220 kV电力隧道关键转换节点设计分析

刘 亮

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

1 项目概述

本项目起点位于特立西路，顺接在建的火炬路至特立路220 kV盾构电力隧道及科大变至特立路的明挖双舱电力隧道，终点规划信息大道北，全长约7.6 km，为220 kV科大变电站提供进线通道，项目是市委、市政府与省电力公司携手推出的电网“630攻坚”建设重大项目，是解决当前长沙河东城区220 kV供电能力严重不足，服务地铁3号线、5号线以 及长株潭城际铁路等省市重点工程用电的关键项目。项目起点转换工井共进线国防科大变电站的4回220 kV，14回110 kV，南向隧道出线2回220 kV，8回110 kV，北向隧道(本项目)出线2回220 kV，6回110 kV。

原在建的火炬路至特立路220 kV盾构电力隧道对转换工井未设计北向电力隧道盾构接入的功能需求，同时现场用地极为受限，如何在不扩大工井的前提下，较好的实现本项目隧道电缆的顺接，以及三个项目建设时序完美衔接，是此次转换工井的设计重点与难点。

2 设计分析

2.1 区域现状

起点盾构工作井位于特立西路口与万家丽路交口西南角，工井东侧为万家丽主干道路，西侧为国防科大的军事用地，同时紧靠在建的医院综合楼的地下车库，工井建设控制因素角度，用地范围受限。

工井位于人行道上，永久占地：地下242 m2，地上35 m2。施工围挡占地面积约1 000 m2。其中绿化用地200 m2，人行道200 m2。

科大变双舱明挖段电力隧道及南向电力隧道与本项目起点盾构工井衔接。科大变双仓明挖电力隧道每舱尺寸为2.6 m(宽)×2.7 m(高)，南向电力隧道内径为3.6 m，外径4 m。

2.2 设计方案

2.2.1转换工井原设计方案

原设计转换工井尺寸为18 m(长)×8.4 m(宽)×20.4 m(深)，中板电缆孔为3孔3.2 m×0.8 m方形孔，电缆孔均为南向隧道转换需求，无本项目隧道转换(见图1)。

2.2.2转换工井改造方案

1)新增电缆开孔。

原盾构井尺寸由宽度8.4 m增加到9 m，增加一处电缆开孔，电缆孔洞保持1.75 m的检修间距不变，工井宽度增加了0.6 m(见图2)。

主要增加为地下结构，非地面永久用地，同时西侧为国防科大的军事用地，故仅向东侧机动车道上扩井，施工期间临时占用一条主车道。新增孔因南向与转换井内检修楼梯冲突，新开孔所穿电缆方向受限，只能往北段走线，因此工井西侧两处开孔承担科大变至北向隧道(本项目)电缆的转换，东侧开孔承担科大变至南向隧道的电缆转换。

2)工井内电缆转换。

科大变至南向隧道电缆转换为2回220 kV和8回110 kV高压电缆，至北向隧道(本项目)出线2回220 kV和6回110 kV高压电缆，220 kV高压电缆转弯半径为不小于3.2 m，110 kV高压电缆转弯半径为不小于2 m。

高压电缆在隧道内布置需满足上层110 kV，下层为220 kV电缆。科大变至工井的明挖隧道内电缆在工井内路由南向隧道为顺接，高压电缆在支架排列位置不变动，故可较为顺利的顺接。科大变至工井的明挖隧道内电缆在工井内路由北向隧道为翻转，进入北向隧道改变了电缆的排列位置。因此，110 kV高压电缆需在工井内进一步横向位移，错位转弯至220 kV高压电缆上方(见图3)。

3)BIM技术应用。

110 kV与220 kV高压电缆在狭小的工井内部进行交错转换，空间距离能否满足转弯需求，是本项目设计的重点。本次结合BIM三维技术，进行实际建模，模拟高压电缆在工井内的转换，实景再现(见图4)。

通过1∶1的BIM三维模型模拟电缆的交错转弯，设计的工井转换满足高压电缆的转换需求(见图5)。

2.3 建设时序的优化

原转换工井仅承担在建的火炬路至特立路220 kV南向盾构电力隧道的盾构机出井，本项目盾构隧道晚于南向隧道建成约两年，北向隧道利用此工井实现盾构机出井会造成南向隧道竣工及启用供电晚两年。在我方充分调研南向隧道盾构机的使用寿命的前提下，提出其盾构机不在此工井出井，继续北向掘进盾构电力隧道。南向隧道与科大变之间的隧道可正常竣工，启动供电，简化了南向与北向隧道的建设时序，节约了工程造价，实现了较好的经济及建设意义。

3 结语

城市发展越来越迅速，主城区内非开挖的电力隧道建设越来越多，如何在错综复杂的城市地下建筑物中，完成高压电力隧道的建设，为城市经济发展提供助力，是以后我们电力隧道设计综合考虑的方向。