220 kV電力隧道關鍵轉換節(jié)點設計分析

劉 亮

(安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

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220 kV盾構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7.6 km，為220 kV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“630攻堅”建設重大項目，是解決當前長沙河東城區(qū)220 kV供電能力嚴重不足，服務地鐵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鍵項目。項目起點轉換工井共進線國防科大變電站的4回220 kV，14回110 kV，南向隧道出線2回220 kV，8回110 kV，北向隧道(本項目)出線2回220 kV，6回110 kV。

原在建的火炬路至特立路220 kV盾構電力隧道對轉換工井未設計北向電力隧道盾構接入的功能需求，同時現場用地極為受限，如何在不擴大工井的前提下，較好的實現本項目隧道電纜的順接，以及三個項目建設時序完美銜接，是此次轉換工井的設計重點與難點。

2 設計分析

2.1 區(qū)域現狀

起點盾構工作井位于特立西路口與萬家麗路交口西南角，工井東側為萬家麗主干道路，西側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242 m2，地上35 m2。施工圍擋占地面積約1 000 m2。其中綠化用地200 m2，人行道200 m2。

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工井銜接。科大變雙倉明挖電力隧道每艙尺寸為2.6 m(寬)×2.7 m(高)，南向電力隧道內徑為3.6 m，外徑4 m。

2.2 設計方案

2.2.1轉換工井原設計方案

原設計轉換工井尺寸為18 m(長)×8.4 m(寬)×20.4 m(深)，中板電纜孔為3孔3.2 m×0.8 m方形孔，電纜孔均為南向隧道轉換需求，無本項目隧道轉換(見圖1)。

2.2.2轉換工井改造方案

1)新增電纜開孔。

原盾構井尺寸由寬度8.4 m增加到9 m，增加一處電纜開孔，電纜孔洞保持1.75 m的檢修間距不變，工井寬度增加了0.6 m(見圖2)。

主要增加為地下結構，非地面永久用地，同時西側為國防科大的軍事用地，故僅向東側機動車道上擴井，施工期間臨時占用一條主車道。新增孔因南向與轉換井內檢修樓梯沖突，新開孔所穿電纜方向受限，只能往北段走線，因此工井西側兩處開孔承擔科大變至北向隧道(本項目)電纜的轉換，東側開孔承擔科大變至南向隧道的電纜轉換。

2)工井內電纜轉換。

科大變至南向隧道電纜轉換為2回220 kV和8回110 kV高壓電纜，至北向隧道(本項目)出線2回220 kV和6回110 kV高壓電纜，220 kV高壓電纜轉彎半徑為不小于3.2 m，110 kV高壓電纜轉彎半徑為不小于2 m。

高壓電纜在隧道內布置需滿足上層110 kV，下層為220 kV電纜。科大變至工井的明挖隧道內電纜在工井內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電纜在工井內路由北向隧道為翻轉，進入北向隧道改變了電纜的排列位置。因此，110 kV高壓電纜需在工井內進一步橫向位移，錯位轉彎至220 kV高壓電纜上方(見圖3)。

3)BIM技術應用。

110 kV與220 kV高壓電纜在狹小的工井內部進行交錯轉換，空間距離能否滿足轉彎需求，是本項目設計的重點。本次結合BIM三維技術，進行實際建模，模擬高壓電纜在工井內的轉換，實景再現(見圖4)。

通過1∶1的BIM三維模型模擬電纜的交錯轉彎，設計的工井轉換滿足高壓電纜的轉換需求(見圖5)。

2.3 建設時序的優(yōu)化

原轉換工井僅承擔在建的火炬路至特立路220 kV南向盾構電力隧道的盾構機出井，本項目盾構隧道晚于南向隧道建成約兩年，北向隧道利用此工井實現盾構機出井會造成南向隧道竣工及啟用供電晚兩年。在我方充分調研南向隧道盾構機的使用壽命的前提下，提出其盾構機不在此工井出井，繼續(xù)北向掘進盾構電力隧道。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時序，節(jié)約了工程造價，實現了較好的經濟及建設意義。

3 結語

城市發(fā)展越來越迅速，主城區(qū)內非開挖的電力隧道建設越來越多，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，為城市經濟發(fā)展提供助力，是以后我們電力隧道設計綜合考慮的方向。