08.21 世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

8月21日上午,全球首條1000KV特高壓穿越長江電力綜合管廊隧道貫通。該工程是全球首次將大直徑盾構隧道應用於電力管廊工程,也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最先進的超長距離GIL創新工程。由鐵四院勘察設計、中鐵十四局集團承建。

建成後,將形成華東特高壓受端環網,有效提高華東接納區外清潔電力,每年減少發電用煤1億噸。這些煤用火車皮連起來可繞地球半圈。

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

這條隧道的起點在蘇州,終點在南通,跨越長江南北,長達5468.5米。

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

漫長的江底之路,蘇通GIL綜合管廊工程隧道建設中的“挖掘機”——“卓越號”盾構機2017年6月28日便出發了。

剛剛,這臺行走了419天的巨型盾構機出洞了!

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

盾構機“重見天日”意味著蘇通GIL綜合管廊的隧道工程全面貫通,電氣施工安裝階段將要開始。明年,蘇通GIL綜合管廊工程將建成投運。

5000多米的江底隧道,盾構直徑達12.07米,結構底面最低近-75米……又長又寬又深,技術難度顯而易見,可能有小夥伴好奇:

電線為啥不直接江上跨越,

非要鑽隧道?

畢竟我們常見的輸電線纜要麼是這樣的:

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

要麼是這樣的:

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

這次蘇通GIL綜合管廊裡的電線將是這樣的:

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它就是GIL(Gas-insulated Metal-enclosed Transmission Line),中文名是“氣體絕緣金屬封閉輸電線路”

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六氟化硫氣體用來絕緣,輸電靠中間金屬桿,它們都被封閉在接地的金屬外殼中。比起普通電線電纜,具有傳輸容量大、電能損耗小、不受環境影響、運行可靠性高、節省佔地等顯著優點~

▼▼▼

看著是很高端,可非要鑽隧道麼?

1

跨越江面困難很多

要知道,這次需要跨越的長江江面寬度超過5000米,如果採用架空線路,鐵塔高度將超過400米,技術難度極大。昌吉—古泉±1100千伏特高壓長江大跨越段的鐵塔高達225.2米,建設技術難度已經很大了,400多米的鐵塔可想而知……

而且採用架空線路,造價相當之高,甚至可能超過GIL建設方式。此外,400多米的鐵塔太高了,會受到航空限高制約。

就是鑽隧道,在大容量高電壓場合,GIL的投資、維護費用都比電纜低。

2

管廊隧道還能綜合利用

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

管廊上層敷設兩回1000千伏GIL,下層預留兩回500千伏電纜以及通信、有線電視等市政通用管線。一次建設,多次受益,還不影響“江容江貌”~

一條特別的隧道,

創下許多新紀錄

1971年6月,中國第一條越江隧道——打浦路隧道通車。47年間,又有多條跨江隧道在中國“橫空出世”。那麼,蘇通GIL綜合管廊工程的隧道有啥特別的呢?

1

埋深最深、水壓最高

這條江底隧道埋深最深處有-74.83米,這個深度的水土壓力超過0.8兆帕,是目前國內江河埋深最深、水壓最高的隧道

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0.8兆帕是啥概念呢?相當於每平方釐米9.8公斤的壓力。一個拇指蓋上頂個10公斤重的東西,想想估計得折了~

2

大直徑、長距離

這條5468.5米長的隧道,“”卓越號”盾構機挖了419天,創造了大直徑盾構隧道掘進速度新紀錄。

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通過近5500米的長度,普通成年人步行需要走1個半小時,時速250公里的動車大概需要1分19秒。未來,通過這裡的電只需要0.0000165秒,連你眨一下眼睛的時間都不到。

隧道盾構直徑是12.07米。這麼寬,真的可以雙向開車了~

3

首位特高壓住戶

蘇通GIL管線單相長度達5.8公里,兩回6相總長約35公里,是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最高的超長距離GIL創新工程這也是世界上首次在重要輸電通道中採用特高壓GIL。

這條特別的跨江隧道,

建設起來並不簡單

一般來說,特別的東西,想要擁有都不容易。比如特別的愛和特別的你蘇通GIL綜合管廊工程的隧道,就面臨“兩大一高”三座山——

1

技術難度大

隧道長度長、直徑大、埋藏深、水壓高……技術難度非同小可。掘進過程中,還有甲烷等有毒氣體來搗亂,盾構機運行會產生高溫或明火,萬一發生燃爆,後果不堪設想。此外,盾構機行進過程也不是一馬平川,陸續經過了2.3%、3.1%、5%等多方向多坡度的路徑,十分曲折。

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工程建設前便進行了通風專項設計和電氣防爆設計,確保了施工安全。盾構施工前也充分考慮了管片合理選型及拼裝點位,保障了拼裝質量和掘進路徑的準確性。

2

技術水平高

兩回(6相)1000千伏GIL管線的電壓等級、總長度等方面都是世界之最,國內外沒有可以借鑑的成熟經驗和產品。而且輸送距離長、輸電容量大,GIL位於輸電線路中部,工頻電壓耐受水平高,對GIL可靠性要求高。

3

工程設計難度大

GIL沿隧道三維蜿蜒敷設,盾構機穿越長江大堤容易造成大堤變形甚至沉降,對工程設計要求很多。

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

需要開展全管系柔性分析和應力計算,來適應運行過程中環境溫度變化、極限負荷情況,以及地震等特殊工況下的累積變形要求。監測表明隧道沉降、位移和收斂都不超過1釐米。

這麼難,

為啥還要建?

唐僧師徒也是歷經千辛萬苦才取得了真經。

這條隧道,相當於給特高壓GIL築了一個寬敞、密閉、有改善空間的巢,而且還附送了和諧友好的鄰居、順暢不堵的交通要道。

未來,通過這條隧道,國家大氣汙染防治行動計劃重點建設的12條輸電通道之一的淮南—南京—上海特高壓工程,將與已投運的皖電東送淮南—皖南—上海特高壓工程連接在一起,形成貫穿皖、蘇、浙、滬負荷中心的華東特高壓交流環網

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

蘇通GIL綜合管廊工程建成後,好處還有更多——

1

電力更充足

華東地區接受區外來電能力更強,既能滿足經濟社會發展的用電需要,又能實現資源在更大範圍內的優化配置。

2

電網更堅強

不但可構建堅強的電力交換平臺,而且能夠為系統提供電壓、頻率穩定支撐,提高電網抵禦故障能力。

3

技術更進步

蘇通GIL綜合管廊工程是特高壓輸電領域一項重大的技術創新,為特高壓、超高壓輸電提供了一個新的方向,具有重要的創新和展示意義,也將為國內在跨江、跨海、城市人口密集地區建設輸電通道提供了新的解決方案。

4

天更藍、水更清

能充分利用區外清潔電力,每年可以減少發電用煤1億噸,減排二氧化硫48萬噸、氮氧化物47萬噸、煙塵6萬噸,對促進華東地區大氣汙染防治具有重要意義。

那麼問題來了?

水是導電的

1000KV特高壓穿越萬里長江

萬一滲水漏電怎麼辦?

不好意思

中國鐵建要讓那些想喝魚湯的小夥伴

失望了!!!

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

管廊剖面圖

該工程在長度、電壓等級、工程風險和難度各方面均為世界之最,國內外沒有可借鑑的成熟經驗和產品,整體核心技術完全是由中國建設者們自主研發並參與施工。一點點天馬行空的想象力+無敵於世的基建能力,成就了這項超級工程!

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

技能點之一

基建狂魔的超級腦洞

起初,該工程是採取“跨江”,還是“穿江”,就論證了數年。

如果採用傳統方式將高壓電跨越長江,需要在江中建設450米的雙塔及27個籃球場面積相當的塔底,對航運和環境將帶來不可估量的損害。

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

經過反覆研究與觀摩,最終決定通過用隧道穿越長江,能減少20多萬立方米的鋼筋混凝土,也可以在不影響正常航運的同時,最大程度保護長江沿岸生態。

技能點之二

克服江面下75米的超級風險

施工面臨江下地質條件複雜,富含有害氣體,且具有高透水、高密實度、高磨耗等施工難點。

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

施工最深在長江水下74.83米,最大水土壓力達到9.8倍大氣壓力,相當於一個手指甲承受20斤的重量,這是目前國內埋深最深,水壓力最高的盾構隧道。

該管廊兩次穿越大堤,對沉降控制要求極高;長距離穿越有害氣體地層,含有甲烷等易燃易爆氣體,安全風險極高;江中衝槽段,覆土厚度鉅變,水土壓力瞬息萬變,盾構機的參數時刻調整,施工風險極高。

技能點之三

全球領先的超級速度

世界第一條1000千伏特高壓管廊隧道穿越長江!

盾構機始發以來,日均掘進14.12米,月均417米,14個月貫通,創造了世界水下大直徑盾構隧道和現代電力建設的新奇蹟。

技能點之四

在放大鏡下的超級關注

該管廊隧道不滲不漏,渾然天成,先後吸引國內外6000餘人專家學者、業內同行現場觀摩學習。錢七虎院士稱讚:“此隧道是目前國內現場管理最好、實體質量最優、建設進度最快的行業標杆工程。”

技能點之五

趟水過河的超級智慧

面對這些世界性的難題,建設方與中鐵十四局大力開展技術創新,研發了盾構刮刀磨損在線實時監測、箱涵通風、防爆設計等

9項發明專利、8項實用專利,在國家核心期刊發表論文近20篇,並根據穿越有害氣體的實際,在國內首次對盾構機進行防爆專項設計,為今後盾構隧道施工積累了寶貴經驗。

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