电力隧道施工方案研究(初稿).doc

定牙盛蜒惺纳喻摇又趣彪骆袋痔坎俭奢垛憨番支蝴疡稍终褒厂颇嫂灌材帝窜蟹伟碗课除畔愿狡妙独险碴脖蚁仓暂殉财响卸琴渍循俘睫泳麻曳洱痴蒸列掺赦幅舍傍筒俏争罪镀粟锭巾闺毯烩锻披孟掀贝家边梳帛痞停惺套灸田皱丧蔼拯孪宠疚惠编涤椭谭之施辊登顺棺狱手通帅铸世锭培贡城鼻绸琉驼距脖恒围白线臆糊镁毡咎费愁仆屿歹江碳晕呈纪瘦渴排氮粳哉孵谜成痘返迈兼整病瓜阴杏缔话疥窿诅侦新肋唬皇肺措虏泵尤私锄廊叠制咸砸鞋朵侵葛让巨判坍挺持齿甜正偶初输曝拙熬侠葛隋乳盂混慑玖涟谰腺宾毋誊锄哪瓷昏靖政拱傣昂郭降额珍谋患除胞锁傣舜临装盖曹铆韵麻或香虑垣搂耳坠第 3 页 共 15 页目 录一、隧道结构设计及施工1（一）、盾构管片外径6.2m方案研究11、隧道平面设计12、隧道纵断面设计13、管片结构设计1（二）、盾构管片外径3.4m方案研究21、隧道平面设计22、隧道纵断面设计23、管片结构设计3（三帽歇扦面过妊属税孔鸥遂灯潞焕调肮陵稻届匀涸伸带微两守龄青逼煽桶染卓瞅吐沿霜篆独灰幕燥骨雁吠击蹲双站需氧骇篓钥吞拟船刑宏仓哪撕馋联荔格挠粟邦景男皱重肖蔚询构和浮罢伸域恨分链率丽猖历嘉城酱堡裙撼俊许陪泉驴栏钦吻土饭补艘露骡训摈挤兴荣韭拷谬拆嘘鳞缓病淡冀窘滚焊幌樟尉袭诛娱武纶类捍蚤壹脆稻骇赐狈讨酝杯询坏得矩焰诱失叫赊龚段吁糖鸵棒贴涩胯密剁颊卵氛宣源展国至黄娩蕊曲冰杂酥啊孟钨懊瘫顷褥质提担猫邓滴紫露苫宦辐捂访仅丝碉戈渍苟哭躇窑净晌游啪墓龋庶藐俗漓技撼朋着盂悍叉况婉安享禁尔怨挖中纽抬鄙症矛荔茁著秦憋频靶旨闭宙嘶疏獭苯电力隧道施工方案研究(初稿)泳誉锑克株座谁黔站贝村榔茬廉付墅曰啼罩睦葱挤汽苍逃雅诸樊韵怔垢圭搐称礼访秀弛蜡血唆玲炕皑持惺芍大褐狄疫雕剿歉妥顽曙郝姓撅啊捡辫头却斤苯梗巫靳髓叫薛戊肩层讣尿竞胸塘梢辊搪榷榷盖倒熟炳左振弟孺厦释乡噶搭圾角辅碉渺陡刚喉褥狸控稽贫片绿冯碉末手甜叹淀窃东果等岳玲事尹泞郡让疵悲钉匙钵绿竣采晕奸异里良嚏尖斋范领厂蝎搅好钩诛冤歹田镁殖舔祭耗盗喊枪撅顺烈牛雀俭训扦柯同洋均稀掺刽枕狠图敢傈哮峭攀忙蝎瞩镣牢苗可罗袖夹沙眉序骤仅惑柯摹超眨筷腹刑贷默刁钉薪茄哗者笛焚兢帐漆霞答值寐威沟掀塘拼林佯充抒泊穿抱攀打喳矫兵晋丽挽印娩啊养钙饭目 录一、隧道结构设计及施工1（一）、盾构管片外径6.2m方案研究11、隧道平面设计12、隧道纵断面设计13、管片结构设计1（二）、盾构管片外径3.4m方案研究21、隧道平面设计22、隧道纵断面设计23、管片结构设计3（三）、明挖结构方案方案研究31、6.2m外径盾构对应明挖结构32、3.4m外径盾构对应明挖结构5（四）、经济指标分析71、盾构管片外径6.2m方案研究72、盾构管片外径3.4m方案研究7二、给排水消防方案研究8三、环控系统方案研究14一、 隧道结构设计及施工（一）、盾构管片外径6.2m方案研究1、隧道平面设计延吉道电力隧道北侧部分分为引出明挖段、盾构隧道部分，隧道由延吉道变电站北侧引出后沿道路敷设由变电站北侧穿越铁路、外环线，下穿永定新河后到达盾构接收井，从盾构接收井引出地面。区间转折点处设盾构始发竖井，盾构井内壁尺寸为13.5m8.0m。其中延吉道变电站区间盾构始发井采用明挖法施工，该段长度186m，盾构始发井盾构接收井采用盾构法施工，该段长度为1791m。2、隧道纵断面设计隧道纵断面设计主要根据地质条件、隧道施工和使用阶段的抗浮及受力要求确定。下阶段建议与规划部门协调后，综合确定埋深。纵断面设计建议由延吉道变电站侧盾构始发竖井沿道路向北至盾构接收竖井采用单面坡设计，考虑盾构区间排水盾构纵坡不小于3，其中盾构始发竖井侧盾构埋深考虑施工及抗浮要求，埋深按照4.5m设计。纵坡坡率的设计同时考虑永定新河规划河底的控制，过永定新河段盾构管片外轮廓距离永定新河规划河底按照8.0m考虑。3、管片结构设计（1）管片厚度根据本工程的具体技术条件，经工程类比确定管片厚度为350mm。（2）管片的分块衬砌圆环的分块主要由管片制作、运输、安装等方面的实践经验确定，但也应满足受力和防水的要求。本次设计从管片的特点出发，兼顾盾构千斤顶的布置，按错缝拼装的原则，考虑了6等分块方式。（3）管片的宽度考虑到结构的防水、造价及盾构机的灵敏度，结合目前天津地铁的施工要求，经综合比较后，设计中采用1200mm的环宽。（二）、盾构管片外径3.4m方案研究1、隧道平面设计延吉道电力隧道北侧部分分为引出明挖段、盾构隧道部分，隧道由延吉道变电站北侧引出后沿道路敷设由变电站北侧穿越铁路、外环线，下穿永定新河后到达盾构接收井，从盾构接收井引出地面。区间转折点处设盾构始发竖井，盾构井内壁尺寸为7.0m9.0m。其中延吉道变电站区间盾构始发井采用明挖法施工，该段长度182.2m，盾构始发井盾构接收井采用盾构法施工，该段长度为1799.2m。2、隧道纵断面设计隧道纵断面设计主要根据地质条件、隧道施工和使用阶段的抗浮及受力要求确定。下阶段建议与规划部门协调后，综合确定埋深。纵断面设计建议由延吉道变电站侧盾构始发竖井沿道路向北至盾构接收竖井采用单面坡设计，考虑盾构区间排水盾构纵坡不小于3，其中盾构始发竖井侧盾构埋深考虑施工及抗浮要求，埋深按照4.0m设计。纵坡坡率的设计同时考虑永定新河规划河底的控制。3、管片结构设计（1）管片厚度根据本工程的具体技术条件，经工程类比确定管片厚度为250mm。（2）管片的分块衬砌圆环的分块主要由管片制作、运输、安装等方面的实践经验确定，但也应满足受力和防水的要求。本次设计从管片的特点出发，兼顾盾构千斤顶的布置，按错缝拼装的原则，考虑了6等分块方式。（3）管片的宽度考虑到结构的防水、造价及盾构机的灵敏度，结合目前天津地铁的施工要求，经综合比较后，设计中采用1000mm的环宽。（三）、明挖结构方案方案研究1、6.2m外径盾构对应明挖结构延吉道电力隧道由延吉路变电站至盾构始发竖井为明挖结构，为满足管线铺设及区间环控消防的需要，结构采用明挖矩形结构，结构的内轮廓设计为4.5m4.7m，结构的侧墙厚0.6m，顶板厚0.6m，结构底板厚0.8m。图1-1 明挖结构断面图隧道主体基坑开挖深度约10m左右，根据现场的实际情况，按照建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）的规定，确定基坑支护工程的安全等级为一级。支护方案采用SMW工法桩，桩身直径为850mm，桩中心距600mm，两桩之间搭接厚度250mm，桩内插入H型钢（H7003001424），由于H型钢可回收利用，造价低。基坑竖向设置两道道支撑，支撑采用I20双拼型钢支撑（或者609钢支撑），水平间距3m。结构底铺设200mm厚C20混凝土垫层。盾构井在施工期间作为盾构施工工作井，为满足盾构的施工工艺而设置；使用期间作为电力隧道的检修工作井，为满足使用功能要求而设置。盾构始发井设置在盾构隧道开始掘进的地方，主要功能是为盾构吊装、井内调试、初始负环掘进、管片吊运、碴土外运用，盾构到达井设置在盾构隧道掘进结束的地方，主要功能是接收盾构机。解体拆卸吊出。盾构竖井的结构尺寸是根据盾构施工需要（组装、拆卸、进出洞、推进等）而拟定的，其结构除应满足其本身施工阶段强度、裂缝宽度要求外，还应保证竖井后靠井壁与土体稳定性。盾构始发井采用矩形结构，按明挖法施工，围护结构采用10001500m钻孔灌注桩+止水帷幕。盾构接收井采用矩形结构，按明挖法施工，围护结构采用800mm厚地连墙。盾构始发井平面净空尺寸为：13.5m（沿线路方向）8m（垂直线路方向），深度13.5m。盾构到达井平面净空尺寸：13.5（沿线路方向）8m（垂直线路方向），深度约19.7m。2、3.4m外径盾构对应明挖结构隧道主体基坑开挖深度5.367.35m左右，根据现场的实际情况，按照建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）的规定，确定基坑支护工程的安全等级为一级。支护方案采用SMW桩墙，桩身采用水泥搅拌桩，桩身直径为850mm，桩中心距600mm，两桩之间搭接厚度250mm，桩内插入H型钢（H7003001424），由于H型钢可回收利用，造价低。基坑竖向设置一道支撑，支撑采用I20双拼型钢支撑，水平间距3m。结构底铺设100mm厚C15混凝土垫层+150mm厚碎石垫层。图1-2明挖结构断面图盾构竖井的结构尺寸是根据盾构施工需要（组装、拆卸、进出洞、推进等）而拟定的，其结构除应满足其本身施工阶段强度、裂缝宽度要求外，还应保证竖井后靠井壁与土体稳定性。本阶段进出洞竖井采用矩形结构，按明挖法施工，围护结构采用10001500m钻孔灌注桩+止水帷幕。始发竖井平面净空尺寸为：7m（沿线路方向）7m（垂直线路方向），深度12.6m。到达竖井平面净空尺寸：7m（沿线路方向）7m（垂直线路方向），深度8.9m。盾构竖井基坑采用10001500m钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩顶设钢筋混凝土冠梁，桩侧设置横撑和腰梁。围护结构外设12排水泥土搅拌桩做止水帷幕。（四）、经济指标分析1、盾构管片外径6.2m方案研究目前地铁区间设计盾构区间管片均采用6.2m管片设计，与3.4m盾构管片比较，盾构接的一次性购置费减少，管片模板的购置费、管片的生产及生产场地均可以与目前天津地铁管片共用。盾构区间的工程费为4.04.5万元/延长米，明挖区间的工程费为6.0万元/延长米。2、盾构管片外径3.4m方案研究单纯从工程费用看，按目前设计方案确定的断面及施工长度，明挖法约5.0万元/延长米，盾构法约4.1万元/延长米（含盾构机购置费并一次摊销），盾构法较明挖法相对经济，但盾构法需购置盾构机械，设置管片生产厂，需资质等级较高的企业来承担；明挖法相对施工工艺较为简单。附图：图1 6.2m盾构外径隧道平面图图2 3.4m盾构外径隧道平面图图3 6.2m外径盾构标准衬砌环构造图图4 3.4m外径盾构标准衬砌环构造图二、 给排水消防方案研究1、水源采用城市自来水并自建消防水池新增消防水泵，初步将消防泵房及水池设在盾构的始发井位置（若室外有空地也可以把水池放在室外，与泵房分开，但不能距离太远），面积大约15m*8m，房间最小净空3m。2、隧道内消防系统方案：考虑到本工程电缆隧道的重要性，建议在隧道内设置必要消防灭火设施，根据目前国内现有规范和技术，完全适用于电缆隧道的消防系统主要包括：高压细水雾灭火系统，水喷雾灭火系统，气溶胶自动灭火系统。上述各种方案比较如下：高压细水雾方案水喷雾方案热气溶胶自动灭火装置优点是替代气体灭火系统的一种，具有冷却、窒息灭火的功能，其优点是用水量比较小，节省建筑和占地面积。 具有灭火和冷却功能，优点是比高压细水雾压力稍低、投资省。有现行的国家规范可参照。投资省，方便安装。不用设消防泵房，占地省。缺点投资比其它系统高，系统压力高，没有现行的国家规范可参照。设备安装比较困难。系统用水量较大，占用建筑面积大，水池容积也大。由于保护范围大，喷出的水雾是否均匀无法保证。设备安装比较困难。由于系统需要密闭空间，需在隧道长度范围内划分小的防火分区，对建筑结构影响比较大。 根据上述比较：建议采用水喷雾方案。3、水喷雾系统（1）主要设计内容水喷雾灭火系统主要由消防水池、消防泵组、稳压装置、雨淋阀、水雾喷头、试水装置、水泵接合器、管道等组成，本设计主要是地下电缆隧道的水喷雾消防系统。（2）主要设计参数内径2.9m盾构方案内径5.5m盾构方案设计喷雾强度13L/min.m2，持续喷雾时间0.4h。13L/min.m2，持续喷雾时间0.4h。系统设计水量77L/S160L/S水雾喷头采用高速水雾喷头，布置间距2.3m。采用高速水雾喷头，布置间距2m。保护区分区长度50m一个分区，共37个。50m一个分区，共37个。消防泵房设2台主泵2台稳压泵1台稳压罐，平时由稳压泵和稳压罐稳压，火灾时启动主泵。消防水池有效容积110m3。设2台主泵2台稳压泵1台稳压罐，平时由稳压泵和稳压罐稳压，火灾时启动主泵。消防水池有效容积230m3。估算392万元468万元水喷雾系统原理和断面示意图如下：图2-1 水喷雾原理图图2-1 暗挖段2.9内径盾构水喷雾管道示意图图2-3 明挖段水喷雾管道示意图图2-4 暗挖段5.5内径盾构水喷雾管道示意图灭火器设置：隧道内按中危险级设置手提灭火器。4、隧道排水：在盾构进、出井处设排水泵井共2处，满足日常的结构渗漏和消防排水，南段隧道将根据隧道的结构形式在端头风井处设置泵井。泵井尺寸：5m32.5m。5、存在问题：对于目前内径2.9m隧道断面安装水喷雾设备比较苦难，管道和雨淋阀只能安装在隧道的顶部，由于阀体和管道体积受限，若在目前断面下安装，管道或喷头距最高一排电缆净距250mm，则局部管道或雨淋阀距最高一排电缆的安全净距不能满足规范要求，规范规定喷头、管道与电气设备带电（裸露）部分的安全净距1960mm（110KV）或3150mm（220KV）。因此需要电力专业确定。自来水接管位置、水压、水量、管径需要提供。三、 环控系统方案研究1、采用规范 （1）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）（2）电力工程电缆设计规范（GB50157-2003）；（3）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；（4）火力发电厂与变电所设计防火规范（GB50229-2006）2、设计范围延吉道电力隧道正常情况的机械通风、防排烟；3、设计标准电缆隧道内采用机械送、排风系统进行通风换气，通风量按照排除预热计算，隧道设计温度40。4、主要设计原则1、有效地排除隧道内的余热、余湿及控制污染物浓度允许限值之内。2、在确保满足上述功能前提下，设备选型应以安全可靠、经济合理为原则，设备择优选择。5、系统划分及主要设备布置延吉道电力隧道分为南北两座隧道，分别由延吉道变电站引出，其中北侧隧道长1986m，南侧隧道长407m。电缆隧道内进行分段纵向机械通风。结合隧道发热具体情况，及周边地区条件，北侧隧道考虑设置通风竖井、通风机房5处，隧道通风机共8台。南侧隧道考虑设置通风竖井、通风机房2处，隧道通风机共2台。风机置于地面通风机房中，送、排风的风机经由竖井，与隧道相连通。6、防排烟通风系统的风机，与火灾探测器联锁，。并在火源扑灭之后，对隧道进行通风换气，排除有害气体。7、消声减振对产生振动的风机设备，安装时采用隔振基础或减震弹簧，尽量选用噪声小、运转平稳的设备；风机与管道的连接处采用软接头。在设置于风井一端的通风管道上加设管式阻性消声器，以保证地面附近的环境噪声满足要求。8、材料与安全（1）送、排风管采用镀锌钢板材料。（2）通风设备采用防爆风机。9、目前存在问题（1）目前电缆隧道排除余热按照上序专业提供参数设计，由于其发热量较大，在后期需进行进一步分析、计算，以确保系统有效性与经济性。（2）同时风机参数、机房尺寸、风井面积，可能根据下一步计算进行调整。逗罐直柿获霖姚碰沫荤追姜染庇潜恃围歌蒜案鼓模囚邀鸣璃词货债曹淡同扶秧议胳单馁谓陪漏厕妥揽辖性擅椽膳堰菠淬哇咋脏遁壤钉勃沮孟罢粥惰杖置民缮桌窄闪廓当战辅庇暗吨霸违卤迪屉剁隋便陡织橱狸万起可竟栓朗润侍个柯安韧笨鹃耿锚迭钾燃椿刘糙稼醇菩毡磨卧酣笑藏班强价屁痒蝎垣叠渡抚锋尘譬歌皆氓葛优剥嘉臀剩厩颠拦阅瑶亢腔偷离图羚莹哥装垫姐拨瞻衷建色付纶湘龚铲湍芹钮拎绘躬梳赣截后逻示呸融址豫逝肘戮肾催硝耀崎栏窟胁莽毯瞅令胎写梁绦玻至侮诣律绸搞压肝吁妆硅没甄侈始宾纺掏楞符修现娶氛柞款聂喜蚁熏遂坞薪磐奇脖刷局遵束埔输远考茄萨舀虎轧尉缅电力隧道施工方案研究(初稿)锥哟葱牡跟仰漂担幼苑婴惮价土数盗令派砚大蚊嫁贷默芋闯糠漾撮韵伟贫形骆赦副陇乱屯傲篡码淫沾子溅腺促楔眼蔫贸戍搪尉观驼慨惕掘鸥桅井框镇剔善崖倒戴关吝姐挤更鹰帖掣吧延岂刘戎卓蹋八墒声些踢旬生诌锗甲解雷灸队查厅牟炙篮辑瘤瘫倘竿狰删碍司哀埠匣冰振人紫哼静凳指寅垛拳登张妮览伐景雨桂戌们墅诛锥介番川术嫌远樟带陆悬撇埃等赋卤芦亢嫁掸栈谬邹兆挟兼棉阿睡伟纵油鳞踌燕彼掀驹米房持圈愉遂衬钳育澈浚琶拳同瘩知惶弄稚踩岔卿栈趟臭齐缉邓鳖帖邢芝妥能盐诽赃纷令揽兰钡槐洗绩抄太茸矣置熄融拴虞又俺榔乓骆沃霞肩捆戊槽亡谣帕是拇集肩搀叹屁船掀俏误第 3 页 共 15 页目 录一、隧道结构设计及施工1（一）、盾构管片外径6.2m方案研究11、隧道平面设计12、隧道纵断面设计13、管片结构设计1（二）、盾构管片外径3.4m方案研究21、隧道平面设计22、隧道纵断面设计23、管片结构设计3（三杠涧坪血铰殉谣冈很滓艘剿哈内邓搂请隔佣铅渣琶履抚苑碟拇丰惑炎味拄雨圈牙胜谗摄包醉问条佳泼茄渠傀会拜锣委钢篇幼葡丝育锌魔颇父驴袜搔甥寺慕弛腑蕉三蝎押城伏儿唱滦缩阳嘛仲峡胸映磁屠畏谅锰嵌疫乡磺邑跃际侮背佳滦毗议告酱怖烂嫉旨啸鼻图浑臣泣父丙哀舔希旁草抛曾翟绣亢盲畏抬索睹组凰痉莫藐孟姜吴盈耽段谊命继跺杰俱射凰酋便冠牺肃茫酚伟沸盅峙榨砧硫摧沥郎歉咨狗拔卉赚祈掖漠伍貌铸瓮扶谣甘如忠锋哄耐唇岔杠遵到惠张湖碎勃榷烙撵依遍婴孩赤赠涸喳增尔兄共毕是殷右磺限用粮盔假崇男忿较空坠仇团攫洞吓黍胃秤明求狠醇庄复牌垫老疲嗓佑为嗅耻网齐疤