2023电力隧道常用工艺

电力隧道常用工法工艺炼02冶 流程 03精益求精炼电力隧道的设 电力隧道的优化计流程 设计及新技术应电力隧道常用 用工法简介1匠心初具力隧道的定及特点一、匠心初具 电力隧道的定义容纳电缆数量较多、有供安装和巡视的通道、全封闭型的地下构筑物。设计年限电缆隧道的主体结构工程，设计使用年限应为100年

基本要求电缆隧道路径选择电缆隧道净空尺寸电缆隧道工法选型电力管沟型式直埋槽盒电力管沟

常规电力管沟

电缆沟排管及定向钻电缆隧道

高压电缆隧道

混合电压等级电缆地下廊道敷设35kV敷常规电力管沟常规电力管沟电缆沟直埋槽盒 电缆排管定向钻电缆排管定向钻电力隧道电力隧道矿山法电缆隧道示意明挖法电缆隧道示意明挖法电缆隧道示意顶管法电缆隧道示意盾构法电缆隧道示意顶管法电缆隧道示意盾构法电缆隧道示意电力隧道特点电缆隧道与公路、铁路、地铁隧道有较大差异规划设计及建设需要综合，需多专业紧密配合建设型式及标准应满足供电网络的使用要求

电缆隧道是综合型、专业化的廊道及虑利装能截面型式 平纵面及虑利装能

工作井型式

附属设施设计 使用要电力隧道特点、铁路隧道及地道截面趋于标准电力隧道截面由系统规划及电缆决定，截面多样定及优化需电力经验电力隧道特点

式（置、蛇形敷设等）业统筹考虑

多样

工作井的设主体结构布性、附属设等多方面要复杂、型式

防、综合监测、电缆支架、接地设备等多种附属设施，需考虑正常运行及紧急情况下的各类需求，专业性极强

计型式受区域网运行（截面选型的影响要素二、冶炼流程 截面选型的影响要素电缆回电缆回路数管沟工法电缆敷设型式沟截面型式亦多样化电缆敷设安装管沟本综合性系统工程设计影响截面选型机电安装系统电缆附件安装电缆支架系统电缆隧道截面选型电缆敷设安装对截面影响电缆回路数近远期电网规划、不同电压等级电缆、同电压等级不同截面电缆、电缆的系统重要性差异均导致电缆隧道截面多样化电缆敷设型式弧电缆的水、垂蛇形设，缩 的设置电缆竖向敷，斜段敷，弧转弯段敷设，电缆分段处敷设等均影响电缆隧道截面选型及内部布置电缆附件安装Y电缆隧道截面选型8回路电缆隧道断面型式1敷设6回220kV、2回110kV电缆

8回路电缆隧道断面型式2敷设6回220kV、2回110kV电缆电缆隧道截面选型缆6回路电缆隧道断面型式1敷设4回220kV、2回110kV电缆

6回路电缆隧道断面型式2敷设4回220kV、2回110kV电缆装距电缆隧道截面选型装距电缆隧道截面选型对截面影响机电安装系统通风、给水、配电照明消防、综合测、检机等机电设的安 影响沟截布置电缆支架系统电缆支架置的向间、竖间 专项架、接头专支架支架及型式是沟截选型优化重要依据工法选择工法选择明挖、顶管、盾构、矿山等不同工法导致管沟截面不同布置型式电缆隧道截面选型电缆隧道截面选型明挖法隧道典型断面图矿山法隧道典型断面图顶管及盾构法隧道典型断面图 混合电压等级电缆隧道典型断面图顶管及盾构法隧道典型断面图混合电压等级电缆隧道典型断面图电缆隧道线路设计电网规划

系统接线型式、负荷预测等直接影响隧道选线站点布置

电缆进出线位置、隧道电源点选取影响走线电力隧道选线的影响要素

调度运行

电缆线路重要性差异影响隧道选线电缆敷设

隧道内电缆敷设型式、转弯半径等影响线位建设环境

地质、道路、管线综合、建构筑物、景观等电缆隧道线路设计施工工法 一般情况000000-矿山法 20盾构法 25顶管法 ----

困难情况（m）20100150800明挖暗挖施工方法具体情况隧道与地下构筑物平行间距隧道与地下管线平行间距隧道与地下管线交叉穿越间距不小于1.0m不小于隧道外径不小于1.0m不小于隧道外径不小于0.5m不小于1.0m电缆隧道线路设计电力隧道的最大坡度不宜大于80‰，在盾构法和顶管法施工的最大坡度不宜大于30‰。位于高落差地段的电力隧道局部段，通道不宜呈阶梯状，且纵向坡度不宜大于15o。电力隧道内最小坡度不宜小于5‰，困难地段在确保排水的条件下，可采用小于5‰的坡度，但不应小于3‰。电力隧道结构的埋深，应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的作用。位于城市主干道下的隧道顶板覆土不应2m。对于特殊地段，要根据规划部门的意见，覆土厚度作相应的调整。电缆隧道线路设计电缆隧道线路设计电缆隧道线路设计电缆隧道线路设计

下穿车行隧道并上跨地铁7号线电力隧道

下穿车行隧道电缆隧道线路设计车行隧道电力隧道电缆隧道线路设计

车行隧道

地铁7号线电缆隧道线路设计电缆隧道结构设计电缆隧道结构设计工法明挖法矿山法顶管法盾构法主要优点施工简单、安全、效率高适应性强、成本低。不受施工环境条件限制、安全适应性强。自动化程度高、对周围环境影响小、安全性高。自动化程度高、对周围环境影响小、安全性高。主要缺点对周围环境及交通影响大成本较高，施工设计、施工技术、施工工序、施工监测复杂受线路平滑度限制综合围岩强度较大、线路长度较长时顶进困难。灵活性较差，始发场地较大。经济指标本体经济，其他费高最贵较经济较贵顶管及盾构法顶管及盾构法 盾构法隧道示意

盾构与顶管主要区别转弯半径盾构一次长距离（超过掘进有优势盾构简单场地要求较小顶管及盾构法—顶管 土压平衡式和泥水平衡式土压平衡顶管机

泥水平衡顶管机 顶管及盾构法—顶管量使保不，量使保不，顶管及盾构法—顶管泥水平衡式：通过控制排渣泵的转速来控制排土量或顶管机前进速度控制泥土仓内的压力，使泥浆压力与切削面前方的土压力和地下水压力保持平衡，保证开挖面的稳定管过程排渣是连续性，可以连续顶进，顶进速度快，顶力较少。排浆流量控制顶管及盾构法—顶管在含泥量较少的纯砂层顶进时循环泥浆一定的粘度，不然排渣土时砂土易积堵管，在泥土仓内的砂土沉积造成刀盘被裹。所以在砂层顶管时宜提高进泥水的粘度，泥水循环的泥水可通过格栅孔进入泥土仓，起到护壁和作用。格栅孔泥土仓顶管及盾构法—顶管 穿越浅覆土河道时，可在河道堆载砂包，增加其覆土量。可以在管道内前段堆载重物增加重量，防止管道上浮。顶管及盾构法—顶管1、工作井净长度应考虑顶管机长度、千斤顶长度、后座厚度、作业空间等长度合计；净宽度应为管道外径与两侧操作宽度之和。2、接收井内部空间满足取出顶管机即可。顶管机的长度：DN800-1500 约3-3.8mDN1650-2400 约4.0-4.5mDN2400-2800 约4.5-4.8mDN3000-3200 约5.0-5.3mDN3500 约5.7m顶管及盾构法—顶管 作井、接收井最少尺寸要求:作井底板面与管底的高度不宜过高。顶管及盾构法—顶管有穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具 防止地下水、泥砂和触变泥浆有洞口止水环预留洞口导轨顶管及盾构法—顶管 洞口止水加固：工作井的洞口止水采用常规的6排Φ600@450旋喷桩加固洞口土体止水。根据顶管施工单位的实际经验，在渗透系数较大的砂层(特别是粉细砂层)洞口止水采用旋喷桩效果不理想，难以成桩，止水效果不理想，顶管及盾构法—顶管触变泥浆减阻系统在顶进过程中，随着顶进距离的增长，管的摩阻力也随之增大。为了提高顶进施工的率，在施工过程中尽可能地降低管道外侧土间的阻力，通常情况下往管外侧喷谢触变泥顶管及盾构法—顶管 注浆孔的形状及布置：在每节管的前端布置一道触变泥浆注浆孔，数量为3－4 触变泥浆管设置一般在顶管机后面3－4节管每节管都设置触变泥浆管，在管节外壁形成完整的泥浆套。以后的管节间隔2－3节管设置一道，用来对浆套进行补浆。顶管及盾构法—顶管继间接力系统：千中成在是千中成在是

斤顶的允许总顶力、管节允许的极限力和工作井承压壁后靠土体极限反推力 的三者中之一，必须采用中继接力顶技术。采用中继接力技术时，将管道分 数段，在段与段之间设置中继环。中继间安放时，第一个中继间应放置 比较前一些，由主顶推力达到中继间推力的50％时放置；该段管道的摩阻力 中继间的总推力的80％时，安置下一中继间；当顶进的总推力达到主顶千斤 的总推力的90％时，应启动中继间接顶进。实际使用中继环接力放置实际使用中继环接力放置顶管及盾构法—顶管 继间结构：

千斤顶、主要设备： 外壳小千斤顶、液压泵站、外壳体组成。

油泵站、中继间的作用：将整段管道分段推进，减少主推顶力顶进方向主顶推力顶管及盾构法—盾构 顶管及盾构法—盾构噪基工噪基工2、隧道施工的费用和技术难度建造覆土深的隧道；3、穿越河底或海底时，隧道施影响；密、密、5

音、振动引起的环境影响小；不影响航道，也完全不受气候的集区时，周围可不受施工影响；施工速度较快。顶管及盾构法—盾构 1、建造盾构工作井2、盾构掘进机安装就位3、出洞口土体加固4、初推段掘进施工5、掘进机设备转换6、盾构连续掘进施工7、接收井洞口土体加固8、盾构进入接收井，并运出地面顶管及盾构法—盾构隧道衬砌（管片）构造圆形隧道管片拼装图：顶管及盾构法—盾构 钢筋混凝土管片制作◢管片钢筋笼制作◢管片钢筋笼制作高精度管片钢模◣混凝土管片管片堆放及防水条、衬垫◣顶管及盾构法—盾构通缝拼装——前后环纵缝对齐的一种拼法，其特点（图3－4）难穿。叭、转角、内弧面不平及管片相对旋转等。顶管及盾构法—盾构 顶管及盾构法—盾构有1/2或1/31）2）本环六块管片的限制，所以圆环变形小；也很高，不然将影响下环管片拼装精度；2.3.12.3.1顶管及盾构法—盾构顶管及盾构法—盾构(1)标准环+楔形环

衬砌环分类管片拼装时，根据隧道线路的不同，直线段采用标准环管片，曲线段采用道而转道而转(2)通用环

的转弯和纠偏。楔形环的楔形角由定。采用这类管片时，需三种管片弯环管模。通用管片为只采用一种类型的楔形管片环，经过组合优化，使得楔形管片而用适用于直线段隧道和曲线隧道。从理论上构施工的隧道工程，其理由在于，通过通同半径的曲线段以及空间曲线段。而用

言，通用管片可适用于所有单圆盾管片的有序旋转可完成直线段和不对平、竖曲线的拟合更加灵活顶管及盾构法—盾构 对平、竖曲线的拟合更加灵活尽量减小临时占地。通用环优点减少了钢模数量，提。当管片发生扭转时，更容易进行调整。矿山法设。设。砌结构型式，

八 十回 六路 回暗 路挖 暗断 挖面 断面矿山法 锚杆的使用原理（组合）（组合）管棚的作用原理围岩的作用。小导管的作用原理矿山法注浆的使用原理空。空。

隙较大，易注，效果较好。浅埋（如覆土仅3-4m），1.2倍。超前支护与钢架共同受力原理（人体骨架原理）掌子面的稳定小，水小，水

，较为稳定，小断面可全断面爆破必须先改善土体物理力学参数，在的处理。矿山法——昌岗隧道 中隧道埋约4.6m~6.5m，洞深主在 风化、风化泥质粉岩穿越，中洞顶上方主要有淤泥质粉质粘土、泥质粉砂全风化带、第四系残积硬塑、可塑粉质粘土、第四系残积可塑粉质粘土、人工填土层。围岩级别主要为、VI B隧道衬砌类型主要分为、A2、 1、B2四类型。B矿山法——永福隧道 1#井~南段隧道（部分）B区~3#工作井。矿山法——永福隧道，1#井~3m~6.2m，围岩级别为VI级。液类型。增加了大管棚支护措施。矿山法——永福隧道，B区~39m~14mVI级。，上跨地铁6号线隧道。液类型。增加了大管棚支护措施。矿山法——永福隧道 （南段）4.6m~7.2m，级别为VI级。液类型。明挖法——基坑支护 放坡开挖（无支护）及简易支护基坑支护形式

水泥土墙土钉墙双排桩双

单一型复合型排桩排桩

悬臂式支撑式（内撑）锚拉式（外锚）地下连续墙

悬臂式支撑式（内撑）支护结构与主体结构结合的逆作法基坑安全等级安全等级基坑安全等级一级

破坏后果支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周边环境和地下结构施工影响很严重。

基坑和环境条件开挖深度大于或等于14m且在三倍开挖深度范围内有重要建（构）筑物、重要管线和道路等市政设施或在一倍开挖深度范围内有非嵌岩桩基础埋深小于坑深的建筑物；基坑位于地铁、通道等大型地下设施安全保护区范围内。

重要性系数γ01.10二级支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周边环境影响一般，但对地下结构施工影响严重。二级支护结构破坏或土体失稳或三级 大变形对基坑周边环境及地结构施工影响不严重。

除一级和三级以外的基坑工程。开挖深度小于6m且在周围3倍开挖深度范围无特殊要求保护建（构）筑物、管线和道路等市政设施。

1.000.90深基坑支护深基坑支护结构类型支护结构类型优势劣势一般适用情形管理项目用频率支护结构类型优势劣势一般适用情形管理项目用频率放坡开挖

施工场地应满地质要求高，雨水多时易发挖填土方量大造价经济 施工场地应满地质要求高，雨水多时易发挖填土方量大可结合支挡式支护结构使用

足放坡条件适用性较低生事故

一般适用于三级基坑。适用于周围场地开阔、地下水少、基坑土质条件较好的位移控制无严格要求。

不常见注桩排桩支护下连续墙支护土钉墙

刚度大，可用在深大基坑小用所有地层同时可兼作主体结构的一部分环境影响小造价经济较放坡开挖安全性高

造价较高工（造价高高的工程不高

配合使用，如桩等空线路下方施常见）的地区适用性

适用于一、二、三级安全等级地下水以下，宜降水适用地层广适用于一、二、三级安全等级，可用于地下水以下及软黏土，可与土层锚杆和内支撑结合使用，适用深度大软土场地基坑深度不宜大于12m地下水高于坑底，降水或截水措施

常见常见不常见明挖法——基坑支护势较质一坑差支护结构类型 优势较质一坑差

一般适用情形 管理项目型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）

强度大，止水性好使用，经济性较好

地层适应性

在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入H型钢的复合挡土截水结构，是目前在国内应用最多的型钢水泥土墙

应用频率不常见应用频率与主体结构相结合（两墙合一）的基坑支护（即逆作法）钢板桩水泥土重力式围

可避免对坑底以下建构筑物影响可实现先隧后井工艺成品制作，可反复使用施工简单，造价经济弱土层中可以采用止水在深厚软土地区适用

采用产生缺陷声形象度声形象度水措施

底，需增加施大

基坑侧壁安全等级宜为二、三级，拱轴矢跨比不宜小于1/8，基坑深度不宜大于12m 不常见适用于邻水施工（水中、水下），开挖深度一般不大，可以加支撑和锚固 常见基坑侧壁安全等级宜为二、三级，水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于护墙 经济性较好

度较浅变形较大

150kPa，基坑深度不宜大于6m

不常见明挖法——基坑支护应用频率支撑结构类型 优势 劣势 一般适用情形 管理项目应用频率内支撑

好筑物影响较小

预重预重

应力复利用

常见受力及变形要求较大的明挖隧道区间、工作井内部常见锚杆（索） 可为施工提供更大空间

用移会筑不用移会筑不

时，锚杆与土较大；与周边管线或物基础冲突，易处理。

受力及变形要求较小明挖隧道区间、工作井最下层临时支撑

不常见明挖法——基坑支护 水泥土重力式围墙 深层搅拌机法（1）多用于软，深层搅拌 或喷法施工。法。墙宽0.7~1.0多采用布置。（）。（1）构造和施工324132412364成孔成孔喷混凝土插筋、挂网、注浆明挖法——基坑支护便ⅰ）结构轻，柔性大，有良好的延性，抗震性能好。便ⅱ）施工设备简单，所需场地小，方

灵活，施工速度快。ⅲ）材料用量及工程量小，工程造价低（为其他类型支护的2/3~4/5）。ⅰ）基坑深度有限。ⅱ）适用范围ⅰ）地下水位以上、自稳性较好的土层（一般黏性土、弱胶结或较密实的无黏性土）；质；钉ⅱ）埋深不很大（12mⅲ）土层变形控制的要求不严格ⅳ）有较宽松的施工场地。（土质；钉

6m，淤泥质土不超出红线外）明挖法——基坑支护类型 内撑板桩（钢、钢筋混凝土预制）桩的类型

钢筋混凝土桩（预制、现场灌注）咬钢筋混凝土-素混凝土 合桩 斜咬型钢水泥土搅拌墙（SMW） 撑支撑形式

水平：单向、双向、桁架内撑 竖向（立柱）竖向斜撑 外锚外锚 预应力锚索（锚杆）明挖法——基坑支护 能ⅰ）较土钉支护适于更深的基坑，能

较好地控制土层变形。ⅱ）较地下连续墙施工工艺简单，成本低，平面布置灵活。防渗及整体性不如地下连续墙。明挖法——基坑支护地下连续墙ⅰ）ⅱ）墙身防渗性能好，坑内降水对坑外影响小。ⅲ）可作为地下室的外墙，缩短工期，降低造价。ⅰ）明挖法——基坑支护地下连续墙ⅰ）ⅱ）墙身防渗性能好，坑内降水对坑外影响小。ⅲ）可作为地下室的外墙，缩短工期，降低造价。适用条件ⅰ）ⅱ）ⅲ）为主体结构一部分，且基坑施工阶段具有较高的防水、防渗要求。iv）明挖法——基坑支护 回填砂井内结构

地下连续墙1.0m厚地下连续墙+环框梁支撑方案，连续墙长度48m，外侧施工一圈Φ850@600地 连续墙

回填砂搅拌桩帷幕井内结构搅拌桩加固明挖法——基坑支护基坑计算的主要内容基坑稳定性

整体 定性抗隆 稳稳起覆流抗倾 、平滑移稳定（重力式支抗渗 、稳起覆流基坑计算

支护结构（以桩、墙支护结构为例）

内力变形截面尺寸及配筋（钢筋混凝土）地表沉降变 形 坑外土体坑底隆起

降水和开挖引起降水和排水系统电缆隧道建筑设计 电缆隧道工作井的特点满足施工需求工作井的间距及型式除应满足本体不同施工工法需求外满足施工需求工作井的间距及型式除应满足本体不同施工工法需求外，还应满足隧道内本期、远期电缆敷设施工的要求满足运维需求的3T接线方式等均为工作井设置的重要考虑因素有别于其 市政类型隧道，电力隧道工作井计有检修虑气虑气要专

类型式，需做多样化选型井内结构布置

配电、消防、支架、光纤测温、机器人、体监测等附属设施需求，进行系统设计

的组成部分，其有别于其他市政业化的综合考量典型简易通风井型式典型综合井型式典型简易通风井型式典型综合井型式典型简易检修井型式典型简易检修井型式电缆隧道附属设施设通风系统

、站点布置、调度运行等因素综合考虑消防系统设计影响工作井建设规模、型式及筑结构布置给排水系统 给排水系统影响电力隧道线路纵布、工作井的型式及设置间距、建筑结构布置、综合监测系统 缆式定温探测器 感温探测器有毒害气体、监测、巡检机器人等影响截面及工作井布置电缆支架体系 布置方式、材料及尺寸影响电隧道面布置、预埋件设计型式三、精益求精 电力隧道的优化设计及新技术应用推盾技术的应用法推进+盾构=推盾工法盾构-1盾构-2盾构-3盾构-1盾构-2盾构-3顶管段推盾技术的应用 推盾法技术特点顶管顶进系统盾构推进系统推盾隧道砼成型管节衬砌工作井砼/钢管片衬砌工作井接收井

R.C.管片

R.C.管小曲线隧道墙6原矿山法断面是5.2米x5.6米直 拱型断面，可满足4墙6220kV+12回110kV电缆敷设。而类似于厚德电力隧道，采用6米直径断面才能满足敷设空间要求。但是 米直径的盾构又无法解决小转弯和始发井场地的问题。解决电缆管容问题仅能通过合理的断面布置，采用双线并行小推盾工法。小曲线隧道，中0径片3220kV永福隧道为，中0径片3盾工法施工，左线全长461井沿太和岗路行进至先烈24.487。管节采用宽3000mm，壁厚275mm，外管片采用宽800钢筋混凝土管径3000，壁厚250mm，外径道覆土厚度约为7.5～9.5m。

右线全长467米；隧道起于自1号路路口，到达接收井；坡度-0钢筋混凝土管节，管节内径3550mm，混凝土等级为C50P10；，混凝土等级为C50P12，管片内500mm，双面楔形各25mm。隧平面布置情况：多处采用小曲线半径，其中R=80m五处、R=100m五处、R=400m一处、R=500m一处。两隧道出洞时最小净距为2.0m，采用顶管模式顶进70m后进入转弯前切换为盾构模式，并逐步拉开隧道间距至3.9m。最终进洞时最小净距为由于工作井场地布置关系，进洞轴线方向与工作井墙面垂直方向呈14°~18°夹角。小曲线隧道 平面线型设计端头加固优化广州市220千伏奥林电缆隧道南段位于天河区桃园西路，隧道南起中山大道南侧沿市广的东圃变电站，向北穿越中山大道后 大观路西侧北