220kV電力隧道關(guān)鍵轉(zhuǎn)換節(jié)點設(shè)計分析

　　摘要:轉(zhuǎn)換節(jié)點承擔火炬路至特立路220kV盾構(gòu)隧道、科大變至特立路的明挖隧道及該項目盾構(gòu)隧道的電纜轉(zhuǎn)換，在建設(shè)用地范圍受限的前提下，利用BIM三維技術(shù)建模，將轉(zhuǎn)換節(jié)點尺寸18m(長)×8.4m(寬)改造成18m(長)×9m(寬)，實景再現(xiàn)該項目的220V及110kV電纜在工井內(nèi)的轉(zhuǎn)換，完成電力隧道轉(zhuǎn)換節(jié)點的設(shè)計。

　　關(guān)鍵詞:220kV電力隧道，工井，電纜轉(zhuǎn)彎半徑，轉(zhuǎn)換節(jié)點

　　1項目概述

　　本項目起點位于特立西路，順接在建的火炬路至特立路220kV盾構(gòu)電力隧道及科大變至特立路的明挖雙艙電力隧道，終點規(guī)劃信息大道北，全長約7.6km，為220kV科大變電站提供進線通道，項目是市委、市政府與省電力公司攜手推出的電網(wǎng)“630攻堅”建設(shè)重大項目，是解決當前長沙河東城區(qū)220kV供電能力嚴重不足，服務(wù)地鐵3號線、5號線以及長株潭城際鐵路等省市重點工程用電的關(guān)鍵項目。

　　項目起點轉(zhuǎn)換工井共進線國防科大變電站的4回220kV，14回110kV，南向隧道出線2回220kV，8回110kV，北向隧道(本項目)出線2回220kV，6回110kV。原在建的火炬路至特立路220kV盾構(gòu)電力隧道對轉(zhuǎn)換工井未設(shè)計北向電力隧道盾構(gòu)接入的功能需求，同時現(xiàn)場用地極為受限，如何在不擴大工井的前提下，較好的實現(xiàn)本項目隧道電纜的順接，以及三個項目建設(shè)時序完美銜接，是此次轉(zhuǎn)換工井的設(shè)計重點與難點。

　　2設(shè)計分析

　　2.1區(qū)域現(xiàn)狀

　　起點盾構(gòu)工作井位于特立西路口與萬家麗路交口西南角，工井東側(cè)為萬家麗主干道路，西側(cè)為國防科大的軍事用地，同時緊靠在建的醫(yī)院綜合樓的地下車庫，工井建設(shè)控制因素角度，用地范圍受限。工井位于人行道上，永久占地:地下242m2，地上35m2。施工圍擋占地面積約1000m2。其中綠化用地200m2，人行道200m2。科大變雙艙明挖段電力隧道及南向電力隧道與本項目起點盾構(gòu)工井銜接。科大變雙倉明挖電力隧道每艙尺寸為2.6m(寬)×2.7m(高)，南向電力隧道內(nèi)徑為3.6m，外徑4m。

　　2.2設(shè)計方案

　　2.2.1轉(zhuǎn)換工井原設(shè)計方案

　　原設(shè)計轉(zhuǎn)換工井尺寸為18m(長)×8.4m(寬)×20.4m(深)，中板電纜孔為3孔3.2m×0.8m方形孔，電纜孔均為南向隧道轉(zhuǎn)換需求，無本項目隧道轉(zhuǎn)換。

　　2.2.2轉(zhuǎn)換工井改造方案

　　1)新增電纜開孔。原盾構(gòu)井尺寸由寬度8.4m增加到9m，增加一處電纜開孔，電纜孔洞保持1.75m的檢修間距不變，工井寬度增加了0.6m。主要增加為地下結(jié)構(gòu)，非地面永久用地，同時西側(cè)為國防科大的軍事用地，故僅向東側(cè)機動車道上擴井，施工期間臨時占用一條主車道。新增孔因南向與轉(zhuǎn)換井內(nèi)檢修樓梯沖突，新開孔所穿電纜方向受限，只能往北段走線，因此工井西側(cè)兩處開孔承擔科大變至北向隧道(本項目)電纜的轉(zhuǎn)換，東側(cè)開孔承擔科大變至南向隧道的電纜轉(zhuǎn)換。

　　2)工井內(nèi)電纜轉(zhuǎn)換。科大變至南向隧道電纜轉(zhuǎn)換為2回220kV和8回110kV高壓電纜，至北向隧道(本項目)出線2回220kV和6回110kV高壓電纜，220kV高壓電纜轉(zhuǎn)彎半徑為不小于3.2m，110kV高壓電纜轉(zhuǎn)彎半徑為不小于2m。高壓電纜在隧道內(nèi)布置需滿足上層110kV，下層為220kV電纜。科大變至工井的明挖隧道內(nèi)電纜在工井內(nèi)路由南向隧道為順接，高壓電纜在支架排列位置不變動，故可較為順利的順接。科大變至工井的明挖隧道內(nèi)電纜在工井內(nèi)路由北向隧道為翻轉(zhuǎn)，進入北向隧道改變了電纜的排列位置。因此，110kV高壓電纜需在工井內(nèi)進一步橫向位移，錯位轉(zhuǎn)彎至220kV高壓電纜上方。

　　3)BIM技術(shù)應(yīng)用。110kV與220kV高壓電纜在狹小的工井內(nèi)部進行交錯轉(zhuǎn)換，空間距離能否滿足轉(zhuǎn)彎需求，是本項目設(shè)計的重點。本次結(jié)合BIM三維技術(shù)，進行實際建模，模擬高壓電纜在工井內(nèi)的轉(zhuǎn)換，實景再現(xiàn)。通過1∶1的BIM三維模型模擬電纜的交錯轉(zhuǎn)彎，設(shè)計的工井轉(zhuǎn)換滿足高壓電纜的轉(zhuǎn)換需求。

　　2.3建設(shè)時序的優(yōu)化

　　原轉(zhuǎn)換工井僅承擔在建的火炬路至特立路220kV南向盾構(gòu)電力隧道的盾構(gòu)機出井，本項目盾構(gòu)隧道晚于南向隧道建成約兩年，北向隧道利用此工井實現(xiàn)盾構(gòu)機出井會造成南向隧道竣工及啟用供電晚兩年。在我方充分調(diào)研南向隧道盾構(gòu)機的使用壽命的前提下，提出其盾構(gòu)機不在此工井出井，繼續(xù)北向掘進盾構(gòu)電力隧道。南向隧道與科大變之間的隧道可正常竣工，啟動供電，簡化了南向與北向隧道的建設(shè)時序，節(jié)約了工程造價，實現(xiàn)了較好的經(jīng)濟及建設(shè)意義。

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　　3結(jié)語

　　城市發(fā)展越來越迅速，主城區(qū)內(nèi)非開挖的電力隧道建設(shè)越來越多，如何在錯綜復雜的城市地下建筑物中，完成高壓電力隧道的建設(shè)，為城市經(jīng)濟發(fā)展提供助力，是以后我們電力隧道設(shè)計綜合考慮的方向。

　　參考文獻:

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　　作者：劉亮

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