10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求


電纜隧道選型應滿足電纜敷設、運行使用、故障檢修等電力設施專業性能要求。電纜隧道結構設計需要滿足使用年限及耐久性要求;作用及作用效應分析;結構的極限狀態設計;結構及構件的構造、連接措施;結構防水、施工條件等要求。電纜隧道內應設置照明系統、排水系統、通風系統、通信電話、標誌(警示)裝置等附屬設施。具體要求及標準應滿足相關規程、規範、技術導則要求。

1、 設計原則

電纜隧道選型應滿足電纜敷設、運行、檢修等要求。電纜隧道結構設計需滿足安全、使用年限、強度、穩定性、耐久性、抗震和防水等要求。

(1)電纜隧道總體設計應符合城市總體規劃、路網規劃及土地使用計劃的要求,協調好與地面建築物、地下構築物、公用管線的關係,減少動拆遷和對周邊環境的影響。

(2)電纜隧道路徑的確定,應考慮平縱斷面位置、出入口、工作井地質、水文以及嚴重不良地質等因素,提出合理方案。

(3) 電纜隧道平、縱斷面圖中應標明影響隧道建設的地上和地下各種障礙設施。

(4)電纜隧道橫斷面設計應根據建設規模、電壓等級、結構型式、防災和施工工法特點等要求確定,並應與隧道的平面、縱斷面設計相協調。

(5)電纜隧道縱坡設計應滿足排水要求,當坡度超過10度時,應在人員通道部位設防滑地坪或臺階。

(6)電纜隧道覆土厚度以及與其平行或交叉管線的淨距,應根據地下管線規劃、地質條件、結構安全、施工工藝等綜合確定,必要時應採取相應的防護措施。

(7)電纜隧道應按照重要電力設施標準建設,宜採用鋼筋混凝土結構;主體結構設計使用年限不應低於1∞年;防水等級不應低於二級。

(8)電纜支架沿隧道側牆佈置,沿電纜敷設方向應平}I蔭,各支架的同層橫檔宜在同一水平面上。

(9) 電纜隧道宜在變電站、電纜終端站以及路徑上方每2.0km 適當位置設置出人口,出人口下方應設置方便運行人員上下的樓梯。


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▲圖 明開挖隧道

2、 明挖隧道技術要點

明挖隧道適用於覆蓋層薄、周邊建築物稀少、地面交通車輛不多、地下各種管線少、周圍環境要求不高的地區。

(1) 明挖隧道設計應儘量淺埋。

(2) 當有地下水時,應採取必要的降、排水措施,宜採用無水作業。

(3) 埋深較大或地質較差時,應採取安全有效的基坑支護措施。

(4) 應充分考慮拆(搬)遷、環境影響、施工措施等因素與暗挖隧道做經濟技術比選。

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▲圖 淺埋暗挖隧道

3、 暗挖隧道技術要點點

暗挖隧道適用於城市繁華地段、不適用明挖隧道的地區,分為礦山法、頂管法、盾構法三種施工方法。

(1)礦山法隧道主要適用於帶土、粉土、砂土、卵石、岩石等地層。對於高水位地層,採取堵水或降水、排水等措施後也適用。

1)一般不適用沿海地區淤泥質軟土地層。

2) 當有地下水時,需採取必要的降、排、堵水措施。

3) 工作井應採取安全有效的基坑支護措施。

4)工程設計及施工須按照"管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測、速反饋進行控制

5) 對穿越建(構築物、市政設施地段須加強地層沉降和變形控制。

(2)頂管法隧道按開挖方式主要分為擠壓式、人工頂管、泥水平衡式、土壓平衡式四種施工方式。

擠壓式頂管適用於軟薪土,且覆土要求比較深,通常不需要輔助施工措施。人工頂管法常用管徑為φ800-φ3000mm ,與其他頂管相比,其施工成本一般較低、頂進過程中遇有障礙物容易處理。泥水平衡式、土壓平衡式頂管掘進機構造基本與盾構掘進機相同,適用的地層條件雖然沒有人工頂管廣泛,但由於其在含水地層中施工沿線不需降水(僅在工作井範圍內降水) 、地層變形影響最小、容易實現長距離頂進、施工安全等優點,已成為城市地下管線頂管施工中首選的施工方法。

1) 長距離頂進及曲線複雜的工程應開展頂進方案及管節結構專項設計。

2) 頂管方式選擇應經過綜合經濟比較後,擇優選取。

3) 平面、縱斷面設計應儘量平緩,隧道斷面儘量保持一致。

4) 工作井應採取安全有效的基坑支護措施。

5) 對穿越建(構)築物、市政設施地段須嚴格控制地層沉降和變形。

(3)盾構法隧道按機械原理一般分為泥水盾構和土壓平衡盾構。泥水盾構常用於沖積黠土和洪積砂土地層,對於淤泥質土層、鬆動的砂土層、砂礫層、卵石砂礫層等也有運用。土壓平衡盾構適應於在軟弱的沖積土層中使用,在礫石層中或砂土層中加入適當的泥土後,也能發揮其特點。

1) 對富水地層、軟弱地層、地層沉降要求較高的地段優先採用。

2) 平面、縱斷面設計應儘量平緩,隧道斷面儘量保持一致。

3) 綜合考慮地質、水文、環境等因素,合理選擇盾構機型。

4) 工作井應採取安全有效的基坑支護措施。

5) 對穿越建(構)築物、市政設施地段須嚴格控制地層沉降和變形。

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▲圖 隧道施工

4、 隧道節點技術要點

隧道節點包括三通、四通,以及人員出人、電纜放線、通風、排水、照明、低壓供電等功能性井室。需根據電纜隧道路徑情況、各種功能要求和隧道施工工法等因素合理設計。

(1)在環境條件允許的情況下應將檢查井、三通井、四通井、人孔井放線井、通風井、排水井等與施工工作井結合佈設。

(2)一般情況下井室宜佈置在隧道線位正上方。如條件限制,可將井室佈置在隧道線位兩側,通過聯絡通道與隧道連通。

(3)電纜隧道工作井井室高度不宜超過5.0m ,超過時應設置多層工作井或過搜平臺,並設置蓋板,多層工作井每層設固定式或移動式爬梯。

(4)隧道工作井上方人孔內徑不應小於800mm ,在電纜隧道交叉處設置的人孔不應垂直設在交叉處的正上方,應錯開佈置。

(5)電纜隧道三通井、四通井應滿足最高電壓等級電纜線路的彎曲半徑要求,井室頂板內表面應高於電纜隧道內頂0.5m ,並應預埋電纜吊架,在最大容量電纜敷設後各個方向通行高度不低於1. 5m 。

5、設計使用要求

電纜隧道敷設適用於規劃集中出線或走廊內電纜線路20根及以上、重要變電站、發電廠集中出線區域、局部電力走廊緊張且迴路集中區域。

電纜隧道能滿足不同電壓等級的電纜敷設。不同電壓等級的電纜在隧道內應順序佈置,高電壓電纜宜佈置在隧道下側,同方向雙回電源應佈置在隧道兩側。

電纜隧道地上部分不宜建設永久建築物,隧道穿越其他構築物時,應徵得相應管理部門的同意。

電纜隧道的照明、火災自動報警、通信、通風、防水、排水等系統的設計應在施工圖中統一考慮。

明開挖隧道,適用於建設場地比較開闊,且地下管線對本工程施工影響較小的區域,並應充分考慮施工對環境的影響。應對影響範圍內的市政管線及周邊建(構)築物提出保護措施。

10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 明挖隧道斷面示意圖


10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 直線井示意圖


10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 轉彎井示意圖


淺埋暗挖隧道,適用於地面交通運輸繁忙、地下管線密佈、對地面沉陷要求嚴格的城市中不能開槽施工的區域,要求地層為含水量小的土層和破碎軟岩層。

10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 淺埋暗挖隧道斷面示意圖


10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 直線井示意圖

10kV 電力電纜線路電纜隧道設計原則及要求

▲圖 轉彎井示意圖


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