中型電力盾構(gòu)隧道電纜支架設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)

楊彬秋

摘要：文章主要以某設(shè)計直徑為6m的中型盾構(gòu)法隧道工程為研究對象，針對該項工程支架設(shè)計方式與安裝方式進行重點研究。通過分析工程的實踐應(yīng)用，總結(jié)與歸納中型電力盾構(gòu)隧道電纜支架設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容，旨在為今后電力隧道電纜支架設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與相關(guān)保障，從根本上提升我國電力隧道工程的建設(shè)力度，僅供參考。

關(guān)鍵詞：中型電力盾構(gòu)隧道；電纜支架；設(shè)計方式；應(yīng)用技術(shù)

隨著我國城市化進程的不斷推進，城市人口數(shù)量急劇增多。如此一來，城市用地空間逐漸呈現(xiàn)出緊張局面，且再加上城市污水管道與地面管線工程的多重作用，使得城市用地空間愈加緊張，在某些層面上無法完成日常供應(yīng)需求，如電力供應(yīng)需求、水資源供應(yīng)需求等。為及時緩解這一現(xiàn)象，我國建設(shè)行業(yè)將建設(shè)重心轉(zhuǎn)移到地下工程開發(fā)方面，以期通過隧道建設(shè)的方式緩解地面用地緊張局面。其中，電力工程通過建立電力隧道的方式，將原本放置在室內(nèi)的架空高壓線埋置于地下。如此一來，基本上可以解決地面空間受限問題。

1 220kV云紡輸變電工程概況

本工程建設(shè)主要為滿足昆明主城區(qū)負荷發(fā)展的需要，緩減昆明主城區(qū)現(xiàn)有220kV海埂等變電站的供電壓力、改善昆明城區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)、提高城網(wǎng)供電可靠性，為新建110kV變電站提供接入點。該項目已列入公司“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃。

昆明主城區(qū)目前主要由220kV海埂變（2×180MVA）、上峰變（2×180MVA）、普吉變（3×180MVA）、金刀營變（3×180MVA）、郭家凹變（2×180MVA）、官渡變（2×150MVA）等變電站供電，2012年最大負荷分別為348MW、264MW、335MW、344MW、215MW、112MW，“十二五”期間由于昆明主城區(qū)的拓展、建成區(qū)的改造升級，負荷將有較大增長。根據(jù)預(yù)測，2015年、2020年昆明城區(qū)負荷分別為2750MW、4019MW，2015年、2020年昆明城區(qū)電力缺額分別為2657MW、3926MW?，F(xiàn)有220kV變電容量將無法滿足負荷增長的供電需要。

此外，“十二五”及遠期昆明主城中心區(qū)將規(guī)劃新建多座 110kV變電站，受現(xiàn)有220kV變電站主變?nèi)萘考?10kV出線間隔的制約，部分新建110kV變電站無法接入，需要有新的220kV變電站提供電源接入點。本項目建成后，將有效緩減向昆明主城中心區(qū)供電220kV變電站的供電壓力，尤其是220kV海埂變的供電壓力，并能滿足區(qū)域內(nèi)負荷發(fā)展的需要。

2 中型電力盾構(gòu)隧道電纜支架設(shè)計方案

上述工程并無其他可參考的施工經(jīng)驗，基本上主要通過結(jié)合隧道空間的特點，完成電纜支架設(shè)計方案。在電纜支架設(shè)計方面，施工人員主要利用分隔處理方法，將隧道內(nèi)部空間利用立柱、橫梁以及混凝土走道板的施工方式，將隧道進行分隔處理，基本上分為4艙。其中，位于上部的兩艙主要以110KV電纜設(shè)施為主，而位于下部的兩艙主要以220KV電纜設(shè)施為主。中間部分主要利用混凝土走道板進行分隔處理，滿足施工人員的維護需求。

2.1 隧道內(nèi)部電纜支架布設(shè)內(nèi)容

隧道內(nèi)部電纜支架在組成結(jié)構(gòu)上，多是由鋼環(huán)片、立柱、橫縱梁等結(jié)構(gòu)組成。其中，隧道兩鋼環(huán)片之間的間距最好設(shè)置與管片寬度相等，目的在于確保內(nèi)部電纜支架布設(shè)安全。本工程標(biāo)準(zhǔn)段管片寬度為1.5m，兩個鋼環(huán)片之間一般會用邊梁連接方式。需要注意的是，立柱之間必須采用縱梁連接方式。隧道底部澆筑C20混凝土?xí)r，需要將鋼環(huán)片與立柱的位置固定好。各個橫梁之間必須敷設(shè)好預(yù)制板，為后續(xù)內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片安裝奠定基礎(chǔ)[2]。

2.2 內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片設(shè)計內(nèi)容

工程所選用的內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片在加工方式上，多是由 2L100×10 角鋼加工與拼裝而成。介于施工過程中可能出現(xiàn)的誤差影響，我們在內(nèi)支架鋼環(huán)片的半徑選取方面，多以2670mm為主要標(biāo)準(zhǔn)，必須小于管片內(nèi)徑。為確保后續(xù)安裝無誤，在鋼環(huán)片拼接方式的選擇方面，多以沿環(huán)向四個鋼環(huán)片順序進行合理拼接。與此同時，根據(jù)鋼環(huán)片尺寸與螺栓孔位置的不同，我們需要將隧道斷面鋼環(huán)片分為兩種類型，以A型與B型表示。上半部分可以由A型鋼環(huán)片拼接制得，下半部分可以由B型鋼環(huán)片拼接而得。

2.3 內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片與管片之間的連接設(shè)計內(nèi)容

內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片與管片之間的連接設(shè)計主要采取傳統(tǒng)設(shè)計方法進行連接，即采用管片預(yù)埋鐵件與鋼環(huán)片相互焊接的方法予以實現(xiàn)。一般來說，常規(guī)焊接連接方法在工藝和施工方面，比較容易控制。然而，介于中型盾構(gòu)電纜隧道施工條件較復(fù)雜的影響，往往會受到環(huán)境因素的影響，而出現(xiàn)不同程度的隱患問題。

如受到隧道內(nèi)通風(fēng)條件惡劣的影響，部分有害氣體無法得到及時排放導(dǎo)致現(xiàn)場施工出現(xiàn)安全問題。與此同時，現(xiàn)場安裝的鋼環(huán)片與預(yù)埋鐵件之間容易出現(xiàn)空隙問題，比較影響最終的連接質(zhì)量。針對于此，相關(guān)設(shè)計人員在設(shè)計內(nèi)支架圓弧鋼環(huán)片與管片之間連接方案的時候，應(yīng)該充分考慮上述內(nèi)容，避免出現(xiàn)隱患問題。經(jīng)過長時間的嘗試與改進，螺栓壓板連接鋼環(huán)片方式更加適用于中型盾構(gòu)電纜隧道設(shè)計當(dāng)中[3]。

3 中型電力盾構(gòu)隧道電纜支架設(shè)計方案的應(yīng)用技術(shù)分析

3.1 測量放線技術(shù)

一般來說，實行電纜支架安裝工作時，現(xiàn)場施工人員需要對隧道施工環(huán)境進行充分掌握，并針對施工現(xiàn)場進行清理工作。待完成清理工作之后，現(xiàn)場施工人員需要開展測量放線工作。需要注意的是，測量放線工作是電纜支架安裝的基礎(chǔ)性內(nèi)容，必須予以重點踐行。在具體實踐過程中，施工人員需要測量出管片的垂直中心線。并利用垂直中心線開展對鋼環(huán)片的定位工作，并利用墨線作為測量定位標(biāo)志。在此過程中，施工人員必須嚴(yán)格遵照設(shè)計圖紙內(nèi)容，并采取自上而下的方式，安裝內(nèi)支架鋼環(huán)片。

3.2 混凝土施工技術(shù)

在實行隧道底部的混凝土平臺澆筑過程中，現(xiàn)場施工人員可以預(yù)先將內(nèi)支架鋼環(huán)片的性能進行合理加強，如加強整體剛度等。并在混凝土澆筑之前，明確坡度定位放線工作的要點內(nèi)容?？梢愿鶕?jù)設(shè)計圖紙進行充分比對，選擇合理的坡度進行澆筑工作。

4結(jié)論

結(jié)合文章內(nèi)容來看，文章所述的中型盾構(gòu)法隧道電纜支架設(shè)計方案在實際實施過程中，往往會受到測量放線工作的不足影響，為出現(xiàn)一系列的施工問題，建議參建人員應(yīng)該充分重視測量放線工作內(nèi)容，以確保后續(xù)施工工序得以順利開展

參考文獻：

[1]吳彥偉，郭廣才. 中型電力盾構(gòu)隧道電纜支架設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)[J]. 廣東建材，2013，29（11）：57-60.

[2]周輝，方浩，張永隆. 新型電纜支架在長距離500kV電力隧道中的應(yīng)用[J]. 華東電力，2010，38（04）：549-551.

[3]李俊廷. 電纜隧道綜合監(jiān)控技術(shù)研究[D].燕山大學(xué)，2016.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局）