水下78米,世界最大特高压GIL管廊越过水压峰值

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2月7日,苏州,距2018年除夕还有8天。世界最大特高压GIL综合管廊工程,即苏通GIL长江隧道建设迎来重要节点,安全越过水下78米。

“这个深度的水土压力超过0.8兆帕,相当于每平方厘米9.8公斤的压力,是目前国内水压最高以及埋深最深的隧道。”在江底78米处,伴随着巨大盾构机的持续掘进,中铁十四局项目经理陈鹏对科技日报记者说。

苏通GIL长江隧道全长5468.5米,盾构机开挖直径12.07米,为目前穿越长江最长的盾构隧道。从2017年6月28日盾构机始发掘进以来,除水下78米最大水深外,工程已连续克服江南大堤、1800米有害气体地层、江底冲槽、5%上坡段等安全风险点,累计掘进2836米,掘进过半。

GIL,即气体绝缘金属封闭输电线路。苏通GIL综合管廊工程为淮南—南京—上海1000千伏特高压交流输变电工程。国家电网资料显示,这是世界上首次在重要输电通道中采用特高压GIL的工程,是电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的超长距离GIL创新工程,也是华东特高压交流环网合环运行的“咽喉要道”和控制性工程,在工程设计、设备研发、隧道施工、GIL安装及运维等方面均需要开展一系列关键技术研究攻关。

勘探发现,除面临埋深难题外,苏通GIL长江隧道所处地层富含甲烷等有害气体,其中1800米的地层不仅有害气体集中含量高,而且压力大,世界罕见。

为攻克这些前所未有的建设难题,中铁十四局集团联合盾构机厂商,动用全球资源,联合研发,设计、采买、制造。仅用7个半月,“卓越号”盾构机便顺利出厂下线,创造了大直径盾构制造周期最短的世界纪录。

“整个过程都经过了防爆设计,包括盾构机的主要部件、整个光电系统等,都是根据制造需要特殊定制的。”陈鹏说。

由于隧道集中高含量的有毒气体,因此对盾构气密标准要求极高。“如果气垫仓泄漏,不仅有害气体可能会泄漏至隧道,气垫仓的压缩空气也会泄漏至开挖仓导致掌子面失稳。”项目总工程师孙茂舟说。

针对这一难题,项目部创新研制出一套风筒储存装置,使泥水盾构的气密性达到了最高安全标准,大大降低了隧道工作温度和有害气体的潜在危害。

虽然新年将至,但除极少部分特殊需要回家探亲外,300多名建设者依然坚守工地。

“隧道掘进采用的是泥水平衡盾构机,一旦开始掘进,就要24小时不停,一直向前,直到隧道贯通。”陈鹏说。

原来,在长江江底用盾构施工,长时间停机,风险巨大。尤其当它处于全断面粉砂地层时,重达1300吨的主机一旦停机,将出现下沉、失稳等状况,有塌方、冒顶、刀盘被卡死等风险,造成不可预计的损失。

苏通GIL综合管廊工程总投资47.63亿元,于2016年8月开工建设,计划于2019年10月建成使用。届时华东地区将新增受电能力3500万千瓦,每年可减少发电用煤2亿吨,减排二氧化硫96万吨、氮氧化物53万吨、烟尘11万吨。

来源: 科技日报

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