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中心城区电力电缆隧道线路设计初探

来源:个人技术集锦
2015年1月第l期 城市道桥与防洪 相关专业175 中心城区电力电缆隧道线路设计初探 石 红,方 琦 (上海市政交通设计研究院有限公司,上海市2 ̄030) 摘要:随着城市建设的不断发展、城市化程度不断提高,导致用电负荷快速增长,大截面电缆输电方式逐渐得到广泛应用;同 时,随着人们对环境、景观的高标准要求,在中心城区架空敷设电缆已无可能,采用电力电缆隧道敷设大截面电缆得到推广。针对 中心城区地下构筑物众多、地下空间紧张的复杂地下环境,初步讨论如何合理的选择电力电缆隧道的走向及线路,切实可行实施 大截面电力隧道,确保满足中心城区用电负荷的快速增长的同时,最大限度降低电力电缆隧道施工、运营期间对城市环境、景观等 方面的影响。 关键词:电力电缆隧道;线路设计;纵断设计;工作井 中图分类号:TM72 文献标志码:B 文章编号:1009—7716(2015)O1—0175—03 1 电力电缆隧道发展与现状 1.1电力电缆隧道简介【,】 参照《中国电力百科全书》(输电与配电卷),关 于电力电缆隧道有如下解释: “电缆隧道敷设方式是将电缆敷设在地下隧道 内的一种电缆安装方式,用于电缆线路较多(如发 电厂或变电所的出线1和电缆线路路径不易开挖的 场所(如过江隧道、机场跑道隧道等)。” “为敷设电缆线路而建的专用隧道也称电缆隧 道,一般为钢筋混凝土结构,也有砖砌或钢管结 构”。 1.2国内外电力电缆隧道的发展与现状 随着城市化快速发展,电力电缆隧道在国内外 大都市的中心城区内发挥着越来越重要的作用。 日本东京中心城区超高压终端变电站的电源进线 以及高中压供电网络电缆,主要依靠电力电缆隧 道进行敷设;在我国的北京、上海地区,随着城市 发展的需要,也敷设了越来越多的电力电缆隧道, 而且,电力电缆隧道不仅仅用于终端变电站的进 出线,在一些超高压长距离输电线路中也逐步得 到应用。 计、附属设施设计等内容。其中,线路设计是结构 设计及附属设施设计的基础,线路选择的优劣直接 决定工程是否可行及工程实施的难度。 在城郊及野外地带,因受施工用地及周边景 观、环境影响较小,电力隧道线路设计往往比较简 单,满足城市总体规划及电网规划要求即可。但在 中心城区,受地下障碍物、城市景观、环境、拆迁工 作量、施工场地等因素限制,对线路设计要求较 高,须将隧道选线作为一专项内容进行研究。 电力电缆隧道线路设计主要内容是确定线路 的平面走向、竖向标高、工作井(施工期间作为施 工工井,运营期间是作为投料口、通风口、人员出 入口等)的位置及布置。电力电缆隧道属于公用基 础设施(电力管线),一般应位于道路红线范围内 或路侧绿化控制范围内;通风口及人员出人口属于 地面建筑,需结合工作井处环境及景观要求予以设 计,一般应位于道路红线外。 3 电力电缆隧道线路设计重要性 3.1与规划相结合,最大限度辐射服务范围 电力隧道作为城区变电站出线通道及连接两 座远距离变电站之间的通道,其线路可有多种选 2 电力电缆隧道线路设计简介 电力电缆隧道工程主要分为隧道工程和电缆 工艺两部分,隧道工程设计需以电缆工艺设计为 基础。而隧道工程设计包括线路设计、隧道结构设 收稿日期:2014—08—12 作者简介:石红(1966一),女,上海人,高级工程师,从事给 排水设计工作。 择。线路选择得当,首先,能够与城市总体规划相 结合,不仅能够节约工程投资、减小拆迁工作量, 同时还能结合城市规划、将工作井及人员出入口、 通风口做成城市景观中的小品,使其对环境影响小 的同时,起到美化城市景观的作用;其次,线路走 向与电力规划的良好结合,可以将多等级、多方向 电缆纳入其中,减少电力基础设施投资费用,辐射 最大供电范围。 176相关专业 城市道桥与防洪 2015年1月第1期 3.2影响施工工艺、改善施工条件、节约工程投资 电力隧道的建设可分为明挖和暗挖法。明挖施 工方法,工程费用省,但须占用大量施工场地,对城 市交通和环境影响较大,故在中心城区一般不予采 用。目前,暗挖法可通过多种施工工艺实现,主要 采用顶管法及盾构法,分别针对不同的施工条件予 以选用。如线路顺直,转折少,转弯曲率大,距离现 状已建重大市政基础设施桩基基础距离较远,则可 选用T程费用较为节省的顶管法施工,可加快施工 进度,缩短T期,大大节约工程投资。 3.3有效改善城市环境 随着经济的发展,人们对环境的要求越来越 高,而电力架空线作为城市中的黑色污染之一,严 重影响城市环境。我国很多城市都颁布了架空线入 地要求,但是架空线入地如采用直埋方式极易引起 道路的反复开挖,严重影响和破坏城市的环境。因 此,越来越多的城市采用电力电缆隧道的方式收容 城市电力线路。如电力线路设计得当,隧道内可多 收容沿线更多电力线路,避免在电力线路出现故障 时,反复开挖路面进行检修,减少因电力检修故障 对城市景观、道路的破坏,影响居民居住环境,同 时,隧道内可定时进行巡检,及时排除故障,减少居 民、工矿企业因停电造成的经济损失。 4 电力电缆隧道线路设计 电力隧道线路设计一般由设计人员参照城市 规划路网图,根据隧道起终点间的道路情况、道路 范围内市政基础设施以及道路沿线建构筑物概况 初步拟定几条线路以供深化。深化设计时,要求收 集拟定线路沿线的各类基础资料,进行平面走向、 工作井、通风口、人员出入口等的布置以及隧道竖 向标高设计(纵断面设计) 。 4.1基础资料 电力电缆隧道作为地下工程,其建成后仅有通 风口、人员出入口为地面建筑,同时在中心城区一 般考虑暗挖法施工,因此,必须在与规划相符的同 时,保证线路全线不受障碍物影响能够全线贯通。 主要收集资料如下: (1)城市总体规划及电力规划 电力电缆隧道线路只有与城市总体规划及电 力总体规划有机结合,才能最大限度发挥新建电力 通道的作用和功能,且不影响城市总体景观和环 境 (2)道路及公用管线概况 道路及公用管线概况将决定隧道实施的难度 以及_T程建设费用,线路设计应选择道路红线较 宽,有路侧绿化带的道路走行,有利于施1二场地的 布置以及通风口、人员出入口的设置。同时,应远 离重要的给、排水及其他公用管线,避免因施工造 成管道损坏,带来不良的社会影响。 (3)重大市政基础设施及地下障碍物 作为城市主要交通的高架桥,轨道交通等,其 对地基沉降及土体变化极其敏感,如在距其较近范 围内进行施工,风险较大;同时,如线路上出现较 大、较深地下构筑物,将导致线路无法穿行,电力通 道阻断,方案不可行。 (4)工程沿线地质资料 因中心城区多采用暗挖法施工,隧道在不同的 土层中穿行对施工的难度、周期影响较大,因此,为 降低施工难度、缩短施工周期、节省工程费用,确定 电力电缆隧道走向前,须全面了解工程沿线地质资 料。 4.2线路平面设计 线路平面设计包含线路平面走向及工作井布 置两个方面的内容: 4_2_1线路平面走向 线路平面走向设计须结合城市总体规划及电 力总体规划,参照拟定线路沿线工程地质资料,分 析电力电缆隧道对拟定线路沿线道路、公用管线、 重大市政设施、建(构)筑物的影响,确保线路能够 全线贯通的情况下,选择拆迁量小、工程投资低、实 施难度小的线路作为设计推荐线路。线路平面走向 设计需注意以下内容: (1)电力电缆隧道须位于道路红线范围内或路 侧绿化用地范围内,原则上必须全部位于市政公共 用地范围内; (2)平面线形、曲率特性应满足当前施工器具 要求,尽可能保持顺直; (3)平面线形、曲率特性应满足隧道内收容最 大截面电缆曲率特性及曲率限制; (4)隧道与邻近地下构筑物、地下桩基基础间 隔距离一般应维持2 m以上。 4_2_2工作井布置 工作井布置应综合考虑环境、施工工艺、电力 电缆敷设要求等诸多因素的影响,做到通风口及人 员出入口的设置与环境浑然天成、自成一体;井位 2015年1月第1期 城市道桥与防洪 相关专业177 的选择应考虑减少对地面交通的影响、减少地下 越来越多,因此在中心城区新建电力电缆隧道越 管线搬迁、少拆或不拆房屋;工作井的布置还必须 来越难,这就要求工程设计人员全面掌握基础资 满足电力电缆敷设工艺的要求、考虑城市电网规 料,结合城市总体规划及电力总体规划,最优化电 划支线隧道的接人,便于电力部门的后续工作的 力隧道线路设计,减小施工难度、减小施工期间及 开展。 建成运营期间对城市环境、景观的影响,减小对中 4.3纵断设计 心城区现状重大市政基础设施、房屋建筑等的影 线路纵断面设计主要考虑在竖向避让平面难 响,用最小的工程投资辐射最大供电范围。本文初 以避让的地下构筑物,同时隧道穿越河道时须满 步探讨了电力隧道线路设计的基础条件和设计内 足抗浮、河床冲刷等要求。为满足隧道内排水,建 容,随着各种边界条件的不断发展,尤其是电缆生 议设置单向坡,部分区间为避让重大市政设施,可 产及铺设工艺、隧道施工工艺的不断发展,电力隧 考虑设置V字坡及s曲线。线路纵断设计需注意 道线路设计的内容也将逐步得到发展与更新。 以下内容: 同时,但随着城市的快速发展,通信、排水等 (1)为保证隧道内排水,一般设计纵坡不应小 公用管线也将逐步敷设更多大截面隧道工程,综 于3‰; 合管廊工程也将越来越多的在中心城区得以应 (2)线路纵坡须满足施工期间施工器具所能 用,本文所讨论的线路设计对相关工程的线路设 达到最大坡度要求; 计亦会起到借鉴和参考作用。 (3)线路纵坡设计须满足电缆敷设期间最小 坡度要求; 参考文献 (4)线路竖向与重大市政基础设施及地下构 [1】包海龙.上海电力隧道建设的初步设想【J】.上海电力,2003(3): 筑物相交叉时,须满足相应工程保护要求。 43-47. 【2】周松.上海西藏路电力隧道工程施工技术【J1.城市道桥与防洪, 5结论 2006(1):93-95. 【3]田旺.西藏路电力隧道工程简介[J],上海电力,2004(2):98. 随着社会的进步与发展,城市建设的高速前 【4】李湛初.电缆隧道的通风设计【J1.REFRIGERATION,2001(12): 进,中心城区的用电负荷越来越大,地下构筑物也 76-77 南京长江五桥拟2015年动工 南京长江五桥是南京市城市总体规划确定的跨江通道之一,目前已经确定明年动工。 南京重大路桥建设指挥部负责人介绍,目前长江五桥主题报告已经完成,确定采取“桥+隧”的形式, 不过仍有一些审批手续等待通过。可以确定的是,五桥明年开工建设,预计2019年建成通车。 根据长江五桥的建设规划,五桥起点位于宁合高速五里桥互通,沿北岸规划预留通道方向由北向南 依次与立新路、芝麻河、丰子河路、南航河、新民路、滨江大道相交,然后跨越长江主航道,在江心洲登陆, 并与规划的葡园路形成互通。接着,路线下穿夹江,抵达长江南岸,在江山大街地面以下三层位置下穿滨 江大道,经过青奥中心地下停车场,下穿经过燕山路、江东路、庐山路、黄山路,而后与南京绕城公路油坊 桥互通地面相接。大桥全长11.99 km。 

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