胡家壩隧道高壓進洞施工專項方案陽安二線

/陽安二線YAZQ-4標（DyK152+000～DyK175+310）胡家壩隧道高壓進洞施工專項方案編制：復核：審核：中鐵十四集團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。隧道范圍地面高程一般為565~950m，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，溝內為季節(jié)性流水，水量較小，工程范圍內無大的斷裂構造。地表自然坡度25~40。，起止里程為DyK169+512～DyK173+448，全長3936km，單線隧道。進口位于沙溪河沖積溝谷坡腳處，出口位于曹家?guī)X溝一支溝溝腦處。最大埋深為348m。洞身DyK169+655.46～920.28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、出口交通較好，施工場地條件一般，有便道可至洞口旁邊。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，大避車洞設余長電纜腔6個，大避車洞設余長電纜腔+直放站3個，大避車洞設余長電纜腔+絕緣梯車洞3個，電力箱變電站1個。進口接受耳翼墻式洞門，邊坡接受M10漿砌片石防護，厚30cm；出口接受臺階式洞門，邊坡臨時防護接受噴錨網(wǎng)，永久防護接受C25混凝土骨架護坡。依據(jù)施工組織設計要求，胡家壩隧道工程進、出口獨頭掘進2000m，因隧道斷面小，獨頭掘進距離長，故洞內通風供電是胡家壩隧道施工應解決的重要問題。二、施工用電狀況胡家壩隧道前期洞外進口安裝的2臺變壓器（500kVA+315kVA），出口；安裝的2臺變壓器（500kVA+315kVA），洞內低壓側動力電線斷面接受240mm2鋁芯電線。目前胡家壩進口掘進670m，胡家壩出口掘進800m，進出口洞內涌水量大，準備在進口洞內設一處泵站，安裝1臺55kw離心抽水泵，其他小型污水泵合計20kw，洞內輸送泵功率75KW，加上照明用電現(xiàn)洞內用電總量200KW；加上洞外空壓機通風機等不停運轉，供電線路鋪設太長，洞外變壓器所供電壓產生壓降，供電損耗太大，若仍用現(xiàn)有的500kVA+315kVA變壓器輸送供電，已不能滿足洞內抽水泵實際用電需求，依據(jù)相關供電規(guī)范及施工閱歷，0.4kV三相線路供電半徑不宜超過0.8km，現(xiàn)階段胡家壩進口掘進670m，胡家壩出口掘進800m，末端電壓已達不到用電設備額定電壓，導致洞內大型用電設備離心泵、輸送泵由于電壓低不能正常工作，為解決施工用電問題，需高壓電進洞，在洞內架設10kV電纜，洞室內安裝變壓器，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電壓不足現(xiàn)象，但隨著隧道掘井，磨子橋2號隧道進出口將接連接受高壓進洞方式供應洞內施工用電，結合洞內支配施工用電須要，高壓進洞時統(tǒng)一考慮后續(xù)施工須要，避開二次調配返工，滿足隧道施工須要，胡家壩隧道進出口洞內主要施工用電見表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）鋼筋加工空壓機通風機營區(qū)用電合計排水施工用電合計進口30132*31102055630140170出口30135*31102056530140170說明：洞內施工用電主要為輸送泵、噴錨機、洞內支立拱架用電，正常用電按設備功率的0.7倍系數(shù)考慮。參照表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進口工區(qū)洞外施工用電710KW，洞內施工用電200KW；出口工區(qū)洞外施工用電710KW，洞內施工用電180KW。三、高壓進洞方案3.1洞內變壓器選型變壓器的容量選擇：按變壓器效率最高時的負荷率b來選擇容量當隧洞的計算負荷確定后，配電變壓器的容量為：S=Pjs/βb×cosφ2式中：S—配電變壓器的容量（kVA）；Pjs—建筑物的有功計算負荷（kW）；cosφ2—補償后的平均功率因數(shù)，不小于0.9（依據(jù)0.94計算）；βb—變壓器的負荷率，變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負荷率b，變壓器的負荷率按節(jié)能負荷率參考取值，取0.75依據(jù)斜井及正洞洞內施工用電負荷（表1），經計算，進出口的洞內外變壓器容量及型號見表2表2：進出口變壓器容量計算表進口出口洞外洞內洞外洞內計算容量700213708213變壓器容量500+315315500+3153153.2輸電線路選型由于洞內施工作業(yè)環(huán)境差，洞內圍巖裂開有滴滲水現(xiàn)象加上洞內車輛行走，結合洞內實際狀況依據(jù)洞內負荷考慮降低電能損失，電纜型號選擇為ZR-YJV22-10kV-335mm2（銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜），電纜長度進口1400m；出口1400m。3.3高壓線引入依據(jù)對隧道周邊電網(wǎng)狀況調查，我標段接受貫穿大線為10kV電源，進口電源位于洞口右側約60m處，出口電源位于洞口右側50m處。進出口分別由洞口電力貫穿線引至洞內。依據(jù)胡家壩隧道進口、出口實際及用電設備的分布狀況，胡家壩隧道進、出口在洞口段1.0km的范圍內干脆接受洞外的低電壓進洞供電，1.2km以后段落接受高壓進洞方案技術，確保施工順當3.4高壓線路進洞及鋪設胡家壩隧道進出口斷面小，高壓電纜線進口沿線路右側拱腰位置布設；出口沿線路左側拱腰位置布設，避開和線路右側照明線路及高壓風管相互干擾，電纜懸掛高度限制在3.5m左右。洞內施工大小車輛通行，難免會和洞壁擦碰，為了電纜平安接受高點鋼索（鋼絞線）懸吊電纜移動敷設方式，為便于電纜線鋪設，在隧洞主洞左側邊墻位置每隔15～20m設固定點一個（接受Φ22鋼筋、35cm長，手鉆打孔，插入20cm，外露15cm，錨固劑粘結堅實）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∠40×4角鋼（角鋼另一端上鉆Φ16的孔），角鋼下吊掛一個懸垂線夾用于鋼絞線安裝，鋼索敷設后穿入懸垂線夾并用手扳葫蘆分段緊起固定高壓電纜線和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80～100cm限制電纜安裝固定好后應在短時間內依據(jù)電纜頭制作工藝要求細致電纜線進入洞室后和洞室內布設的按表2計算的變壓器容量配置的箱式變壓器相連，洞室內安裝變壓器、配電柜及低壓電容補償柜（GGJ1-01-150kVar），洞內低壓線路接受三相五線制。依據(jù)現(xiàn)場用電設備的用電狀況進行用電分區(qū)，避開用電設備過于集中，洞內動力線和照明線將分別架設，整齊排線，固定在隧洞的一側，洞內10kV高壓電纜和0.4kV低壓線安裝在同一側，高壓在上低壓在下分層布設，高壓電纜懸掛高度不小于3.5m，以確保隧洞內正常施工用電及洞內用電平安3.5洞內變壓器洞室布置依據(jù)各工區(qū)擔當正洞施工任務量及洞內施工用電實際狀況，變壓器洞室布設位置參見下表變壓器布置表3變壓器容量（KVA）變壓器位置主要用途備注進口315DyK170+793大避車洞輸送泵供電、施工排水進口1281m出口315DyK147+025大避車洞輸送泵供電、施工排水進洞1485m變壓器洞室規(guī)格為長6.5m，寬4.0m，高4.5m；洞內做好噴錨支護（掛網(wǎng)φ6.5×20×20鋼筋網(wǎng)片、施作L=2.5mΦ22系統(tǒng)錨桿噴射C20混凝土，洞室頂部不得有滲漏水現(xiàn)象）；箱式變壓器臺座依據(jù)變壓器結構尺寸制作，底板位置做好細部處理并做好接地極。變壓器安裝后設置防護木門，并設平安警示標記以加強其平安性。3.6接地系統(tǒng)接地裝置的合適和否，接地電阻值是否合乎標準要求，干脆影響到電力系統(tǒng)設備的正常運行，影響到洞內的平安。接地系統(tǒng)接受接地模塊式加強型接地方式。由于是隧洞內施工，洞內基面多為砂石相對比較干燥，介質導電率差無法滿足設計要求（用電設計要求為≦4Ω），如不實行措施接地電阻過高用電時起不到愛惜作用，會對人體造成確定的損害。為了降低接地電阻，應在降壓洞室內事先將下基地面全部向下挖60cm，將接地模塊干脆布置在地面上，用鍍鋅扁鐵（＿50×5）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。底板挖開后用細土回填夯實處理，在連接好模塊后將模塊及扁鐵四周撒下一些鹽，用洞外導電率較好的土壤進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電率使之達到設計要求。3.7繼電愛惜裝置及限制隧洞供電系統(tǒng)的各級繼電愛惜裝置應相互協(xié)作協(xié)調，使其愛惜牢靠、靈敏；各級繼電愛惜時限整定恰當。依據(jù)用電規(guī)范要求，高標準配備線纜，堅持“一機一閘一箱一漏”，線路架空或埋地，要嚴格限制，以確保施工平安。3.8試驗檢測變壓器裝入洞室接好高、低壓線路，接好地線，準備工作完畢后，和地方供電部門聯(lián)系依據(jù)國家電氣設備安裝運行規(guī)范要求，對全部電氣設備進行相關電氣性能的測試（電氣裝置安裝電氣交接試驗）；對電纜、真空開關、變壓器、配電柜等設備嚴格依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準GB50150-2006》進行試驗。全部設備試驗合格后應依據(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)系供電部門對設備送電試行。3.9停電預防措施為了防止高壓電突然停電，而影響洞內排水和施工。1#斜井、2#斜井、3#斜井、4#斜井必需在洞外發(fā)電機房再增加1太400kw發(fā)電機，一旦高壓停電立刻接受兩臺320kw發(fā)電機并聯(lián)運行。通過洞外的變壓器向洞內供電。供電方式：由發(fā)電機干脆送到洞外變壓器的低壓側，而后升壓到高壓側，通過原有進洞高壓電纜送到洞內變壓器的高壓測，再由低壓測降壓后到低壓開關柜運用。只有這樣才能保證高壓停電后，洞內正常供電。3.10平安防護要求高壓進洞所用敷設于隧洞內的電力電纜、限制電纜和照明導線均應選擇阻燃電纜或阻燃導線，當跨越道路和隧洞頂部的電