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+042.985 D8K131+360 ）（右线： YD8K126+539.661 YD8K131+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 1544.408 1698.183m。隧道起始里程左线： D8K125+250

2、.00D8K131+360.00；右线： YD8K126+539.661YD8K131+50)8 ， 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 1575 3278m，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

3、中 1#斜井 1687 米，综合坡度为 10%的下坡，净空尺寸 7.5m6.2m；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 7.5m 6.2m；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

4、。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；

5、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。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

6、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

7、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 2 47KW、照明 15KW、 营区用电 20KW、合计 249KW，最大计算电容 249 0.84=209KW，配 500KVA 电压

8、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 ）。

9、（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 2 135+247=364KW、营区用电 20KW、隧道照明 10KW，合计 514KW，最大计算电容为 514 0.84=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 45KW、照明 10KW，泵站 250KW，合计 835KW，最大计算电容为 835 0.84=701KVA；1#平导：喷锚机 2 7.5KW、扒渣机

10、 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 287 0.84=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 2 7.5KW、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 2

11、87 0.84=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 647 0.84=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） 洞室内的变压器。（3）2015 年

12、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 946 0.84=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 2 7.5KW、扒渣机 90KW、电焊机 22KW、空压机 160、 合计 287KW，最大计算电容为 287 0.84=

13、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，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+2 135KW+2 47KW=634KW、地

14、泵 132KW、泵站 250KW、合计 1016KW，最大计算电容为 1016 0.84=853KVA，此处 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 4

15、5KW，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 3 7.5KW、电焊机 44KW、空压机 320KW、 排水 45KW，合计 431.5KW，最大计算电容为 431.5 0.84=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 3 7.5KW、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 3

16、7.5KW、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 551.5 0.84=463KVA；合计 482+463=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

17、，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）；

18、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 27.5KW、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；考虑后

19、 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 2 7.5KW、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 4 7.5KW、电焊机 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.

20、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 2 7.5KW、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 6 7.5KW、电焊机 66KW、空压机 320KW、排水 45KW、 照明 10KW、风

21、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 6 7.5KW、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 618 0.84=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

22、入左线） （高压开始进洞 ）：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

23、，满足施工需求。进口三线段：喷锚机 4 7.5KW、电焊机 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；进口双线合修段： 风机 2 135KW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 983 0.84=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

24、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+2 135 0.84=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 3 7.5KW、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 573.5 0.84=482KVA

25、；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 431.5 0.84=363KVA；合计最大计算电容为 482+363=845KVA，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， 500KV

26、A，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 573.5 0.84=482KVA；满足需求。隧道进口剩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

27、，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

28、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 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

29、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，

30、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

31、于电缆相对较重，挂钩之 间间距按 80 100cm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

32、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 6.5 2020 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