电力隧道盾构施工技术现状及进展

赵廷宽

摘 要：随着我国城市的发展，电力隧道的规模也在迅速扩大。盾构法具有安全、高效，以及对周围环境影响小等特点，被广泛应用于电力隧道施工中。由于电力隧道施工的性质和复杂的施工环境，电气隧道盾构施工技术的不断进展对加快电力隧道的建设具有十分重要的意义。

关键词：电力隧道;盾构施工;技术

引言

电力隧道可容纳大量电缆，并且是完全封闭的地下结构。电力隧道的建设必须满足接线、检查以及后期维护的要求。因此，电力隧道的建设需要考虑线性设计和埋入深度，以及对横截面的设计以及辅助设备的配置，相关的这些功能都需要集中实现。电力隧道具有转弯半径小和连续曲率的特点。电力隧道的工作轴线必须密集且小型化，盾构施工方法具有挖掘距离长、安全性高和施工速度快等优点。同时对环境影响很小。因此电气隧道的施工方法具有明显的技术优势。

1 电力盾构设计特点及原则

1.1设计特点

电力隧道的设计需满足技术可靠性和安全性，还需要考虑经济合理的布线，并且满足检查和后续维护的要求。围绕电力功能的基本要求，进行路径和横截面的选择，以及工作井的构造和辅助设施的设计研究。通常用于市区或复杂的周围环境，设计必须充分调查区域内的水文地质条件和地下结构，使项目的建设具有适用性和有效性。

1.2设计原则

1.2.1路径设计

平线型应选择一条直线和一条大的曲线，综合考虑市政规划和环境因素，以及在建设施工中的难度和经济效益等问题。在转彎或障碍物时，电力隧道可能需要创建陡峭的曲线。相关的设计必须考虑防护设备的性能和管段的类型，以及规格数量等因素。

1.2.2纵向设计

通常盾构的埋入深度应尽可能浅，但覆土厚度应不小于隧道的外径，并且需要灌浆和其他措施。还必须综合考虑地下层的管道结构和地质条件。随着城市地下空间的深入发展，电力盾构的埋藏深度趋向于进一步扩大。一般而言，为了更好地控制盾构机，建议使盾构机爬行始发，将井调至最低点。另外，起始要稍低一些，以利于排水。根据电力隧道的相关规范，最大纵向斜率允许为30%。电力隧道具有较小的半径，连续的坡度和较大的坡度。在实际设计中，隧道坡度必须控制在5%以内。当超过该斜率时，在盾构前进过程中的物料处理效率将大大降低。

2 电力隧道盾构施工技术现状

电力隧道主要铺设大截面电缆，电力隧道的长度和规模迅速增加。由于电力隧道施工的特殊性和日益复杂的施工环境，施工主要面临一些技术的难点和问题，首先，电力隧道较浅，在施工期间会引起其地面疏松，由压力的变化会引起土壤变形，导致了不同程度的地表隆起和沉降，因此施工控制浅层土层变形已成为电力隧道技术施工保护中的一大挑战。电力隧道的直径和转弯半径较小，并受方向的限制。在电气隧道盾构施工过程中，开挖和修整较为困难，使总体的质量控制难度加大，并且盾构构造对地面影响也较大。

3 电力盾构工井设计及施工

3.1盾构工作井的类型及尺寸

盾构工作井通常分为调试井、采集井和检查井。在大多数地铁盾构始发和接收都可以连接在一起，但是对电力工程没有这种技术需求，因此需要特殊安装始发及接收井，在安装检查井时，还要考虑到切割头的通风排水、布线和维护的相关要求。由于井的成本较高，因此在电缆设备安装和维护的条件下，应将井的尺寸减至最小。井室的宽度通常取为防护机的外径加上1.5m×4m。井室的长度根据现场条件和施工技术来选择，应满足防护头组件和反作用框架配置的要求。可以在发射井后方预留约20米的隧道，盾构体进入隧道后，其一部分安装在隐蔽的隧道中，可以大大提高盾构结构，并且可以缩短整体结构。根据工程实践，优化基坑的尺寸并选择适当的基坑支护路径。

3.2工井结构设计

电力保护井的深度通常为15-25m，应根据井围护结构的形状合理设计井的开挖。考虑地下水条件和周围环境等因素外，围护结构的选择还必须结合电力井内部结构的要求。在电力控制井中，平台之间的距离不应大于4m，内部支撑系统应避开平台的位置。功率屏蔽起始坑和接收坑的挖掘宽度基本上大于8m。在某些情况下，如果场地狭窄且没有可浇筑的施工条件，则使用桩支撑。当盾构检查坑位于水层且埋深较大时，采用桩+内部支护。当地质条件良好时，采用倒井壁法进行支撑[1]。

3.3地下水控制措施

盾构工井中的地下水通常会采取一些措施来阻止降水或积水，并且在地下水量较大时可以结合使用。由于电力保护井基本上位于市政道路的下方，因此经常采取措施来止水。止水措施应根据水文条件和现场条件，使用水泥搅拌桩或高压注浆桩[2]。

4 电力隧道盾构施工技术现状及进展

电力隧道盾构施工技术需要各方共同研究和开发，以支持电力隧道盾构施工技术的发展和进步。对盾构选型的适应性和盾构的井的建设等，对电力隧道盾构施工技术的发展具有重要的意义。通过地质分析，进行预测和指导，使电力隧道保护机的选择和改造十分方便。修建电力隧道盾构时，实时跟踪盾构模式和施工参数，以及风险防范措施，完成高质量的电力隧道施工。电力隧道盾构施工技术在最新加固技术方面也取得了长足的进步[3]。

结束语

综上所述，盾构技术已广泛应用于铁路运输、隧道和市政工程中。在电力工程领域，除了日益复杂的城市建设环境外，该技术也得到了广泛的应用。由于盾构技术的特征，其设计和构造与传统的地铁盾构隧道不同。为了进一步研究和创新，因此迫切需要电力专用盾构设计和建造技术。

参考文献：

[1]罗青松，桑中顺.电力隧道盾构区间基岩预处理爆破施工技术研究[J].城市道桥与防洪，2020.

[2]刘英城，岳川，梁景智.BIM技术在电力隧道盾构施工风险源可视化应用[J].广东土木与建筑，2019.

[3]张小颖.北京地区电力盾构隧道设计与施工关键技术研究[D].清华大学，2017.

（沈阳骅飞管业有限公司，辽宁 沈阳 110141）