单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种输变电线路上用电力电缆隧道，特别是一种单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其适用于2-4回220kV及以上电压等级电力电缆。
【背景技术】
[0002]目前，国家电网公式出版的《国家电网公司输变电工程通用设计电缆敷设分册(220-500kV增补方案)》(2014年版)中，涉及采用浅埋暗挖法(矿山法)施工的的断面有4种，即D-14至D-17，其代表性断面形式如图1所示。此类隧道断面属于直墙拱形隧道断面，一般情况下只适用于1、n、m级围岩等地质条件较好的地区，而在IV、V、VI级围岩地区，甚至是第四纪软土地区的浅埋暗挖隧道，则采用前述国网通用的断面形式会导致如下问题:两侧直墙将受到较大的土侧压力，而且安装并支撑在直墙上的电缆支架会增加侧壁的受弯力矩，因此容易出现侧墙支护前侧壁坍塌的情况，而且在考虑两侧直墙以受弯为主的设计上，会导致面临结构配筋较大等问题，甚至于在施工过程中造成侧壁土体变形过大，进而导致工程事故。
[0003]另外，由于安装并支撑在直墙上的电缆支架会增加侧壁的受弯力矩，因此电缆支架需要较多的斜向支撑，从而使得电缆层间距离变小，层间的空间利用率小。拱形直墙构造的隧道断面类似于方形空间，因此可提供的空间小，空间利用率低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效克服土侧压力、安全可靠、提高空间利用率、适应软土地区的单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道。
[0005]本实用新型的目的是通过以下途径来实现的:
[0006]单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其结构要点在于，包括有隧道体、超高压电缆架和检修通道，所述隧道体的截面呈马蹄形构造，包括有半圆形拱顶和两侧弧形侧墙，两弧形侧墙均与半圆形拱顶呈弧形过渡连接，超高压电缆架由上而下分布数层安装在隧道体的其中一弧形侧墙上，占用隧道一半的空间，而检修通道则布置在隧道的另一半空间中。
[0007]本实用新型采用了弧形侧墙代替原有的直墙，外弯的弧面能够将原有方案的直侧壁受弯为主的受力模式转变为弧形墙侧壁受压为主的受力模式，一方面利用了弧形侧壁土体的拱形自稳能力，同时在衬砌承载阶段，也能够充分利用拱形的受力特点，有效解决了侧墙支护前侧壁坍塌的问题，并降低结构配筋量，提高了衬砌结构设计的经济性，为施工安全提供了较好的基础条件。本发明采用的弧形侧墙是受压为主的受力模式，因此安装于弧形侧墙上的电缆支架一一超高压电缆架就无需考虑侧壁受弯力矩的问题，使得电缆架在安装时不需要提供斜向支撑，从而增加了电缆架之间的距离，提高层架之间的空间利用率。
[0008]本实用新型可以进一步具体为:
[0009]所述超高压电缆架为悬臂式支架，一端通过螺栓固定安装在弧形侧墙上，另一端为悬空自由端，所有的超高压电缆架均通过长扁钢连接到接地极。
[0010]由于电缆架的安装不再考虑侧壁的受弯问题，其可以采用空间更大、更便于检修维护的分布安装方式，悬臂式支架是一个优选方式，能够有效提高电缆层间距离的利用率。[0011 ]所述隧道体还包括有仰拱形地面，其与两弧形侧壁弧形过渡连接。
[0012]仰拱形地面能够与弧形侧壁相互呼应，结合半圆形拱顶，形成一个三心圆构造，其中弧形侧壁和仰拱形地面均为圆弧形曲面，由此，隧道体的截面为由多个圆弧段组成，整体为受压状态，能够有效抵抗土侧压力，大大减少结构配筋，施工安全可靠。
[0013]所述检修通道的截面为矩形构造，而位于检修通道同一半空间的另一弧形侧墙上安装有通信线路层架和配电箱模块。
[0014]由于隧道内的空间为弧形构造，空间宽度变大，且增加了弧面空间，因此能够更为充分有效的利用隧道内的弧面空间安装各种辅助设施，而不影响电缆架的安装和敷设。
[0015]综上所述，本实用新型提供了一种单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，采用单侧电缆架布置，以弧形侧墙代替原有的直墙，从而形成受压为主的受力模式，一方面利用了弧形侧壁土体的拱形自稳能力，同时在衬砌承载阶段，也能够充分利用拱形的受力特点，有效解决了侧墙支护前侧壁坍塌的问题，并降低结构配筋量，提高了衬砌结构设计的经济性，为施工安全提供了较好的基础条件。另外，增加了电缆架之间的距离，提高层架之间的空间利用率。
【附图说明】
[0016]图1为所述单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道的断面结构示意图。
[0017]下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
【具体实施方式】
[0018]最佳实施例:
[0019]参照附图1:单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，包括有隧道体、超高压电缆架I和检修通道2，所述隧道体的截面呈马蹄形构造，包括有半圆形拱顶3、两侧弧形侧墙4和仰拱形地面5，两弧形侧墙4上端与半圆形拱顶3呈弧形过渡连接，下端则与仰拱形地面弧形过渡连接。超高压电缆架I由上而下分布四层安装在隧道体一侧的其中一弧形侧墙和半圆形拱顶3上，占用隧道一半的空间，而检修通道2则布置在隧道的另一半空间中。所述超高压电缆架I均为悬臂式支架，一端通过螺栓固定安装在弧形侧墙4上，另一端为悬空自由端，所有的超高压电缆架均通过长扁钢连接到接地极6。所述检修通道2的截面为矩形构造，位于检修通道2同一半空间的另一弧形侧墙上安装有通信线路层架7和配电箱模块8。
[0020]本发明提出了一种适用于第四纪软弱地层，V级或者VI级围岩地层，可用于共沟敷设2?4回路220kV及以上超高压电力电缆的专用浅埋暗挖隧道，电缆单侧布置，隧道断面由三心圆形式组成，根据敷设回路数多少及电压等级的高低合理调整三心圆的关键参数，可优化设计出单侧、共沟敷设2?4回超高压电力电缆、隧道内的供电和通讯电缆、附属设施设备、接地系统、排水系统等空间和构筑物布置方式的隧道断面。
[0021]在三心圆法做图绘制的浅埋暗挖隧道里能够单侧排列、同时敷设2?4回220kV及以上电压等级的高压电力电缆，高压电缆单侧布置，同时为隧道内专用的通讯电缆、1kV电缆等动力或控制电缆提供一层单独空间，层间距为600mm，电缆支架采用悬臂式，加大了支架层间的净距离，提高了隧道空间利用效率。以下提供具体设计的一些参数状况:
[0022](I)隧道净宽为2.4-2.6m，隧道净高为2.3-2.75m；
[0023](2)电缆支架净长度为1000mm，高压电缆层间距为500mm-800mm;
[0024](3)检修通道的宽度为900mm，高度为1900mm;检修通道顶部设灯座9，走道两侧壁设排水沟；
[0025](4)拱顶圆弧半径R1=1.2-1.3m，弧形侧墙圆弧断面R2=3.0-6.0m，侧墙与仰拱连接段圆弧半径R3=0.2-0.4m，仰拱形地面的圆弧半径R4=6.0-8.0m;
[0026](5)电缆支架采用悬臂式简支支架，支架固定段采用3个M16~M20的镀锌螺栓连接，取消常规做法中的斜向支撑，提高电缆层间距离的利用率。
[0027]本实用新型的技术优点体现在:
[0028]1、针对软弱地层地质条件，提出了三心圆法的浅埋暗挖隧道断面形式，提高了侧壁地层土体在临时支护作用前的短期稳定问题，减少隧道施工坍塌事故；同时将侧墙中的受力由受弯为主转变为受压为主，节省结构配筋。
[0029]2、提出了针对2?4回超高压电力电缆单侧布置专用浅埋暗挖隧道的布置方式，提出了一种适用于节约隧道空间的悬臂式电缆支架及接地的做法。
[0030]本实用新型未述部分与现有技术相同。
【主权项】
1.单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其特征在于，包括有隧道体、超高压电缆架和检修通道，所述隧道体的截面呈马蹄形构造，包括有半圆形拱顶和两侧弧形侧墙，两弧形侧墙均与半圆形拱顶呈弧形过渡连接，超高压电缆架由上而下分布数层安装在隧道体的其中一弧形侧墙上，占用隧道一半的空间，而检修通道则布置在隧道的另一半空间中。2.根据权利要求1所述的单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其特征在于，所述超高压电缆架为悬臂式支架，一端通过螺栓固定安装在弧形侧墙上，另一端为悬空自由端，所有的超高压电缆架均通过长扁钢连接到接地极。3.根据权利要求1所述的单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其特征在于，所述隧道体还包括有仰拱形地面，其与两弧形侧壁弧形过渡连接。4.根据权利要求1所述的单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其特征在于，所述检修通道的截面为矩形构造，而位于检修通道同一半空间的另一弧形侧墙上安装有通信线路层架和配电箱模块。
【专利摘要】本实用新型涉及一种输变电线路上用电力电缆隧道，特别是一种单侧布置多回超高压电力电缆浅埋暗挖隧道，其结构要点在于，包括有隧道体、超高压电缆架和检修通道，所述隧道体的截面呈马蹄形构造，包括有半圆形拱顶和两侧弧形侧墙，两弧形侧墙均与半圆形拱顶呈弧形过渡连接，超高压电缆架由上而下分布数层安装在隧道体的其中一弧形侧墙上，占用隧道一半的空间，而检修通道则布置在隧道的另一半空间中。优点在于，以弧形侧墙代替原有的直墙，利用了弧形侧壁土体的拱形自稳能力，有效解决了侧墙支护前侧壁坍塌的问题，并降低结构配筋量，提高了衬砌结构设计的经济性，另外，增加了电缆架之间的距离，提高层架之间的空间利用率。
【IPC分类】E21F17/02, E21D9/14, H02G9/08
【公开号】CN205349348
【申请号】CN201620097885
【发明人】陈孝湘, 赵金飞, 吴征, 王贤灿, 吴勤斌
【申请人】福建省电力勘测设计院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月1日