二青山隧道高壓進(jìn)洞施工專項(xiàng)方案

1、新建太興鐵路靜興段TXJX-2標(biāo)(DK132+29異DK148+146)二青山隧道高壓進(jìn)洞施工專項(xiàng)方案中國(guó)鐵建編制:復(fù)核:審核:中鐵二十二局集團(tuán)有限公司太興鐵路靜興段工程項(xiàng)目部2011年7月25日二青山隧道高壓進(jìn)洞施工專項(xiàng)方案一、工程概況二青山隧道穿越呂梁山山脈北段，屬中山區(qū)，進(jìn)口位于嵐縣境內(nèi)，出口位于興縣境內(nèi)。隧道進(jìn)口里程DK132295，出口里程DK148146，隧道全長(zhǎng)15.851km,屬單線特長(zhǎng)隧道，也是本項(xiàng)目控制工期的工程。隧道中部最大埋深600m左右，出口端埋深較淺，約2560m。隧道區(qū)進(jìn)口段（嵐縣端）為山間黃土盆地，洞身段及出口段為褶皺斷裂中山區(qū)，N“U字形溝谷發(fā)育。隧道穿越地層

2、除進(jìn)、出口淺埋段為第四系黃土層外，其余均為太古界、元古界的變質(zhì)巖地層。隧道進(jìn)口17.47m直線段后接半徑R=1200m的曲線，曲線長(zhǎng)度為1119.47m,中部為直線，至DK146+825.91接一半徑R=2000m的曲線，曲線長(zhǎng)899.44m,洞身線路縱坡為單面坡，自進(jìn)口至出口依次為4%o/1205m、5%。/13250m和3%o/1396m的下坡。隧道進(jìn)口位于莊上村附近，從209國(guó)道有鄉(xiāng)村公路（瀝青路面，寬度3.5m，長(zhǎng)度1.5km）通往莊上村，然后沿土路（2.5m寬，300m長(zhǎng)）可至隧道進(jìn)口下方（施工期間，土路段需改建為便道）。隧道出口位于鄉(xiāng)村公路（瀝青路面，45m寬）旁，鄉(xiāng)村公路可接省道

3、。二青山隧道設(shè)置4座斜井，1#斜井830米，綜合坡度為7.8%的下坡；2#斜井1725米，綜合坡度為11.2%的下坡；3#斜井1830米，綜合坡度為11%的下坡；4#斜井1230米，綜合坡度為6%的下坡，其中除3#M井采用760X588cm雙車(chē)道內(nèi)凈空斷面外其余3座斜井全部采用510X580cm的單車(chē)道內(nèi)凈空斷面，斜井全部采用無(wú)軌運(yùn)輸。斜井總長(zhǎng)度5620m,相當(dāng)于正洞長(zhǎng)度的35.4。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，二青山隧道工程除進(jìn)、出口獨(dú)頭掘進(jìn)2000m外其他四個(gè)斜井掘進(jìn)長(zhǎng)度加上承擔(dān)正洞任務(wù)量獨(dú)頭掘進(jìn)都大于2000m，3#斜井往出口方向獨(dú)頭掘進(jìn)更長(zhǎng)，達(dá)到3800m,因隧道斷面小獨(dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng)，故洞內(nèi)通

4、風(fēng)供電是二青山隧道施工應(yīng)解決的重要問(wèn)題。二、施工用電情況二青山隧道6個(gè)工區(qū)前期洞外進(jìn)口安裝的1臺(tái)630kVA變壓器；1#斜井安裝的1臺(tái)630kVA變壓器；2#斜井安裝的1臺(tái)800kVA變壓器；3#斜井安裝的630、315變壓器各1臺(tái)；4#斜井安裝的1臺(tái)630kVA變壓器；出口；安裝的1臺(tái)630kVA變壓器，洞內(nèi)低壓側(cè)動(dòng)力電線斷面采用180mm2鋁芯電線。目前2#斜井掘進(jìn)870m、3#斜井掘進(jìn)1100米，目前2#斜井、3#斜井洞內(nèi)涌水量大，2#M井在K0+680處泵站安裝了2臺(tái)55KW離心抽水泵，其它小型泥漿泵12.5KW共計(jì)6臺(tái)，加上照明用電現(xiàn)洞內(nèi)用電總量200KW;3#斜井在K0+760處泵

5、站安裝了1臺(tái)55KW離心抽水泵，掌子面附近安裝1臺(tái)35KW離心泵往K0+760處泵站中轉(zhuǎn)，其它小型泥漿泵12.5KW共計(jì)5臺(tái)，洞內(nèi)輸送泵功率90KW,加上照明用電現(xiàn)洞內(nèi)用電總量250KW;加上洞外空壓機(jī)通風(fēng)機(jī)及洞外碎石場(chǎng)等不停運(yùn)轉(zhuǎn)供電線路鋪設(shè)太長(zhǎng)，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800kVA（2#斜井）、630+315KVA（3#斜井）變壓器輸送供電，已不能滿足斜井洞內(nèi)抽水泵實(shí)際用電需求，按照相關(guān)供電規(guī)范及施工經(jīng)驗(yàn)，0.4kV三相線路供電半徑不宜超過(guò)0.8km，現(xiàn)階段2#斜井掘井進(jìn)尺870m、3#斜井掘進(jìn)1100m,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

6、心泵、輸送泵由于電壓低不能正常工作為解決施工用電問(wèn)題，需高壓電進(jìn)洞，在洞內(nèi)架設(shè)10kV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，其他各工區(qū)目前還不存在洞內(nèi)電壓不足現(xiàn)象，但隨著隧道掘井，各工區(qū)也將陸續(xù)采用高壓進(jìn)洞方式提供洞內(nèi)施工用電，結(jié)洞內(nèi)計(jì)劃施工用電需要，高壓進(jìn)洞時(shí)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，六個(gè)工區(qū)洞內(nèi)主要施工用電見(jiàn)表1表1:各工區(qū)施工用電配置表洞外主要施工用電（KVV斜井主要施工用電（Kvy正洞主要施工用電（Kvy拌合站鋼筋加工空壓機(jī)通風(fēng)機(jī)營(yíng)區(qū)用電合計(jì)使用率施工用電排水合計(jì)使用率排水施工用電合計(jì)使用率進(jìn)口12050440220208505950

7、01101302401681#斜井3020550440201060742303003302311101702801962#斜井60550440201070749407207605321102203302313#斜井9030660440201240868407207605321102203302314#斜井302055044020106074235300335234.5110220330231出口3020440220207305110013013091說(shuō)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。參照表1的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)口工區(qū)洞外施工用電595KW

8、,洞內(nèi)施工用電168KW;1#斜井工區(qū)洞外施工用電742KW,斜井施工用電231KW,正洞施工用電196KW;2#M井工區(qū)洞外施工用電749KW,斜井施工用電532KW,正洞施工用電231KW;3#M井工區(qū)洞外施工用電868KW,斜井施工用電532KW,正洞施工用電231KW;4#M井工區(qū)洞外施工用電742KW,斜井施工用電234KW,正洞施工用電231KW;出口工區(qū)洞外施工用電511KW,洞內(nèi)施工用電91KW。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(shí)的負(fù)荷率b來(lái)選擇容量當(dāng)隧洞的計(jì)算負(fù)荷確定后，配電變壓器的容量為：S=PjS/BbXcos（|）2式中：S配電變壓

9、器的容量（kVA）;Ps一建筑物的有功計(jì)算負(fù)荷（kW;cos02一補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)，不小于0.9;（3b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)斜井及正洞洞內(nèi)施工用電負(fù)荷（表1）,經(jīng)計(jì)算，六個(gè)工區(qū)的洞內(nèi)外變壓器容量及型號(hào)見(jiàn)表2表2:個(gè)工區(qū)變壓器容量計(jì)算表進(jìn)口1#斜井2#斜井3糕斗井4棟斗井出口洞外洞內(nèi)洞外斜井洞內(nèi)洞外斜井洞內(nèi)洞外斜井洞內(nèi)洞外斜井洞內(nèi)洞外洞內(nèi)計(jì)算容量7142028902772358996382771041638277890280277613109變壓器容量800315630+315315315630+3

10315630315630+3153153156303153.2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(chē)輛行走，結(jié)合洞內(nèi)實(shí)際情況根據(jù)洞內(nèi)負(fù)荷考慮降低電能損失，電纜型號(hào)選擇為ZR-YJV22-10kV-335mm2（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(zhǎng)度進(jìn)口1500mi#M井2000m2#M井2700m3#斜井3300m4#斜井2800m出口1500m3.3 高壓線引入根據(jù)對(duì)隧道周邊電網(wǎng)情況調(diào)查，在隧道進(jìn)口段嵐縣境內(nèi)的距進(jìn)洞口8kM王獅鄉(xiāng)有35kV變電站可以提供35kV的電源；隧道出口端位于臨縣跟興縣交界處，在興縣境內(nèi)利用

11、西會(huì)鄉(xiāng)農(nóng)網(wǎng)改造線路可以提供35kV的電源。進(jìn)口端施工電源由王獅鄉(xiāng)35kV變電站的引一路專線，負(fù)擔(dān)進(jìn)口端和1#、2#斜井施工設(shè)備負(fù)荷；出口端施工電源利用興縣農(nóng)網(wǎng)改造引一路專線，負(fù)擔(dān)出口端和3#、4#M井施工設(shè)備負(fù)荷；35kV線路采用架空線。進(jìn)口處設(shè)一座35/10kv變配電所，10kV出線側(cè)設(shè)4路出線，兩路給本處變壓器供電，兩路采用樹(shù)干式給1#、2#斜井終端變電所供電。在出口設(shè)一座35/10kv變配電所，10kV出線側(cè)設(shè)4路出線，兩路給本處變壓器供電，兩路采用樹(shù)干式給3#、4#斜井終端變電所供電。根據(jù)二青山隧道進(jìn)口、1#斜井、2#斜井、3#斜井、4#斜井、出口實(shí)際及用電設(shè)備的分布情況，二青山隧道進(jìn)

12、、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，1.0km以后段落采用高壓進(jìn)洞方案技術(shù)；2#4井、3#斜井在洞口段600m的范圍內(nèi)直接采用隧道外的低電壓進(jìn)洞供電，600m以后段落采用高壓進(jìn)洞方案技術(shù)；1#斜井、4#斜井在斜井施工過(guò)程中直接采用隧道外的低電壓進(jìn)洞供電，斜井進(jìn)入正洞后采用高壓進(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)二青山隧道斜井井身斷面小，高壓電纜線沿斜井右側(cè)拱腰位置布設(shè)；進(jìn)入隧道主洞后，電纜線沿隧洞右側(cè)位置鋪設(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3.5m左右。洞內(nèi)施工大小車(chē)輛通行，難免會(huì)與洞壁擦碰，為了電纜安全采用高點(diǎn)鋼索

13、（鋼絞線）懸吊電纜移動(dòng)敷設(shè)方式為便于電纜線鋪設(shè)，在隧洞主洞左側(cè)邊墻位置每隔1520m設(shè)固定點(diǎn)一個(gè)（采用22鋼筋、35cm長(zhǎng)，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(diǎn)，吊點(diǎn)安裝好后在每一吊點(diǎn)上焊接一根15cm長(zhǎng)/40X4角鋼（角鋼另一端上鉆16的孔），角鋼下吊掛一個(gè)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(guò)電纜掛鉤連接，沿邊墻平行布置由于電纜相對(duì)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(shí)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(shí)不得受拉力太大，否則會(huì)使中間

14、頭絕緣破壞導(dǎo)致電纜頭報(bào)廢。電纜線進(jìn)入洞室后與洞室內(nèi)布設(shè)的按表2計(jì)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(GGJ1-01-150kVar),洞內(nèi)低壓線路采用三相四線制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)于集中，洞內(nèi)動(dòng)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)10kV高壓電纜與0.4kV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3.5m,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)水管布置圖斜井風(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)

15、承擔(dān)正洞施工任務(wù)量及洞內(nèi)施工用電實(shí)際情況，變壓器洞室布設(shè)位置參見(jiàn)下表變壓器布置表3變壓器容量（KVA）變壓器位置主要用途備注進(jìn)口315DK133+375大避車(chē)洞輸送泵供電、施工排水2#斜井、3#斜井、4#斜井斜井長(zhǎng)，局壓風(fēng)管風(fēng)壓、風(fēng)量進(jìn)入正洞損失大，建議斜井進(jìn)入正洞后在喇叭口設(shè)置空壓機(jī)房洞室，將洞外空壓機(jī)移至洞內(nèi)喇叭口空壓機(jī)房，相應(yīng)的將洞外630KVA變壓器調(diào)至洞內(nèi)喇叭口處負(fù)責(zé)空壓機(jī)房供電。1#斜井井身315斜井喇叭口負(fù)責(zé)斜井排水、進(jìn)口方向輸送泵供電進(jìn)口方向出口方向315DK135+895大避車(chē)洞輸送泵供電、施工排水2#斜井井身630K1+200負(fù)責(zé)斜井排水、進(jìn)口方向輸送泵供電進(jìn)口方向出口方向

16、315DK138+835大避車(chē)洞輸送泵供電、施工排水3#斜井井身630K1+200負(fù)責(zé)斜井排水、進(jìn)口方向輸送泵供電進(jìn)口方向出口方向315DK142+195大避車(chē)洞輸送泵供電、施工排水4#斜井井身315斜井喇叭口負(fù)責(zé)斜井排水、出口方向輸送泵供電進(jìn)口方向315DK144+085大避車(chē)洞輸送泵供電出口方向出口315DK147+025大避車(chē)洞輸送泵供電變壓器洞室規(guī)格為長(zhǎng)6.5m,寬4.0m,高4.5m;洞內(nèi)做好噴錨支護(hù)（掛網(wǎng)06.5X20X20鋼筋網(wǎng)片、施作L=2.5m22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(tái)座根據(jù)變壓器結(jié)構(gòu)尺寸制作，底板位置做好細(xì)部處理并做好接地接。地極

17、采用BLJ-MK-1接地模塊，變壓器安裝后設(shè)置防護(hù)木門(mén)，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)備的正常運(yùn)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(duì)比較干燥，介質(zhì)導(dǎo)電率差無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求（用電設(shè)計(jì)要求為三4Q）,如不采取措施接地電阻過(guò)高用電時(shí)起不到保護(hù)作用，會(huì)對(duì)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60cm,將接地模塊直接布置在地面上，用鍍鋅扁鐵（50X5）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(kāi)后用細(xì)土

18、回填夯實(shí)處理，在連接好模塊后將模塊及扁鐵周?chē)鱿乱恍}，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(shí)處理，從而改善了土壤的導(dǎo)電率使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.7 繼電保護(hù)裝置及控制隧洞供電系統(tǒng)的各級(jí)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(jí)繼電保護(hù)時(shí)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(jiān)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(yàn)檢測(cè)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(mén)聯(lián)系按照國(guó)家電氣設(shè)備安裝運(yùn)行規(guī)范要求，對(duì)所有電氣設(shè)備進(jìn)行相關(guān)電氣性能的測(cè)試（電氣裝置安裝電氣交接試驗(yàn)）；對(duì)電纜、真空開(kāi)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB50150-2006>進(jìn)行試驗(yàn)。所有設(shè)備試驗(yàn)合格后應(yīng)依據(jù)電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范對(duì)安裝工程逐一、逐步的驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后再聯(lián)系供電部門(mén)對(duì)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(tái)320kw發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。通過(guò)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(guò)原有