)助航燈光回路用埋地電纜的故障率較高，主要是因受到動(dòng)物啃咬及水樹侵害[3]。

采用地下綜合管廊集成的形式鋪設(shè)可以有效地避免動(dòng)物啃咬及水樹侵害，且在航班運(yùn)行期間可以對(duì)受損電纜進(jìn)行檢修及應(yīng)急處理；在地下管廊的廊壁集成燈井，通過(guò)燈井內(nèi)的隔離變壓器將高壓電轉(zhuǎn)為低壓電，并由二次線將電力輸送進(jìn)燈。據(jù)了解，二次線主要為銅芯平方線，電壓大，電流小，產(chǎn)生壓降問(wèn)題較少，減少一次線的鋪設(shè)距離，可以適當(dāng)減少壓降的問(wèn)題。

2.1.2 驅(qū)鳥設(shè)備及藥劑噴灑管線

在機(jī)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，鳥類對(duì)航空器的影響是較大的，各機(jī)場(chǎng)為應(yīng)對(duì)鳥類在機(jī)場(chǎng)的活動(dòng)采用了各種的手段和方法，其中設(shè)立驅(qū)鳥器等驅(qū)鳥設(shè)備及藥劑噴灑是非常行之有效的管理手段，在地下管廊的建設(shè)中可以將此功能集成到管廊中。以某機(jī)場(chǎng)為例，語(yǔ)音驅(qū)鳥器在跑道中線兩側(cè)90米處，在土質(zhì)區(qū)平整碾壓范圍內(nèi)，如在碾壓范圍外設(shè)置綜合管廊，距離語(yǔ)音驅(qū)鳥器距離相對(duì)適中，存在集成的可能性；藥劑噴灑管線需要單獨(dú)設(shè)置蓄水池，將主管線集成到綜合管廊中，將藥劑泵送到各噴灑點(diǎn)，配合高揚(yáng)程滴灌噴灑裝置可以做到全土面區(qū)覆蓋。屆時(shí)驅(qū)鳥工作可以達(dá)到高度自動(dòng)化，大量節(jié)省了人力成本。但在設(shè)置此類藥劑噴灑管線時(shí)應(yīng)充分考慮灌溉裝置布點(diǎn)問(wèn)題，綜合優(yōu)化路徑，做到噴灑自動(dòng)化與成本的合理協(xié)調(diào)。

2.1.3 消防供水管及排水管線

消防供水管線在飛行區(qū)地下管線中也是必不可少的一環(huán)，根據(jù)MH/T7015-2007《民用航空運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)消防設(shè)施》7.2.1條規(guī)定，應(yīng)在跑道一側(cè)或兩端適當(dāng)位置設(shè)有消防車輛取水點(diǎn)。通常，消防供水管線在埋地時(shí)需要用水泥管包封，因此，消防供水管線可以視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇性地全部或部分集成進(jìn)地下綜合管廊中。

同時(shí)由于地下綜合管廊擺放的位置與排水溝的擺放位置距離相差不大，根據(jù)地下綜合管廊擁有集成性的特點(diǎn)，一次投資，多方使用，因此可以考慮將排水管線納入管廊中。但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、管道標(biāo)高應(yīng)略高于周邊市政排水管網(wǎng)標(biāo)高，如標(biāo)高比市政排水低，不能利用水的自重排水，應(yīng)考慮在跑道兩端設(shè)置蓄水池，用大功率水泵對(duì)水進(jìn)行強(qiáng)排，同時(shí)應(yīng)注意避免市政排水管網(wǎng)內(nèi)的水倒灌入機(jī)場(chǎng)內(nèi)；2、排水管線的管徑根據(jù)MH/T5036-2017《民用機(jī)場(chǎng)排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.3.3條第2款：排水干管的直徑應(yīng)不小于300mm，集水口連接管的直徑應(yīng)不小于200mm。但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件具體決定，避免在飛行區(qū)內(nèi)出現(xiàn)積水現(xiàn)象；3、排水管線應(yīng)設(shè)置一定程度的縱坡。

2.1.4 通信光纖及光纜

機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航、氣象設(shè)備位于跑道土面平整區(qū)及滑行道翼尖凈距線以外，光纖是機(jī)場(chǎng)通導(dǎo)、氣象傳輸數(shù)據(jù)的主要途徑，但是光纖非常脆弱，在土面區(qū)維護(hù)或作業(yè)時(shí)如果探測(cè)不到位就容易出現(xiàn)光纖損壞的問(wèn)題。光纖的維修非常復(fù)雜而且進(jìn)度較慢，如果航后作業(yè)時(shí)挖斷了光纖會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)航后的作業(yè)時(shí)間。通導(dǎo)、氣象所屬的光纖光纜集成進(jìn)地下綜合管廊中，可以對(duì)通信光纖光纜進(jìn)行保護(hù)。

2.1.5 FOD探測(cè)系統(tǒng)、除冰液撒布系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展及民航局提出的建設(shè)“四型機(jī)場(chǎng)”中“智慧型機(jī)場(chǎng)”的重視，全國(guó)各個(gè)機(jī)場(chǎng)也越來(lái)越重視高、新科技在機(jī)場(chǎng)中的運(yùn)用，其中，F(xiàn)OD探測(cè)系統(tǒng)的布設(shè)和使用也得到了廣泛的關(guān)注及認(rèn)可。目前國(guó)內(nèi)研究FOD探測(cè)設(shè)備的有包括民航二所等多家單位，設(shè)備也分別在北京大興機(jī)場(chǎng)及成都天府機(jī)場(chǎng)等大型樞紐機(jī)場(chǎng)進(jìn)行使用，但是FOD探測(cè)設(shè)備還沒有進(jìn)行大面積的推廣，其一是系統(tǒng)穩(wěn)定性不強(qiáng)，其二是造價(jià)成本太高。通常FOD探測(cè)設(shè)備有邊燈式、塔架式及移動(dòng)式，其中邊燈式是需要架在跑道兩側(cè)的，塔架式是需要架設(shè)在跑道兩側(cè)土面區(qū)的。邊燈式FOD探測(cè)設(shè)備需要和跑道邊燈一樣，需要大量布設(shè)線束，因此可以集成在管廊中。

此外，除冰液撒布也是在北方機(jī)場(chǎng)除冰雪過(guò)程中非常重要的一環(huán)，無(wú)論是預(yù)防結(jié)冰噴灑除冰液，還是在掃雪過(guò)程中噴灑除冰液，都需要除冰液撒布車呈編隊(duì)上跑道進(jìn)行除冰液撒布作業(yè)，在航班密集時(shí)有可能造成航班盤旋等待或備降，這對(duì)一個(gè)機(jī)場(chǎng)而言都是盡量避免或不可接受的。如果在跑道道肩兩側(cè)加裝除冰液噴灑設(shè)備，在航班每一個(gè)起降間隔均可以進(jìn)行除冰液噴灑作業(yè)，既可以預(yù)防道面積冰，也可有效緩解跑道因除冰雪作業(yè)造成的使用緊張問(wèn)題。

2.1.6 其他必要管線

如地下綜合管廊需要在機(jī)坪下設(shè)置一條或者有其他管線需要穿過(guò)跑滑間的管廊時(shí)，可以為其他管線預(yù)留鋪設(shè)架，包括但不限于：除冰液撒布系統(tǒng)、油料管線、國(guó)防光纜、污水管、供暖管等。此外，綜合管廊應(yīng)包括管廊自身使用的管線，如通風(fēng)口及通風(fēng)管線、照明管線及物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管線等[4]。

2.2 地下綜合管廊構(gòu)型

綜合國(guó)內(nèi)外地下綜合管廊構(gòu)型，主要分為兩大類：一是所有管線分布在同一艙體內(nèi)，為合艙布置；另一種是將管線按照不同分類，如水、電、通信等分置在不同的艙內(nèi)，為分倉(cāng)布置。其中，為保障各類建、構(gòu)筑物能與地下干線綜合管廊相連，部分城市還采取了支線綜合管廊形式。

在法國(guó)貝桑松市柏蘭萊斯城區(qū)的地下綜合管廊是合艙綜合管廊的典型之一。該區(qū)域綜合管廊主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，采用滑動(dòng)模板施工方法。入廊管線主要包括：供水、污水、電力、供熱、通信等。

隨著城市的不斷擴(kuò)容和人口增加，城市建設(shè)需要配套的附屬設(shè)施更加多元化，同時(shí)，地下綜合管廊的建設(shè)內(nèi)容與形式也比以前更加完善，向更集成、更智能轉(zhuǎn)化。但成相比于城市管廊建設(shè)，飛行區(qū)內(nèi)的管線分布及分類明顯要更簡(jiǎn)單，除了必須的油料管道及國(guó)防光纜等重點(diǎn)保護(hù)管線需要進(jìn)行分艙布置外，其余管線均可以集成在同一條地下管廊內(nèi)，不需要過(guò)多的空間及路由。因此，法國(guó)的貝桑松—柏蘭萊斯管廊可以作為飛行區(qū)地下綜合管廊的設(shè)計(jì)參照，其一，飛行區(qū)地下管線線路較多、較雜，但相比于城市要顯得更簡(jiǎn)單，應(yīng)追求的是高度集成化及空間利用率，使未來(lái)的幾年甚至幾十年都有充足的路由滿足高端設(shè)備的需要同時(shí)滿足較高的空間使用率；其二，飛行區(qū)地下綜合管廊承受的荷載相對(duì)較少，同時(shí)為滿足利用自重排水需要標(biāo)高應(yīng)略高于市政管網(wǎng)，因此埋深可以相對(duì)較淺，采用滑膜施工方法相比埋深較深的管網(wǎng)盾構(gòu)施工法成本更小。

無(wú)論什么類型的管廊都應(yīng)在飛行區(qū)中做出適應(yīng)飛行區(qū)內(nèi)環(huán)境的改變，以貝桑松—柏蘭萊斯管廊為例，可以在管壁設(shè)置燈光井；此外，如周邊市政排水管網(wǎng)比飛行區(qū)內(nèi)管廊設(shè)計(jì)標(biāo)高更低，可以在管廊底部設(shè)置專用排水管，便于強(qiáng)制排水以防雨水倒灌，在排水管上方設(shè)置人行通道，增加空間利用率。

3 結(jié)論

綜上所述，在飛行區(qū)內(nèi)修建地下綜合管廊是可行的、便利的、高效的、節(jié)約的，既可以滿足飛行區(qū)內(nèi)線路的統(tǒng)一規(guī)劃及管理，又可以滿足不停航施工的線路更換及檢修，還可以節(jié)省未來(lái)機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建產(chǎn)生的成本及新技術(shù)應(yīng)用時(shí)的施工成本，是一種投資回報(bào)較高的現(xiàn)代化建設(shè)手段，也是一種具有前瞻性及規(guī)劃性的管理手段。在施工上，已建成的機(jī)場(chǎng)施工成本會(huì)比較高，同時(shí)涉及到不停航施工，難度較大，可以分區(qū)域適當(dāng)建設(shè)；在新機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，飛行區(qū)地下綜合管廊可以更成規(guī)模的、成體系地進(jìn)行建設(shè)，施工難度相對(duì)較小。在內(nèi)容上，飛行區(qū)地下綜合管廊可以容納多種管線，是飛行區(qū)地下管線的集成，再通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等手段實(shí)現(xiàn)電子探查，可以極大地解放人力。因此，建設(shè)飛行區(qū)地下綜合管廊是一種可以解決飛行區(qū)地下管線多、雜、亂的有效措施。