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全球首条特高压穿越长江综合管廊隧道贯通

中国岩土网2020-07-31 15:49:25

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摘要


2018年8月21日,淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊工程(以下简称“苏通GIL综合管廊工程”)正式贯通,华东特高压交流环网合环运行的咽喉要道和关键节点取得突破。

万里长江“第一廊”

全球首条特高压穿越长江综合管廊隧道贯通 

 2018年8月21日,淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊工程(以下简称“苏通GIL综合管廊工程”)正式贯通,华东特高压交流环网合环运行的咽喉要道和关键节点取得突破。

工程建成后,淮南—南京—上海工程将与已投运的皖电东送淮南—皖南—上海工程一起,形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流环网,这是世界首个特高压交流双环网,将大幅提高华东电网接纳区外来电能力,提升电网安全运行水平,对于促进华东地区和江苏省经济社会可持续发展、进一步提升我国电力技术水平具有重要意义。

隧道由国家电网投资建设、中国铁建第四勘测设计院设计、中铁十四局施工。

技术人员在盾构机控制室操作

盾构机建造和施工创造多项世界第一  

中铁十四局与盾构机生产厂家海瑞克在大直径盾构领域拥有十几年良好合作关系,双方的核心技术彼此支撑。盾构机从签约定购到工地验收不到8个月,采用单节台车整体运输的方式,工地组装和调试仅用时45天,创造了大直径盾构机制造和组装时间的世界之最。

自2017年6月28日盾构机始发掘进到贯通历时14个月,日均掘进14.12米,月均417米,创造了世界大直径盾构隧道施工新纪录。

整条隧道无一渗漏点,先后接待国内外6000多人次现场观摩,中国工程院院士钱七虎称赞,此隧道是目前国内现场管理最好、实体质量最优、建设进度最快的行业标杆工程。

隧道剖面示意图

超长距离GIL创新工程  

苏通 GIL 综合管廊工程,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的。隧道中铺设气体绝缘金属封闭输电线路(简称GIL),采用金属导电杆输电,将其封闭于接地的金属外壳中,通过压力气体绝缘。

与常规电缆相比,GIL具有传输容量大、损耗低、人身安全水平高、电磁场极低、不受环境影响、运行可靠性高、节省占地、无电(热)老化等显著优点,尤其适合作为架空输电方式或电缆送电受限情况下的补充输电技术。其投资低于电缆,维护费用比电缆低。

工程起于南岸(苏州)引接站,止于北岸(南通)引接站,在苏通大桥上游1公里处穿越长江,采用敷设于隧道中的两回1000千伏GIL,预留两回500千伏电缆以及通信、有线电视等市政通用管线。工程计划2019年建成投运。


钱七虎院士(左一)在隧道现场考察调研

全球首次将大直径盾构隧道应用于电力管廊

 淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程是国务院大气污染治理十二个重点通道之一。

这里长江江面宽阔,最窄的地方接近5000米。传统的方式是采用上跨建塔的方案,水中先建设双塔,每个塔高设计到450米,一座塔底的基坑相当于27个标准篮球场,需要钢筋混凝土20多万立方米,限制低空,影响航运,江中塔基长期受到江水冲刷,每年还要用石子填充塔基,对江苏港口建设、基础设施建设等都产生影响。

“长江主航道每天3000多艘大型船只,架空跨越方案的技术经济性优势不明显、施工风险高。隧道具有对周边环境影响小,运行维护造价低的优点。”国家电网公司决定采用隧道方式过江。

“当前世界上没有这么长的输电技术和设施,这是一个创举。”专家称赞到。

项目部全体党员在工地重温入党誓词

联合打造世界上耐压最高的盾构机

 隧道全长 5468.5 米,最深处78.4米,最大水土压力达到9.8巴,相当于一头成年大象站立在普通汽车单个座位上,是目前国内埋深最深,水压力最高的电力越江隧道。

江中地质条件复杂,具有高透水性、高密实度、高石英含量等特点,隧道将穿越长江大堤、长距离富含有害气体地层、江中冲槽段,技术难度大、施工风险高,是目前国内独头掘进距离最长的电力管廊隧道,还有1780米富含沼气地层,是大直径越江隧道施工风险最高的电力管廊。

为攻克世界级难题,项目部成立以中国工程院院士钱七虎为组长的专家组,联合开展科技攻关,研制了当前世界上最先进的泥水平衡盾构机,开挖直径12.07米,设备总长140米,刀盘主驱动密封设计压力为 10巴,是目前世界上工作压力最高的大直径泥水平衡盾构机。

借鉴瑞士SUVA矿用安全规范,盾构机特别配备了主动应对有害气体的专项设备以实现沼气探测、预警以及防爆功能,并对隧道照明和排气系统等进行了防爆设计和改造,确保了施工安全。

中铁十四局与南京有不解之缘  

从上个世纪90年代起,中铁十四局开始承建南京禄口国际机场、南京第一条城市地铁等工程,成为南京基础建设的一支中坚力量,尤其是他们施工的万里长江第一隧——南京长江隧道,囊括了包括中国科技进步奖等建筑行业所有大奖。前不久,他们施工的青奥轴线地下工程、国内首座最大规模的城市地下互通立交,斩获詹天佑奖。

中铁十四局将南京长江隧道视为培养大盾构核心人才的“黄埔军校”,在超大直径盾构隧道领域高点起步,3万多块管片浑然天成,整座隧道历经多年无一渗漏点,成为南京拥江发展的标志性工程、中国铁建大直径盾构隧道的扛鼎之作、中国铁建的一张亮丽名片。

从那时起,凭借先发优势,他们先后参建了南京地铁10号线过江隧道、扬州瘦西湖隧道、武汉地铁8号线长江隧道、京沈高铁望京隧道、京张高铁清华园隧道、芜湖长江隧道、杭州望江隧道、常德沅江隧道、长沙地铁穿湘江隧道等一批大直径盾构隧道。同时,相继中标南京地铁南北线一期工程、宁溧、宁和、7号线、2号西延线等一批地铁项目。南京直径最大的盾构隧道、开挖直径达15.46米的南京五桥夹江隧道即将始发掘进,和燕路过江隧道正加快建设。目前长江上在建的5条越江隧道中,他们承建了4条,承建黄河上第一条公铁合用超大直径盾构隧道济南黄河隧道,开挖直径16.01米的武汉和平路南延穿黄鹤楼隧道,牢牢掌握了国内大盾构施工领域话语权。

南京成为十四局大盾构的福地,2016年8月,他们在南京浦口组建全国首家大盾构专业化公司。业内权威专家中国工程院院士钱七虎院士称赞他们为国内第一家率先掌握大直径盾构施工核心技术的施工企业,在复杂地质条件大盾构施工这一领域拥有核心竞争力。

中国铁建第一品牌 倾心做大盾构事业领跑者  

在超大直径和水下盾构施工领域,十四局大盾构率先在国内实现五个“全覆盖”:穿越“江河湖海城”全覆盖,地质条件全覆盖,涉足行业全覆盖,盾构直径全覆盖,施工工艺全覆盖,拥有施工核心技术的优势,150余项发明专利技术和创新工法,使十四局大盾构品牌成为技术研发的坚实支撑。2017年底,十四局大盾构品牌被评为中国铁建首届十大品牌第一名。

2018年伊始,成立大盾构技术博士后工作站南京分站,与西南交通大学联合创立了大盾构技术研发中心,建成大盾构数据监控指挥中心,创办一年一度的大盾构技术论坛,提出了 “拥有核心人才、掌握核心技术、制定核心标准”的战略规划。

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