中型电力盾构隧道电缆支架设计及应用技术

杨彬秋

摘要：文章主要以某设计直径为6m的中型盾构法隧道工程为研究对象，针对该项工程支架设计方式与安装方式进行重点研究。通过分析工程的实践应用，总结与归纳中型电力盾构隧道电缆支架设计与应用技术内容，旨在为今后电力隧道电缆支架设计提供基础数据与相关保障，从根本上提升我国电力隧道工程的建设力度，仅供参考。

关键词：中型电力盾构隧道；电缆支架；设计方式；应用技术

随着我国城市化进程的不断推进，城市人口数量急剧增多。如此一来，城市用地空间逐渐呈现出紧张局面，且再加上城市污水管道与地面管线工程的多重作用，使得城市用地空间愈加紧张，在某些层面上无法完成日常供应需求，如电力供应需求、水资源供应需求等。为及时缓解这一现象，我国建设行业将建设重心转移到地下工程开发方面，以期通过隧道建设的方式缓解地面用地紧张局面。其中，电力工程通过建立电力隧道的方式，将原本放置在室内的架空高压线埋置于地下。如此一来，基本上可以解决地面空间受限问题。

1 220kV云纺输变电工程概况

本工程建设主要为满足昆明主城区负荷发展的需要，缓减昆明主城区现有220kV海埂等变电站的供电压力、改善昆明城区供电网络、提高城网供电可靠性，为新建110kV变电站提供接入点。该项目已列入公司“十二五”电网规划。

昆明主城区目前主要由220kV海埂变（2×180MVA）、上峰变（2×180MVA）、普吉变（3×180MVA）、金刀营变（3×180MVA）、郭家凹变（2×180MVA）、官渡变（2×150MVA）等变电站供电，2012年最大负荷分别为348MW、264MW、335MW、344MW、215MW、112MW，“十二五”期间由于昆明主城区的拓展、建成区的改造升级，负荷将有较大增长。根据预测，2015年、2020年昆明城区负荷分别为2750MW、4019MW，2015年、2020年昆明城区电力缺额分别为2657MW、3926MW。现有220kV变电容量将无法满足负荷增长的供电需要。

此外，“十二五”及远期昆明主城中心区将规划新建多座 110kV变电站，受现有220kV变电站主变容量及110kV出线间隔的制约，部分新建110kV变电站无法接入，需要有新的220kV变电站提供电源接入点。本项目建成后，将有效缓减向昆明主城中心区供电220kV变电站的供电压力，尤其是220kV海埂变的供电压力，并能满足区域内负荷发展的需要。

2 中型电力盾构隧道电缆支架设计方案

上述工程并无其他可参考的施工经验，基本上主要通过结合隧道空间的特点，完成电缆支架设计方案。在电缆支架设计方面，施工人员主要利用分隔处理方法，将隧道内部空间利用立柱、横梁以及混凝土走道板的施工方式，将隧道进行分隔处理，基本上分为4舱。其中，位于上部的两舱主要以110KV电缆设施为主，而位于下部的两舱主要以220KV电缆设施为主。中间部分主要利用混凝土走道板进行分隔处理，满足施工人员的维护需求。

2.1 隧道内部电缆支架布设内容

隧道内部电缆支架在组成结构上，多是由钢环片、立柱、横纵梁等结构组成。其中，隧道两钢环片之间的间距最好设置与管片宽度相等，目的在于确保内部电缆支架布设安全。本工程标准段管片宽度为1.5m，两个钢环片之间一般会用边梁连接方式。需要注意的是，立柱之间必须采用纵梁连接方式。隧道底部浇筑C20混凝土时，需要将钢环片与立柱的位置固定好。各个横梁之间必须敷设好预制板，为后续内支架圆弧钢环片安装奠定基础[2]。

2.2 内支架圆弧钢环片设计内容

工程所选用的内支架圆弧钢环片在加工方式上，多是由 2L100×10 角钢加工与拼装而成。介于施工过程中可能出现的误差影响，我们在内支架钢环片的半径选取方面，多以2670mm为主要标准，必须小于管片内径。为确保后续安装无误，在钢环片拼接方式的选择方面，多以沿环向四个钢环片顺序进行合理拼接。与此同时，根据钢环片尺寸与螺栓孔位置的不同，我们需要将隧道断面钢环片分为两种类型，以A型与B型表示。上半部分可以由A型钢环片拼接制得，下半部分可以由B型钢环片拼接而得。

2.3 内支架圆弧钢环片与管片之间的连接设计内容

内支架圆弧钢环片与管片之间的连接设计主要采取传统设计方法进行连接，即采用管片预埋铁件与钢环片相互焊接的方法予以实现。一般来说，常规焊接连接方法在工艺和施工方面，比较容易控制。然而，介于中型盾构电缆隧道施工条件较复杂的影响，往往会受到环境因素的影响，而出现不同程度的隐患问题。

如受到隧道内通风条件恶劣的影响，部分有害气体无法得到及时排放导致现场施工出现安全问题。与此同时，现场安装的钢环片与预埋铁件之间容易出现空隙问题，比较影响最终的连接质量。针对于此，相关设计人员在设计内支架圆弧钢环片与管片之间连接方案的时候，应该充分考虑上述内容，避免出现隐患问题。经过长时间的尝试与改进，螺栓压板连接钢环片方式更加适用于中型盾构电缆隧道设计当中[3]。

3 中型电力盾构隧道电缆支架设计方案的应用技术分析

3.1 测量放线技术

一般来说，实行电缆支架安装工作时，现场施工人员需要对隧道施工环境进行充分掌握，并针对施工现场进行清理工作。待完成清理工作之后，现场施工人员需要开展测量放线工作。需要注意的是，测量放线工作是电缆支架安装的基础性内容，必须予以重点践行。在具体实践过程中，施工人员需要测量出管片的垂直中心线。并利用垂直中心线开展对钢环片的定位工作，并利用墨线作为测量定位标志。在此过程中，施工人员必须严格遵照设计图纸内容，并采取自上而下的方式，安装内支架钢环片。

3.2 混凝土施工技术

在实行隧道底部的混凝土平台浇筑过程中，现场施工人员可以预先将内支架钢环片的性能进行合理加强，如加强整体刚度等。并在混凝土浇筑之前，明确坡度定位放线工作的要点内容。可以根据设计图纸进行充分比对，选择合理的坡度进行浇筑工作。

4结论

结合文章内容来看，文章所述的中型盾构法隧道电缆支架设计方案在实际实施过程中，往往会受到测量放线工作的不足影响，为出现一系列的施工问题，建议参建人员应该充分重视测量放线工作内容，以确保后续施工工序得以顺利开展

参考文献：

[1]吴彦伟，郭广才. 中型电力盾构隧道电缆支架设计及應用技术[J]. 广东建材，2013，29（11）：57-60.

[2]周辉，方浩，张永隆. 新型电缆支架在长距离500kV电力隧道中的应用[J]. 华东电力，2010，38（04）：549-551.

[3]李俊廷. 电缆隧道综合监控技术研究[D].燕山大学，2016.

（作者单位：云南电网有限责任公司昆明供电局）