10kV 电力电缆线路电缆隧道设计原则及要求

10kV 电力电缆线路电缆隧道设计原则及要求


电缆隧道选型应满足电缆敷设、运行使用、故障检修等电力设施专业性能要求。电缆隧道结构设计需要满足使用年限及耐久性要求;作用及作用效应分析;结构的极限状态设计;结构及构件的构造、连接措施;结构防水、施工条件等要求。电缆隧道内应设置照明系统、排水系统、通风系统、通信电话、标志(警示)装置等附属设施。具体要求及标准应满足相关规程、规范、技术导则要求。

1、 设计原则

电缆隧道选型应满足电缆敷设、运行、检修等要求。电缆隧道结构设计需满足安全、使用年限、强度、稳定性、耐久性、抗震和防水等要求。

(1)电缆隧道总体设计应符合城市总体规划、路网规划及土地使用计划的要求,协调好与地面建筑物、地下构筑物、公用管线的关系,减少动拆迁和对周边环境的影响。

(2)电缆隧道路径的确定,应考虑平纵断面位置、出入口、工作井地质、水文以及严重不良地质等因素,提出合理方案。

(3) 电缆隧道平、纵断面图中应标明影响隧道建设的地上和地下各种障碍设施。

(4)电缆隧道横断面设计应根据建设规模、电压等级、结构型式、防灾和施工工法特点等要求确定,并应与隧道的平面、纵断面设计相协调。

(5)电缆隧道纵坡设计应满足排水要求,当坡度超过10度时,应在人员通道部位设防滑地坪或台阶。

(6)电缆隧道覆土厚度以及与其平行或交叉管线的净距,应根据地下管线规划、地质条件、结构安全、施工工艺等综合确定,必要时应采取相应的防护措施。

(7)电缆隧道应按照重要电力设施标准建设,宜采用钢筋混凝土结构;主体结构设计使用年限不应低于1∞年;防水等级不应低于二级。

(8)电缆支架沿隧道侧墙布置,沿电缆敷设方向应平}I荫,各支架的同层横档宜在同一水平面上。

(9) 电缆隧道宜在变电站、电缆终端站以及路径上方每2.0km 适当位置设置出人口,出人口下方应设置方便运行人员上下的楼梯。


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▲图 明开挖隧道

2、 明挖隧道技术要点

明挖隧道适用于覆盖层薄、周边建筑物稀少、地面交通车辆不多、地下各种管线少、周围环境要求不高的地区。

(1) 明挖隧道设计应尽量浅埋。

(2) 当有地下水时,应采取必要的降、排水措施,宜采用无水作业。

(3) 埋深较大或地质较差时,应采取安全有效的基坑支护措施。

(4) 应充分考虑拆(搬)迁、环境影响、施工措施等因素与暗挖隧道做经济技术比选。

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▲图 浅埋暗挖隧道

3、 暗挖隧道技术要点点

暗挖隧道适用于城市繁华地段、不适用明挖隧道的地区,分为矿山法、顶管法、盾构法三种施工方法。

(1)矿山法隧道主要适用于带土、粉土、砂土、卵石、岩石等地层。对于高水位地层,采取堵水或降水、排水等措施后也适用。

1)一般不适用沿海地区淤泥质软土地层。

2) 当有地下水时,需采取必要的降、排、堵水措施。

3) 工作井应采取安全有效的基坑支护措施。

4)工程设计及施工须按照"管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈进行控制

5) 对穿越建(构筑物、市政设施地段须加强地层沉降和变形控制。

(2)顶管法隧道按开挖方式主要分为挤压式、人工顶管、泥水平衡式、土压平衡式四种施工方式。

挤压式顶管适用于软薪土,且覆土要求比较深,通常不需要辅助施工措施。人工顶管法常用管径为φ800-φ3000mm ,与其他顶管相比,其施工成本一般较低、顶进过程中遇有障碍物容易处理。泥水平衡式、土压平衡式顶管掘进机构造基本与盾构掘进机相同,适用的地层条件虽然没有人工顶管广泛,但由于其在含水地层中施工沿线不需降水(仅在工作井范围内降水) 、地层变形影响最小、容易实现长距离顶进、施工安全等优点,已成为城市地下管线顶管施工中首选的施工方法。

1) 长距离顶进及曲线复杂的工程应开展顶进方案及管节结构专项设计。

2) 顶管方式选择应经过综合经济比较后,择优选取。

3) 平面、纵断面设计应尽量平缓,隧道断面尽量保持一致。

4) 工作井应采取安全有效的基坑支护措施。

5) 对穿越建(构)筑物、市政设施地段须严格控制地层沉降和变形。

(3)盾构法隧道按机械原理一般分为泥水盾构和土压平衡盾构。泥水盾构常用于冲积黠土和洪积砂土地层,对于淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层等也有运用。土压平衡盾构适应于在软弱的冲积土层中使用,在砾石层中或砂土层中加入适当的泥土后,也能发挥其特点。

1) 对富水地层、软弱地层、地层沉降要求较高的地段优先采用。

2) 平面、纵断面设计应尽量平缓,隧道断面尽量保持一致。

3) 综合考虑地质、水文、环境等因素,合理选择盾构机型。

4) 工作井应采取安全有效的基坑支护措施。

5) 对穿越建(构)筑物、市政设施地段须严格控制地层沉降和变形。

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▲图 隧道施工

4、 隧道节点技术要点

隧道节点包括三通、四通,以及人员出人、电缆放线、通风、排水、照明、低压供电等功能性井室。需根据电缆隧道路径情况、各种功能要求和隧道施工工法等因素合理设计。

(1)在环境条件允许的情况下应将检查井、三通井、四通井、人孔井放线井、通风井、排水井等与施工工作井结合布设。

(2)一般情况下井室宜布置在隧道线位正上方。如条件限制,可将井室布置在隧道线位两侧,通过联络通道与隧道连通。

(3)电缆隧道工作井井室高度不宜超过5.0m ,超过时应设置多层工作井或过搜平台,并设置盖板,多层工作井每层设固定式或移动式爬梯。

(4)隧道工作井上方人孔内径不应小于800mm ,在电缆隧道交叉处设置的人孔不应垂直设在交叉处的正上方,应错开布置。

(5)电缆隧道三通井、四通井应满足最高电压等级电缆线路的弯曲半径要求,井室顶板内表面应高于电缆隧道内顶0.5m ,并应预埋电缆吊架,在最大容量电缆敷设后各个方向通行高度不低于1. 5m 。

5、设计使用要求

电缆隧道敷设适用于规划集中出线或走廊内电缆线路20根及以上、重要变电站、发电厂集中出线区域、局部电力走廊紧张且回路集中区域。

电缆隧道能满足不同电压等级的电缆敷设。不同电压等级的电缆在隧道内应顺序布置,高电压电缆宜布置在隧道下侧,同方向双回电源应布置在隧道两侧。

电缆隧道地上部分不宜建设永久建筑物,隧道穿越其他构筑物时,应征得相应管理部门的同意。

电缆隧道的照明、火灾自动报警、通信、通风、防水、排水等系统的设计应在施工图中统一考虑。

明开挖隧道,适用于建设场地比较开阔,且地下管线对本工程施工影响较小的区域,并应充分考虑施工对环境的影响。应对影响范围内的市政管线及周边建(构)筑物提出保护措施。

10kV 电力电缆线路电缆隧道设计原则及要求

▲图 明挖隧道断面示意图


10kV 电力电缆线路电缆隧道设计原则及要求

▲图 直线井示意图


10kV 电力电缆线路电缆隧道设计原则及要求

▲图 转弯井示意图


浅埋暗挖隧道,适用于地面交通运输繁忙、地下管线密布、对地面沉陷要求严格的城市中不能开槽施工的区域,要求地层为含水量小的土层和破碎软岩层。

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▲图 浅埋暗挖隧道断面示意图


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▲图 直线井示意图

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▲图 转弯井示意图


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