二青山隧道高压进洞施工专项方案

新建太兴铁路静兴段TXJX-2标

（DK132+295～DK148+146）

二青山隧道高压进洞施工专项方案

编制：

复核：

审核：

中铁二十二局集团有限公司

太兴铁路静兴段工程项目部

2011年7月25日

二青山隧道高压进洞施工专项方案

一、工程概况

二青山隧道穿越吕梁山山脉北段，属中山区，进口位于岚县境内，出口位于兴县境内。隧道进口里程DK132＋295，出口里程DK148＋146，隧道全长15.851km，属单线特长隧道，也是本项目控制工期的工程。隧道中部最大埋深600m左右，出口端埋深较浅，约25～60m。隧道区进口段（岚县端）为山间黄土盆地，洞身段及出口段为褶皱断裂中山区，“V”、“U”字形沟谷发育。隧道穿越地层除进、出口浅埋段为第四系黄土层外，其余均为太古界、元古界的变质岩地层。隧道进口17.47m直线段后接半径R=1200m的曲线，曲线长度为1119.47m，中部为直线，至DK146＋825.91接一半径R＝2000m的曲线，曲线长899.44m，洞身线路纵坡为单面坡，自进口至出口依次为

4‰/1205m、5‰/13250m和3‰/1396m的下坡。

隧道进口位于庄上村附近，从209国道有乡村公路（沥青路面，宽度3.5m，长度1.5km）通往庄上村，然后沿土路（2.5m宽，300m长）可至隧道进口下方（施工期间，土路段需改建为便道）。

隧道出口位于乡村公路（沥青路面，4～5m宽）旁，乡村公路可接省道。

二青山隧道设置4座斜井，1#斜井830米，综合坡度为7.8%的下坡；2#斜井1725米，综合坡度为11.2%的下坡；3#斜井1830米，综合坡度为11%

的下坡；4#斜井1230米，综合坡度为6%的下坡，其中除3#斜井采用760×588cm双车道内净空断面外其余3座斜井全部采用510×580cm的单车道内净空断面，斜井全部采用无轨运输。斜井总长度5620m，相当于正洞长度的35.4％。

根据施工组织设计要求，二青山隧道工程除进、出口独头掘进2000m外其他四个斜井掘进长度加上承担正洞任务量独头掘进都大于2000m，3#斜井往出口方向独头掘进更长，达到3800m，因隧道断面小独头掘进距离长，故洞内通风供电是二青山隧道施工应解决的重要问题。

二、施工用电情况

二青山隧道6个工区前期洞外进口安装的1台630 kVA 变压器；1#斜井安装的1台630 kVA 变压器；2#斜井安装的1台800 kVA 变压器；3#斜井安装的630、315变压器各1台；4#斜井安装的1台630 kVA 变压器；出口；安装的1台630 kVA 变压器，洞内低压侧动力电线断面采用180mm2铝芯电线。目前2#斜井掘进870m、3#斜井掘进1100米，目前2#斜井、3#斜井洞内涌水量大，2#斜井在K0+680处泵站安装了2台55KW离心抽水泵，其它小型泥浆泵12.5KW共计6台，加上照明用电现洞内用电总量200KW；3#斜井在

K0+760处泵站安装了1台55KW离心抽水泵，掌子面附近安装1台35KW离心泵往K0+760处泵站中转，其它小型泥浆泵12.5KW共计5台，洞内输送泵功率90KW，加上照明用电现洞内用电总量250KW；加上洞外空压机通风机及洞外碎石场等不停运转供电线路铺设太长，洞外变压器所供电压产生压降，供电损耗太大，若仍用现有的800 kVA （2#斜井）、630+315KVA（3#斜井）变压器输送供电，已不能满足斜井洞内抽水泵实际用电需求，按照相关供电规范及施工经验，0.4 kV 三相线路供电半径不宜超过0.8 km，现阶段2#斜井掘井进尺870m、3#斜井掘进1100m，末端电压已达不到用电设备额定电压，导致洞内大型用电设备离心泵、输送泵由于电压低不能正常工作为解决施工用电问题，需高压电进洞，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，其他各工区目前还不存在洞内电压不

足现象，但随着隧道掘井，各工区也将陆续采用高压进洞方式提供洞内施工用电，结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，六个工区洞内主要施工用电见表1。

表1：各工区施工用电配置表

说明：洞内施工用电主要为输送泵、喷锚机、洞内支立拱架用电，正常用电按设备功率的0.7倍系数考虑。

参照表1的统计数据，进口工区洞外施工用电595KW，洞内施工用电168KW；1#斜井工区洞外施工用电742KW，斜井施工用电231KW，正洞施工用电196KW；2#斜井工区洞外施工用电749KW，斜井施工用电532KW，正洞施工用电231KW；3#斜井工区洞外施工用电868KW，斜井施工用电532KW，正洞施工用电231KW；4#斜井工区洞外施工用电742KW，斜井施工用电

234KW，正洞施工用电231KW；出口工区洞外施工用电511KW，洞内施工用电91KW。

三、高压进洞方案

3.1 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=P js/βb×cosφ2

式中： S—配电变压器的容量（kVA）；

P js —建筑物的有功计算负荷（kW）；

cos φ2 —补偿后的平均功率因数，不小于 0.9；

βb—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根据斜井及正洞洞内施工用电负荷（表 1），经计算，六个工区的洞内外变压器容量及型号见表2

表2：个工区变压器容量计算表

3.2 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），电缆长度进口1500m；1#斜井2000m；2#斜井2700m；3#斜井3300m；4#斜井2800m；出口1500m。

3.3 高压线引入

根据对隧道周边电网情况调查，在隧道进口段岚县境内的距进洞口8kM

王狮乡有35kV变电站可以提供35kV的电源；隧道出口端位于临县跟兴县交界处，在兴县境内利用西会乡农网改造线路可以提供35kV的电源。

进口端施工电源由王狮乡35kV变电站的引一路专线，负担进口端和1#、2#斜井施工设备负荷；出口端施工电源利用兴县农网改造引一路专线，负担出口端和3#、4#斜井施工设备负荷；35kV线路采用架空线。