上海500千伏虹杨电缆隧道建设侧记
时间:2017-11-27 来源:国家电网报 作者:蒋寒羽 韩晔
打通地下电力大动脉
——上海500千伏虹杨电缆隧道建设侧记

  在上海,一条条电缆潜行地下,为城市供应能量。随着技术水平的提高,地下电缆的电压等级也在不断升级。预计今年年底,上海第二条500千伏电缆——五行线即将投运。

  虹杨电缆隧道西接500千伏杨行变电站、东连500千伏虹杨变电站,全长14.36千米,途经上海宝山、虹口、杨浦等北部区域。由于沿线地质条件复杂、地面及地下构筑物众多,给项目施工带来极大挑战。上海电力经济技术研究院业主项目部创新性研发出多种新技术,保证工程顺利推进。

  改进设计 完成高难度掘进

  虹杨电缆隧道沿途地形环境复杂,地面多穿越河道、铁路、各类建筑物,地下则紧邻地铁、污水管线、高架地基,对土建施工的技术要求非常高。

  “这次的隧道建设中,每推进1000米,最大误差不能超过2厘米,在最艰难的路段,和设计图纸上相对位置的误差甚至不能超过5毫米。”项目部土建项目负责人陆小龙说。陆小龙口中“最艰难的路段”位于江杨北路和长江西路交界处,9号工井和10号工井之间。按照正常施工方案,电缆隧道应该打入下层污水管道之下。依据施工工艺,10号井需沉入一个与工井等高的钢筋笼,但由于10号井正上方有高压线,钢筋笼的高度不能过高。为此,项目部多次组织隧道专家及施工方优化项目方案,最终决定将从原水管道和污水管道之间穿过电缆隧道,以降低钢筋笼的高度。

  “由于原有两根管道之间只有7米左右的空间,而电缆隧道外径为4.14米。如果掘进出现偏差,土层将出现松动、坍塌,甚至会直接撞击水管。”陆小龙说。为此,上海经研院业主项目部特别成立了青年突击队,啃下多个施工“硬骨头”。“首先要解决的是盾构机硬件上的问题。”青年技术骨干季凡丁说,“厂家生产的盾构机最小口径有5米,在这一路段使用,显然太大了。”为此,青年突击队多次到厂家与技术专家商谈,经过一系列测试后,设计出3.5米口径的小盾构机。小盾构机转弯半径小,更加灵活,可实现上下坡转弯等“特技”,更好地保证掘进精准度。

  为保证推进过程中土层稳定、土压平衡,青年突击队员们研发全自动感应式注浆补浆系统,保证在掘进时周围土体快速硬化,保持土体稳定。“盾构机一路‘走’来,防渗隧道同步搭建,穿过水管区域时,离下侧的污水管道最近处只隔了1.3米,仍然确保水管安全。”陆小龙说,“我们拿下的是目前国内技术难度最高的电缆隧道。”

  加强管控 保证工艺质量

  除土建部分技术要求高,电缆敷设工作难度也很大。“业内公认,电缆接头的对接是电缆敷设中难度系数最高的工作。如果在两根电缆的接头对接时,有水分和小杂质附在电缆绝缘表面,电缆运行后易引起局部放电,造成电缆故障。”电缆敷设负责人孙波说。

  为控制好接头区域的温度、湿度等环境要求,青年突击队员们采用国内领先的接头环境控制棚技术,以满足虹杨电缆隧道的建设要求。

  接头环境控制棚是专为电压等级较高的地下电缆设计的环境控制装置,该装置为电缆接头作业创建一个封闭环境,使接头棚中的空气与隧道内的空气隔离。随后,再利用专业环境处理设备处理接头棚内的空气,从而保证空气洁净度。

  这一次,为使控制棚更好用,突击队员又改造了控制棚。

  改造后的控制棚分为内外两层。外棚利用聚酯纤维充气膜在接头区域搭建封闭空间,充气膜的宽度设计为1.2米,与隧道内弧形支架的间距相同。同时,在充气膜的两面均用PVC材料涂覆,更加适合在隧道环境中使用,安全稳定性高。外棚内侧,青年突击队又设计了防静电薄膜作为内棚。两层保护棚完美地将棚内空气与隧道内空气隔离开来。

  专业的接头环境处理设备被安置在控制棚的进风口处,该设备可对空气进行除尘、调温等一系列处理。接头环境处理设备不断循环处理棚内空气,使棚内空气得以净化,最终达到工作环境要求。“不仅如此,在对电缆进行对接时,我们要求进入内棚的施工人员穿上一次性防尘帽、防尘服等装备,最大程度保证接头时的环境不受外界影响。”孙波说。

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