胡家壩隧道高壓進(jìn)洞施工專項方案(陽安二線)

1、陽安二線YAZQ-4標(biāo)(DyK152+00A DyK175+310)胡家壩隧道高壓進(jìn)洞施工專項方案編制：復(fù)核：審核：中鐵十四集團(tuán)有限公司陽安二線工程指揮部2016年10月18日胡家壩隧道高壓進(jìn)洞施工專項方案一、工程概況胡家壩隧道地處大巴山低山丘陵區(qū)，位于漢中市洋縣沙溪鄉(xiāng)境內(nèi)。隧道 范圍地面高程一般為565950m,地形起伏較大，基巖局部裸漏，山上植被茂 密，第四系坡積，洪積物覆蓋較薄，洞身沖溝發(fā)育，溝內(nèi)為季節(jié)性流水，水 量較小，工程范圍內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造。地表自然坡度2540。，起止里程為DyK169+51ADyK173+448全長3936km,單線隧道。進(jìn)口位于沙溪河沖積溝 谷坡腳處，出口位于

2、曹家?guī)X溝一支溝溝腦處。最大埋深為348m。洞身DyK169+655.4L 920.28位于半徑R=3000m曲線上，其余段落位于直線上。洞 身縱坡分別為7%。、10.5%。、7%。的上坡，進(jìn)、出口交通較好，施工場地條件 一般，有便道可至洞口附近。洞身工程II級圍巖長1850m，開挖量83298m3; III級圍巖長1450m,開 挖量69771m3; IV級圍巖長558m,開挖量29891m3; V級圍巖長78m,開挖 量4885m3。其中洞室小避車洞113個，大避車洞設(shè)余長電纜腔 6個，大避車 洞設(shè)余長電纜腔+直放站3個，大避車洞設(shè)余長電纜腔+絕緣梯車洞3個，電 力箱變電站1個。進(jìn)口采用耳翼

3、墻式洞門，邊坡采用 M10漿砌片石防護(hù)，厚 30cm;出口采用臺階式洞門，邊坡臨時防護(hù)采用噴錨網(wǎng)，永久防護(hù)采用C25混凝土骨架護(hù)坡。根據(jù)施工組織設(shè)計要求，胡家壩隧道工程進(jìn)、出口獨頭掘進(jìn) 2000m,因 隧道斷面小，獨頭掘進(jìn)距離長，故洞內(nèi)通風(fēng) 供電是胡家壩隧道施工應(yīng)解決的 重要問題。二、施工用電情況說明：洞內(nèi)施工用電主要為輸送泵、噴錨機(jī)、洞內(nèi)支立拱架用電，正常用電按設(shè)備功率的0.7倍系數(shù)考慮。胡家壩隧道前期洞外進(jìn)口安裝的 2臺變壓器（500 kVA +315 kVA，出口;安裝的2臺變壓器（500 kVA +315 kVA，洞內(nèi)低壓側(cè)動力電線斷面采用240mm2鋁芯電線。目前胡家壩進(jìn)口掘進(jìn) 67

4、0m,胡家壩出口掘進(jìn)800m,進(jìn) 出口洞內(nèi)涌水量大，準(zhǔn)備在進(jìn)口洞內(nèi)設(shè)一處泵站，安裝1臺55kw離心抽水泵， 其他小型污水泵合計20kw，洞內(nèi)輸送泵功率75KW,加上照明用電現(xiàn)洞內(nèi)用 電總量200KW;加上洞外空壓機(jī)通風(fēng)機(jī)等不停運轉(zhuǎn)，供電線路鋪設(shè)太長，洞 外變壓器所供電壓產(chǎn)生壓降，供電損耗太大，若仍用現(xiàn)有的500 kVA +315 kVA 變壓器輸送供電，已不能滿足洞內(nèi)抽水泵實際用電需求，按照相關(guān)供電規(guī)范 及施工經(jīng)驗，0.4 kV三相線路供電半徑不宜超過0.8 km，現(xiàn)階段胡家壩進(jìn)口 掘進(jìn)670m，胡家壩出口掘進(jìn)800m，末端電壓已達(dá)不到用電設(shè)備額定電壓， 導(dǎo)致洞內(nèi)大型用電設(shè)備離心泵、輸送泵由于

5、電壓低不能正常工作，為解決施 工用電問題，需高壓電進(jìn)洞，在洞內(nèi)架設(shè) 10 kV電纜，洞室內(nèi)安裝變壓器， 以縮短低壓供電距離，滿足供電需求，其他隧道口目前還不存在洞內(nèi)電壓不 足現(xiàn)象，但隨著隧道掘井，磨子橋 2號隧道進(jìn)出口將陸續(xù)采用高壓進(jìn)洞方式 提供洞內(nèi)施工用電，結(jié)合洞內(nèi)計劃施工用電需要，高壓進(jìn)洞時統(tǒng)一考慮后續(xù) 施工需要，避免二次調(diào)配返工，滿足隧道施工需要，胡家壩隧道進(jìn)出口洞內(nèi) 主要施工用電見表1。表1：各工區(qū)施工用電配置表洞外主要施工用電（KW正洞主要施工用電（KW鋼筋加工空壓機(jī)通風(fēng)機(jī)營區(qū)用電合計排水施工用電合計進(jìn)口30132*31102055630140170岀口30135*311020565

6、30140170參照表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進(jìn)口工區(qū)洞外施工用電 710KW，洞內(nèi)施工用電200KW;出口工區(qū)洞外施工用電 710KW,洞內(nèi)施工用電180KW。三、高壓進(jìn)洞方案3.1洞內(nèi)變壓器選型變壓器的容量選擇：按變壓器效率最高時的負(fù)荷率 b來選擇容量 當(dāng)隧洞 的計算負(fù)荷確定后，配電變壓器的容量為：S=PjS/ B bX cos 2式中：S 配電變壓器的容量（kVA）;Rs 建筑物的有功計算負(fù)荷（kW ;cos 2補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)，不小于 0.9 （按照0.94計算）；B b 變壓器的負(fù)荷率，變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負(fù)荷率b ,變壓器的負(fù)荷率按節(jié)能負(fù)荷率參考取值， 取0.75根據(jù)斜

7、井及正洞洞內(nèi)施工用電負(fù)荷（表1 ），經(jīng)計算，進(jìn)出口的洞內(nèi)外變壓器容量及型號見表2表2 :進(jìn)出口變壓器容量計算表進(jìn)口出口洞外洞內(nèi)洞外洞內(nèi)計算容量700213708213變壓器容量500+315315500+3153153.2輸電線路選型由于洞內(nèi)施工作業(yè)環(huán)境差，洞內(nèi)圍巖破碎有滴滲水現(xiàn)象加上洞內(nèi)車輛行走，結(jié)合洞內(nèi)實際情況根據(jù)洞內(nèi)負(fù)荷考慮降低電能損失，電纜型號選擇為 ZR-YJV22-10kV-3 35 mm2 （銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電 力電纜），電纜長度進(jìn)口 1400m;出口 1400m3.3高壓線引入根據(jù)對隧道周邊電網(wǎng)情況調(diào)查，我標(biāo)段采用貫通大線為10kV電源，進(jìn)口電源位于洞口

8、右側(cè)約60m處，出口電源位于洞口右側(cè) 50m處。進(jìn)出口分別由 洞口電力貫通線引至洞內(nèi)。根據(jù)胡家壩隧道進(jìn)口、出口實際及用電設(shè)備的分布情況，胡家壩隧道進(jìn)、 出口在洞口段1.0km的范圍內(nèi)直接采用洞外的低電壓進(jìn)洞供電，1.2km以后段 落采用高壓進(jìn)洞方案技術(shù)，確保施工順利進(jìn)行。3.4高壓線路進(jìn)洞及鋪設(shè)胡家壩隧道進(jìn)出口斷面小，高壓電纜線進(jìn)口沿線路右側(cè)拱腰位置布設(shè)； 出口沿線路左側(cè)拱腰位置布設(shè)，避免與線路右側(cè)照明線路及高壓風(fēng)管相互干 擾，電纜懸掛高度控制在3.5 m左右。洞內(nèi)施工大小車輛通行，難免會與洞 壁擦碰，為了電纜安全采用高點鋼索（鋼絞線）懸吊電纜移動敷設(shè)方式，為便于電纜線鋪設(shè)，在隧洞主洞左側(cè)邊墻

9、位置每隔1520m設(shè)固定點一個（采用22鋼筋、35cm長，手鉆打孔，插入20cm外露15cm錨固劑粘結(jié)牢固） 作為安裝鋼索懸吊點，吊點安裝好后在每一吊點上焊接一根15cm長/ 40X 4角鋼（角鋼另一端上鉆16的孔），角鋼下吊掛一個懸垂線夾用于鋼絞線安 裝，鋼索敷設(shè)后穿入懸垂線夾并用手扳葫蘆分段緊起固定高壓電纜線與鋼索 通過電纜掛鉤連接，沿邊墻平行布置由于電纜相對較重，掛鉤之間間距按80100cm控制電纜安裝固定好后應(yīng)在短時間內(nèi)按照電纜頭制作工藝要求認(rèn) 真細(xì)致地將電纜中間頭制作完成并加以固定，電纜中間頭固定時不得受拉力 太大，否則會使中間頭絕緣破壞導(dǎo)致電纜頭報廢。電纜線進(jìn)入洞室后與洞室內(nèi)布設(shè)的

10、按表 2計算的變壓器容量配置的箱式 變壓器相連，洞室內(nèi)安裝變壓器、配電柜及低壓電容補(bǔ)償柜（ GGJ1-01-150 kVar），洞內(nèi)低壓線路采用三相五線制。根據(jù)現(xiàn)場用電設(shè)備的用電情況進(jìn)行用電分區(qū)，避免用電設(shè)備過于集中，洞內(nèi)動力線與照明線將分別架設(shè)，整齊 排線，固定在隧洞的一側(cè)，洞內(nèi)10 kV高壓電纜與0.4 kV低壓線安裝在同 一側(cè)，高壓在上 低壓在下分層布設(shè)，高壓電纜懸掛高度不小于3.5 m，以確保隧洞內(nèi)正常施工用電及洞內(nèi)用電安全下圖所示正洞風(fēng)管、高壓線路、照明線路及風(fēng)水管布置圖3.5洞內(nèi)變壓器洞室布置根據(jù)各工區(qū)承擔(dān)正洞施工任務(wù)量及洞內(nèi)施工用電實際情況，變壓器洞室布設(shè)位置參見下表變壓器布置表

11、3變壓器容量（KVA）變壓器位置主要用途備注進(jìn)口315DyK170+793大避車洞輸送泵供電、施工排水進(jìn)口 1281m出口315DyK147+025大避車洞輸送泵供電、施工排水進(jìn)洞1485m變壓器洞室規(guī)格為長6.5m,寬4.0m，高4.5m;洞內(nèi)做好噴錨支護(hù)（掛網(wǎng) 6.5 X 20X 20鋼筋網(wǎng)片、施作L=2.5 m22系統(tǒng)錨桿噴射C20混凝土，洞 室頂部不得有滲漏水現(xiàn)象）；箱式變壓器臺座根據(jù)變壓器結(jié)構(gòu)尺寸制作，底 板位置做好細(xì)部處理并做好接地極。變壓器安裝后設(shè)置防護(hù)木門，并設(shè)安全 警示標(biāo)志以加強(qiáng)其安全性。3.6接地系統(tǒng)接地裝置的合適與否，接地電阻值是否合乎標(biāo)準(zhǔn)要求，直接影響到電力 系統(tǒng)設(shè)備的

12、正常運行，影響到洞內(nèi)的安全。接地系統(tǒng)采用接地模塊式加強(qiáng)型接地方式。由于是隧洞內(nèi)施工，洞內(nèi)基 面多為砂石相對比較干燥，介質(zhì)導(dǎo)電率差無法滿足設(shè)計要求（用電設(shè)計要求 為三4Q）,如不采取措施接地電阻過高用電時起不到保護(hù)作用，會對人體造 成一定的傷害。為了降低接地電阻，應(yīng)在降壓洞室內(nèi)事先將下基地面全部向 下挖60 cm，將接地模塊直接布置在地面上，用鍍鋅扁鐵（50 X 5）將模塊之間首尾相互連接，并用扁鐵做交叉焊接形成等電位。底板挖開后用細(xì)土回 填夯實處理，在連接好模塊后將模塊及扁鐵周圍撒下一些鹽，用洞外導(dǎo)電率 較好的土壤進(jìn)行邊回填邊撒鹽邊澆水的方式，分層回填分層撒鹽澆水夯實處 理，從而改善了土壤的導(dǎo)

13、電率使之達(dá)到設(shè)計要求。3.7繼電保護(hù)裝置及控制隧洞供電系統(tǒng)的各級繼電保護(hù)裝置應(yīng)相互配合協(xié)調(diào)，使其保護(hù)可靠、靈 敏；各級繼電保護(hù)時限整定恰當(dāng)。按照用電規(guī)范要求，高標(biāo)準(zhǔn)配備線纜，堅 持“一機(jī)一閘一箱一漏”，線路架空或埋地，要嚴(yán)格控制，以確保施工安全。3.8試驗檢測變壓器裝入洞室接好高、低壓線路，接好地線，準(zhǔn)備工作完畢后，與地 方供電部門聯(lián)系按照國家電氣設(shè)備安裝運行規(guī)范要求，對所有電氣設(shè)備進(jìn)行 相關(guān)電氣性能的測試（電氣裝置安裝電氣交接試驗）；對電纜、真空開關(guān)、 變壓器、配電柜等設(shè)備嚴(yán)格按照電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn) GB50150-2006 進(jìn)行試驗。所有設(shè)備試驗合格后應(yīng)依據(jù)電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范對安 裝工程逐一、逐步的驗收，驗收合格后再聯(lián)系供電部門對設(shè)備送電試行。3.9停電預(yù)防措施為了防止高壓電突然停電，而影響洞內(nèi)排水和施工。 1#斜井、2#斜井、 3#斜井、4#斜井必須在洞外發(fā)電機(jī)房再增加1太400kw發(fā)電機(jī)，一旦高壓停 電立即采用兩臺320kw發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行。通過洞外的變壓器向洞內(nèi)供電。供電方式：由發(fā)電機(jī)直接送到洞外變壓器的低壓側(cè)，而后升壓到高壓側(cè)， 通過原有進(jìn)洞高壓電纜送到洞內(nèi)變壓器的高壓測，再由低壓測降壓后到低壓 開關(guān)柜使用。只有這樣才能保證高壓停電后，洞內(nèi)正常供電。3.10安全防護(hù)要求高壓進(jìn)洞所用敷設(shè)于隧洞內(nèi)的電力電