隧道高压进洞(指导施工用)讲解

1、E 新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程施工CLZQ-7标段 （左线：D8K124+042.985D8K131+360）(右线：YD8K126+539.661YD8K131+508)茂县隧道高压进洞施工专项方案编制：复核：审核：中铁十七局集团有限公司成兰铁路CLZQ-7标工程指挥部茂县隧道高压进洞施工专项方案一、工程概况1.1工程概况茂县隧道位于茂县车站与龙塘车站之间，茂县车站伸入隧道进口端，进口段合修，出口段分修。本隧道进口段位于半径为6000的右偏曲线上，线路设计为单面上坡。轨面高程为1544.4081698.183m。隧道起始里程左线：D8K125+250.00D8K131+360.

2、00；右线：YD8K126+539.661YD8K131+508），其中：左线长6110m，右线长4968.339m。隧道最大埋深约1646m，属构造剥蚀深切割高中山地貌，沟谷纵横，地形起伏大，地表高程15753278m，相对高差1703m，自然横坡1565，局部为陡壁。隧道进口位于茂县光明乡中心村附近；出口位于下核桃沟，隧道横穿多条山间溪沟。进口植被茂盛，出口端植被稀疏，以灌木为主。隧道进、出口端均有乡村便道相通，交通条件良好；洞身及斜井出口段仅有少量零散居民，偶有便道，交通条件差。我标段茂县隧道施工范围设置1座斜井，2座平导。其中 1#斜井1687米，综合坡度为10%的下坡，净空尺寸7.5

3、m6.2m；1#平导1800米，综合坡度为17.2的上坡，净空尺寸5.6m6m；进口平导1620米，综合坡度为1的上坡，净空尺寸7.5m6.2m；斜井及平导全部采用无轨运输，总长度5107m，相当于正洞长度的46.1。1.2施工组织安排1.2.1斜井工区施工安排根据施工组织设计要求， 计划2014年12月31日完成茂县隧道工程1#斜井切入主线。然后分1#平导、左线正向掘进、左线反向掘进三个工作面掘进，反向掘进于2016年9月30日完成与进口平导贯通，形成通风、排水通道。左线与隧道进口形成贯通通道后，左线大里程继续向前施工，并开启右线施工，分别从2#、5#横通道提前切入右线，2016年10月1日

4、正式开启右线掘进。1#平导与2015年11月10日切入左线，然后分左线继续掘进和8#通道转右线掘进两个作业面直至施工任务全部完成。1.2.1隧道进口工区施工安排进口平导第一作业面经25#横通道于2014年11月31日完成左线切入，2015年11月底完成双线合修段施工。进口平导第二作业面沿平导于2015年5月31日完成左线切入，然后分正反方向分别开挖左线，正向于2015年9月30日完成与斜井左线反打贯通；反向于2015年11月31日掘进到双线分修处，然后转入右线施工，直至2#通道位置。进口三线全工期独头掘进，直至完成。二、施工用电情况2.1目前供电情况茂县隧道目前分1#斜井和进口平导两个工作面。

5、其中，斜井长1687米，目前完成1000米；进口平导长1620米，目前完成100米。由于1#斜井1300米处要开始施工衬砌，线路距离超过800米，80输送泵无法启动，计划提前高压进洞。进口平导洞外安装800KVA变压器1台，目前掘进长度较短，用电情况为：进口平导洞外空压机2台320KW、通风机1台110KW、营区用电20KW、进口平导洞内湿喷机1台45KW、电焊机3台33KW、输送泵1台110KW、抽水泵33KW、照明用电10KW、有效用电总量为476.7KW，能满足施工需求。 高压供电时，在洞内架设 10 kV 电缆，洞室内安装变压器，以缩短低压供电距离，满足供电需求。结合洞内计划施工用电需

6、要，高压进洞时统一考虑后续施工需要，避免二次调配返工，满足隧道施工需要。2.2计划供电情况2.2.1 洞内变压器选型变压器的容量选择：按变压器效率最高时的负荷率 b来选择容量 当隧洞的计算负荷确定后，配电变压器的容量为：S=（Pjs/b）cos2式中： S配电变压器的容量（kVA）；Pjs 建筑物的有功计算负荷（kW）,一般取0.7倍最大使用功率；cos 2 补偿后的平均功率因数，不小于 0.9；b 变压器的负荷率，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率 b，变压器的负荷率按节能负荷率参考取值，取 0.75。2.2.2斜井供电在距斜井洞口1100米避车洞室处设高压进洞变压器一处(l就近连

7、续设3个变压器洞室备用），先负责斜井施工，切入正洞后负责1#平导和左线正、反打施工。洞外变压器只负责拌和站120KW、风机247KW、照明15KW、营区用电20KW、合计249KW，最大计算电容2490.84=209KW，配500KVA电压器1台。（1）2014年11月31日（斜井拐弯）之前，斜井1个工作面，用电功率统计如下：湿喷机45KW、电焊机33KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45KW、照明10KW，合计585KW，最大计算电容为5850.84=491.4KW，考虑后续施工需要，直接设800KVA变压器1台，补偿器调整电压。考虑提前设泵站1个，按220KW考虑，也完全满足施工

8、要求。变压器设置斜井进洞1100米处（XJ1K0+550进洞方向左侧）的洞室内。洞室施工时按两个变压器大小设置(800+800KVA，可分离设置，先运行1台变压器，另外1台暂时待命)。（2）2014年11月31日至2014年12月31日斜井切入左线阶段洞口增设2135风机一台。洞口500KVA变压器供电：拌和站120KW、风机2135+247=364KW、营区用电20KW、隧道照明10KW，合计514KW，最大计算电容为5140.84=432KVA，满足施工要求。1#平导和斜井底部两个工作面，用电功率统计如下：斜井底部：湿喷机45KW、电焊机33KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45

9、KW、照明10KW，泵站250KW，合计835KW，最大计算电容为8350.84=701KVA；1#平导：喷锚机27.5KW、扒渣机90KW、电焊机22KW、空压机160其他设备共用斜井的，合计287KW，最大计算电容为2870.84=241KVA；两个工作面合计701+241=942KVA，800KVA变压器1台满足要求。变压器仍设在斜井进洞1100米处（XJ1K0+550进洞方向左侧）洞室内。（3）2015年1月1日至2015年4月22日（左线掘进到28#横通道）斜井切入左线阶段1#平导、左线正向掘进、左线反向掘进3个工作面，用电功率统计如下：1#平导：喷锚机27.5KW、扒渣机90KW、

10、电焊机22KW、空压机160其他设备共用斜井的，合计287KW，最大计算电容为2870.84=241KVA；左线正向掘进：湿喷机75KW、电焊机44KW、空压机320KW、地泵132KW、排水66KW、照明10KW，合计647KW，最大计算电容为6470.84=543KVA；左线反向掘进：湿喷机45KW、电焊机44KW、空压机320KW、排水45KW，泵站250KW，合计704KW，最大计算电容为7040.84=591KVA；合计241+543+591=1375KVA，若启动泵站确实带不动时则开启另外一台800KVA变压器。变压器仍为斜井进洞1100米处（XJ1K0+550进洞方向左侧）洞室内

11、的变压器。（3）2015年4月22日至2015年9月30日左线与进口平导贯通阶段斜井XJ1K0+550处800KVA变压器供电左线反向掘进工作面和泵站，设备使用情况：湿喷机45KW、电焊机44KW、空压机320KW、接力风机110KW、地泵132KW、排水45KW，泵站250KW、合计946KW，最大计算电容为9460.84=795KVA；满足施工需求。斜井变压器移至28#横通道1台800KVA，供电1#平导和左线正向掘进掌子面，1#平导：喷锚机27.5KW、扒渣机90KW、电焊机22KW、空压机160、合计287KW，最大计算电容为2870.84=241KVA；左线正向掘进：湿喷机75KW、

12、电焊机44KW、空压机320KW、地泵132KW、排水66KW，合计637KW，最大计算电容为6370.84=535KVA；合计最大计算电容为241+535=776KVA，800KVA变压器1台满足要求。（4）2015年9月30日至2015年11月10日（31#横洞完成掘进）左线反打贯通后，斜井洞口风机全部移至XJ1K0+080处，并增设1台风机，采用巷道式通风，由斜井XJ1K0+550变压器供电。XJ1K0+550变压器：设备使用情况为：风机2135KW+2135KW+247KW=634KW、地泵132KW、泵站250KW、合计1016KW，最大计算电容为10160.84=853KVA，此处

13、800KVA变压器1台满足施工需要。在30#横通道内增设800KVA变压器1台，供1#平导通过31#横通道完成左线切入后，新开的两个工作面，即左线掘进和8#横通道右线掘进。28#横通道变压器停止供应1#导洞施工，而增加了5#横通道转右线掘进，还是两个工作面。28#横通道变压器供电左线掘进和5#横通道转右线掘进两个工作面( 共用1个输送泵）:1）左线掘进：湿喷机75KW、电焊机44KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45KW，合计616KW，最大计算电容为6160.84=518KVA；2）5#横通道右线掘进：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、排水45KW，合计431.

14、5KW，最大计算电容为431.50.84=363KVA；合计最大计算电容为518+363=881KVA，800KVA变压器可满足施工需要。30#横通道变压器供电两个工作面：左线掘进：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45KW，照明10KW、合计573.5KW，最大计算电容为573.50.84=482KVA；8#通道右线掘进：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、接力风机110KW(设在31#横通道进口、专供8#通道右线施工）、排水45KW，照明10KW、合计551.5KW，最大计算电容为551.50.84=463KVA；合计482+463

15、=945KVA，设800KVA变压器1台，可满足需求。（5）2015年11月10日（31#横洞完成掘进）至2016年1月31日（右线完成6#横通道处贯通）9#横通道完成后，将30#通道的800KVA变压器移至9#横通道，仍然供电左右线两个掘进工作面，满足施工需要。9#横通道变压器可预留一进二出的变压器接口，如若左线施工进度能远超右线，可从横洞插入工作面考虑提前工期。2016年1月31日，完成右线5#至6#横通道之间贯通，28#横通道的800KVA变压器移动至29#横通道内继续供左线掘进和6#横通道转右线施工两个作业面，满足施工需要。全工期1#斜井工区变压器数量统计如下：洞口低压500KVA变压

16、器1台（35KV变400）；1#斜井1100米处洞室 800KVA变压器1台（10kv变400）；28#（后移动至29#）横通道800KVA变压器1台（10kv变400）；30#（后移动到9#）横通道800KVA变压器1台（10kv变400）；高压断电洞口备用变压器800KVA变压器1台（400变10KV）；2.2.3进口供电进口三线段和双线合修段由洞口低压负责供电。2015年2月18日（26#横通道掘进）之前进口平导供电全部采用洞口低压供电（PD1K125+370-27#横通道之间无衬砌）。（1）2014年7月1日（三线洞口开工）之前：只有进口平导1个工作面，使用设备情况为：喷锚机27.5K

17、W、电焊机33KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW、营区用电20KW，合计685KW，最大计算电容为6850.84=576KVA；考虑后期施工需要，直接安装800KVA变压器。（2）2014年7月1日（三线洞口开工）至2014年10月31日（25#横通道处）：共进口平导和三线段两个作业面施工，具体使用设备情况为：进口平导：喷锚机27.5KW、电焊机33KW、空压机320KW、地泵132KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW、营区用电20KW，合计685KW，最大计算电容为6850.84=576KVA；进口三线段：喷锚机47.5KW、电焊机

18、66KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW，合计581KW，最大计算电容为5810.84=488KVA；洞口合计576+488=1064KVA，800KVA变压器1台可满足施工。（3）2014年11月1日（25#横通道进双线合修）至2015年4月24日（到27#横通道）：共有进口平导、双线合修和三线段三个作业面施工，具体使用设备情况为：进口平导：喷锚机27.5KW、电焊机33KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW、营区用电20KW，合计553KW，最大计算电容为5530.84=465KVA；进口三线段：喷锚机67.5KW、电焊机66KW、

19、空压机320KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW，合计596KW，最大计算电容为5960.84=501KVA；进口双线合修段：喷锚机67.5KW、电焊机66KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW，输送泵132KW，合计618KW，最大计算电容为6180.84=519KVA；洞口合计465+501+519=1485KVA，考虑进口35kv变10KV的变压器已经安装好，洞口直接设800KVA（35kv变400v）变压器各1台+800KVA（10kv变400）1台，能满足施工需求。（4）2015年4月24日（到27#横通道）至2015年5月31日（27#横通道切入左线）(高压

20、开始进洞)：4月24日完成26#横通道施工（包括衬砌），高压进洞引至26#横通道内，一进二出接口，直接设800KVA变压器，负责进口平导27#横通道切入左线施工。洞口仍用800KVA+500KVA变压器各1台继续供双线合修段和三线段两个工作面施工，进口平导增设1台风机2135KW。高压供电27#横通道：喷锚机27.5KW、电焊机33KW、空压机320KW、排水45KW、输送泵132KW，合计553KW，最大计算电容为5450.84=458KVA；考虑马上开两个工作面，所以直接配800KVA变压器1台，补偿器调节减少损耗，满足施工需求。进口三线段：喷锚机47.5KW、电焊机66KW、空压机320

21、KW、排水45KW、照明10KW、风机110KW，合计581KW，最大计算电容为5810.84=488KVA；进口双线合修段：风机2135KW一台、255KW台，喷锚机47.5KW、电焊机66KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW，输送泵132KW，合计983KW，最大计算电容为9830.84=826KVA；洞口合计488+826=1314KVA，800KVA+800KVA（断电备用变压器直接从10KV高压分出）变压器可满足施工需求。（5）2015年5月31日（27#横通道切入左线）至2015年11月31日（左线贯通至隧道双线合修处）：进口再增加2135KW风机1台、小风机供风双线

22、合修段，大风机分别供风左线反打和2#横通道右线施工。洞口低压最大计算电容为1314+21350.84=1541KW,800+800KVA变压器满足要求。26#横通道高压供电共有左线正反向施工两个工作面，共用1台输送泵，设备使用情况为：左线正向：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW，输送泵132KW，合计573.5KW，最大计算电容为573.50.84=482KVA；左线反向：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、排水45KW，合计431.5KW，最大计算电容为431.50.84=363KVA；合计最大计算电容为482+363=845K

23、VA，配800KVA变压器1台即可满足施工需求；（6）2015年10月1日（2#横通道转右线掘进）至2017年2月28日（2#至7#横通道之间右线掘进完成）：26#横通道高压供电26#至27#之间左线反打并转右线施工一个工作面，800KVA变压器完全满足要求。2#通道右线掘进之前，在2#通道入口的左线左侧洞室内引入高压供电变压器1台，500KVA，负责2#横通道右线施工。设备配备情况为：2#横通道转右线正向：喷锚机37.5KW、电焊机44KW、空压机320KW、排水45KW、照明10KW，输送泵132KW，合计573.5KW，最大计算电容为573.50.84=482KVA；满足需求。隧道进口剩

24、双线合修和三线段两个作业面，仍采用800KVA+800KVA（断电备用从10KV高压直接接洞外）可满足施工。（7）2015年11月31日（左线贯通至隧道双线合修处）2017年2月28日（右线掘进至5#横通道）：26#横通道高压供电只有分线处右线掘进一个工作面，800KVA变压器，补偿器减损使用，完全满足需要。2#横通道洞室高压供电只有2#横通道右线施工一个工作面，500KVA变压器，补偿器减损使用，完全满足需要。进口800KVA变压器只供三线段1个作业面施工，补偿器减损使用，完全满足要求.全工期进口工区变压器使用情况如下：洞口低压800KVA变压器1台（35KV变400）；高压进洞800KVA

25、变压器1台（10KV变400）；高压进洞500KVA变压器1台（10KV变400）；高压断电洞口备用变压器800KVA变压器1台（400变10KV）；三、高压进洞方案3.1 输电线路选型由于洞内施工作业环境差，洞内围岩破碎 有滴渗水现象加上洞内车辆行走，结合洞内实际情况根据洞内负荷考虑降低电能损失，电缆型号选择为 ZR-YJV22-10kV-3 35 mm2（铜芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆），考虑高压供电变压器随施工进度逐步迁移，直至施工结束，需要电缆长度为进口2550m；1#斜井4400m；3.2高压线引入根据对隧道周边电网情况调查，在隧道进口及1#斜井洞口附近均有35kV

26、高压线，可设变配电所调配电压。1#斜井进口处设一座35/10kv变配电所，10kV出线侧设1路出线，直接引入PD2K128+090右侧自建洞室，预留3个变压器接口。 在隧道进口设一座35/10kv变配电所，10kV出线侧设1路出线，直接引入1#横通道，预留2个变压器接口。 根据茂县隧道进口、1#斜井实际及用电设备的分布情况，茂县隧道进口平导、三线合修段、双线合修段以及分线处至1#横通道之间的右线施工全部采用洞口低压供电。分线处至D8K127+555段左线以及1#通道至5#通道所有进口段施工任务全部采用高压进洞方案供电；1#斜井在全长1687m的范围内直接采用隧道外的低电压进洞供电，切入主线后采

27、用高压进洞方案供电，直至隧道终点。3.3 高压线路进洞及铺设茂县隧道斜井井身断面不大，高压电缆线沿斜井右侧拱腰位置布设；进入隧道主洞后，电缆线沿隧洞右侧位置铺设，避免与线路右侧照明线路及高压风管相互干扰，电缆悬挂高度控制在 3.5 m 左右。洞内施工大小车辆通行，难免会与洞壁擦碰，为了电缆安全采用高点钢索（钢绞线）悬吊电缆 移动敷设方式 为便于电缆线铺设，在隧洞主洞左侧边墙位置每隔1520m设固定点一个（采用22钢筋、35cm长，手钻打孔，插入20cm，外露15cm，锚固剂粘结牢固）作为安装钢索悬吊点，吊点安装好后在每一吊点上焊接一根15cm 长404 角钢（角钢另一端上钻16的孔），角钢下吊

28、挂一个悬垂线夹用于钢绞线安装，钢索敷设后穿入悬垂线夹并用手扳葫芦分段紧起固定高压电缆线与钢索通过电缆挂钩连接，沿边墙平行布置 由于电缆相对较重，挂钩之间间距按80100cm控制电缆安装固定好后应在短时间内按照电缆头制作工艺要求认真细致地将电缆中间头制作完成并加以固定，电缆中间头固定时不得受拉力太大，否则会使中间头绝缘破坏导致电缆头报废。电缆线进入洞室后与洞室内布设的按表2计算的变压器容量配置的箱式变压器相连，洞室内安装变压器、配电柜及低压电容补偿柜（GGJ1-01-150 kVar），洞内低压线路采用三相五线制。根据现场用电设备的用电情况进行用电分区，避免用电设备过于集中，洞内动力线与照明线将

29、分别架设，整齐排线，固定在隧洞的一侧，洞内 10 kV高压电缆与 0.4 kV低压线安装在同一侧，高压在上 低压在下分层布设，高压电缆悬挂高度不小于3.5 m，以确保隧洞内正常施工用电及洞内用电安全下图所示。 3.4 洞内变压器洞室布置根据各工作面施工任务量及洞内施工用电实际情况，变压器洞室布设位置已在2.2计划用电中详细阐述，此处不再重复叙述。变压器洞室规格根据变压器大小提前确定。洞内做好喷锚支护（挂网6.52020钢筋网片、施作L=2.5 m 22系统锚杆喷射C20混凝土，洞室顶部不得有渗漏水现象）；箱式变压器台座根据变压器结构尺寸制作，底板位置做好细部处理并做好接地接。地极采用 BLJ-MK-1接地模块，变压器安装后设置防护木门，并设安全警示标志以加强其安全性。3.5 接地系统接地装置的合适与否，接地电阻值是否合乎标准要求，直接影响到电力系统设备的正常运行，影响到洞内的安全。接地系统采用接地模块式加强型接地方式。由于是隧洞内施工，洞内基面多为砂石相对比较干燥，介质导电率差无法满足设计要求（用电设计要求为4