摘要：从北京城区发展和旧城改造来看，供电线路设施地下化、大力发展电力隧道已势在必行。在城区电力隧道建设过程中，新建电力隧道需要与不同阶段修建的电力沟道连接起来，形成北京地下巨大的电力隧道网络。如何将新建的电力隧道与现况的各类沟道顺接，保证施工安全及现况运行电缆安全，成为隧道建设中的新课题。本文通过浅埋暗挖电力隧道与现况沟道连接的工程实例，分析施工中存在的安全风险，说明所采用的施工方法、工艺技术和安全技术控制措施。
关键词：电力隧道 浅埋暗挖 安全技术控制
中图分类号： 文献标识码：B
The Construction Technology of Electricity Tunneling with Shallow Excavation Method When Encountered the Existed
Liu Xin-jian
1．前言
目前，在北京地区第四纪地层中修建电力隧道大致有三种方法：①明开槽砖砌或现浇钢筋混凝土修建电力隧道；②顶管法修建电力隧道，管径D=1550～2150mm；③浅埋暗挖法修建电力隧道，该法始于1989年复兴门电力隧道工程①。从北京城区发展和旧城改造来看，供电线路设施地下化、大力发展电力隧道已势在必行，目前从工程实践和北京发展态势来看，浅埋暗挖电力隧道以其安全可靠、灵活性大、经济合理、便于施工，能够保证楼房和地下建构筑物的安全等优点而得到了广泛的应用，成为主导电力隧道。
目前，在城区电力隧道建设过程中，新建电力隧道需要与不同阶段修建的电力沟道联系起来，形成北京地下巨大的电力隧道网络。目前隧道连接的主要形式有竖井内旧沟改造、明开混凝土沟道改造、暗挖隧道与顶管沟相接等等，这些结构以其地质条件复杂、不确定因素较多而成为施工风险较大的部位，成为施工安全控制的重点。在施工过程中需要根据现场条件，灵活运用浅埋暗挖施工原则、采取有效的施工方法保证土体稳定和周边管线安全。同时在旧沟中一般都存在现况运营的高压电缆，这也导致电力沟道连接施工成为施工安全风险最大的部位，成为施工安全技术管理的又一个重点。采取有效的安全技术措施保证施工安全、保证电缆运行安全是新旧沟连接的核心。本文以北京地区电力隧道工程实例，对隧道与现况沟道连接特殊部位的安全风险进行分析，实例说明新旧沟连接施工安全技术控制措施。
2．现况隧道与顶管沟相接实施方案
2.1工程概况
本工程是速滑110千伏输变电工程（电力隧道工程）（第三标段）。设计起点与北辰东路西现况电力隧道预留甩口相接，向南穿越现况北四环中路后，沿北四中路环南红线北侧3.0m处，向东延伸至人行过街天桥后，沿北四环中路南红线北侧12.0m向东终点与现况电力隧道连通，路径长度约468.5m。采用2.0m×2.3m暗挖断面形式。共设5座竖井。主要工程量： Φ5.2m三通井1座，Φ4.0m直线井2座，Φ4.0m临时井1座，2.0m×3.0m方形竖井1座，2.0m*2.3m单孔暗挖隧道468.5m。本工程设计终点与安慧桥西南角现况1750顶管沟相接，终点位置有一座电力井，长1.8m宽1.8m高2.2m，为砖砌结构。需拆除现况电力井并在原井位处新建2m*3m竖井。现况井内有一根10kv电缆，2根光纤电缆。
平面图如下：
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现况井及1750顶管内现状电缆运行图如下：
2.2工程安全风险分析
（1）现况顶管沟埋深1.75m，电力隧道从埋深7m处爬升14%的坡度与顶管沟相接，施工难度较大。
（2）现况顶管沟内有运行的10kv电缆及光纤电缆，施工作业安全风险较大。
（3）电缆运行单位不允许10kv电缆横穿隧道，破坏新建电力隧道的结构，如何处理运行中的10kv电缆是一大风险点。
经与各单位协商确定方案如下：第一步：电缆保护，在破除旧井新建竖井的过程中，对电缆进行悬吊保护；第二步：新旧隧道对接施工，为了保证10kv电缆不影响新建隧道结构，在2.0m×2.3m竖井北侧对井室加宽40cm，电缆将从加宽的5#竖井北侧墙窗口出沟道；第三步：拆除电缆保护；第四步：10kv电缆切改。
2.3隧道内电缆保护施工方案
2.3.1电缆保护施工流程
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施工流程
2.3.2电缆保护前准备
根据现场技术人员勘察情况；确定电缆及隧道走向、位置、现场地质情况等；按照施工方案，现状电缆的情况，上下隧道前，搭设施工区域围挡封闭施工。对现状隧道内抽水（如有），垃圾清除、隧道通排风等准备措施。
2.3.3现状电缆保护及悬吊
（1）在隧道步道两侧通长敷设20#工字钢2*12米，上面横放800长10#工字钢，一米一根共13根与通长敷设20#工字钢连接。在10#工字钢上，两侧立放工字钢0.5米高，此工字钢提前焊接连板，根据每层电缆间距制作1层门字形架，所有连接处均采用液压打孔螺栓连接。
（2）在800mm长10#工字钢上面敷设防火板。
（3）导移隧道东侧支架的1条10KV电缆及1条光纤到步道的防火板上，外罩防火槽盒。
（4）根据电缆间距，在使用10#工字钢与两侧0.5米工字钢连接，形成门字形架，计12组。
（5）在工字钢整体框架外侧用8毫米厚钢板与工字钢液压开孔密封连接，钢板连接处用50*5角钢通长连接。
（6）马头门封堵（隧道规格：Φ1950）；采用10#工字钢横向固定在电力隧道左右两侧墙上，立柱3根，每根长1950米。工字钢两端提前焊接200*200*8mm钢板，共计钢板6块。每根支撑之间水平方向用螺栓连接50*5角钢，间距为1米，每根长1950米；外侧用8毫米厚钢板封闭并连接（所有连接处均采用液压打孔螺栓连接）。施工完工后将隔离封堵用-50*5扁铁与隧道接地网连接。
（7）顶板破除施工完工后，为破底板进行二次电缆保护悬吊，井上纵向用2道20#工字6米钢平铺，工字钢2侧伸出井壁2米，两端垫枕木。2道20#工字钢平铺后上方横向用2道12#槽钢6米将其固定。
（8）用12#槽钢钢向下垂直吊上端与12#槽钢钢4米连接，底端与第一步做的10工字钢连接。
（9）拆除电缆保护最下部位的20#工字钢，根据破除底板位置与悬吊位置尺寸拆除，其他位置不拆除。
（10）完工后拆除电缆保护、悬吊及封堵。
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电缆保护剖面图
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2.4电缆切改方案
（1）在5#竖井西侧15m位置，新建一座接头井，长4m宽1.5m高1.8m。新建井采用砖砌结构，外侧砂浆抹面防水。
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（2）5#竖井及电缆接头井施工完毕后，将10kv电缆进行切改，一个电缆接头设在旧沟内，另一个电缆接头设在新建接头井内。在2.0m×2.3m竖井北侧对井室加宽40cm，电缆从加宽的5#竖井北侧墙窗口出沟道。
2.5新旧隧道对接施工
2.5.1隧道终点与现况1750顶管相接，施工前对现况顶管沟的尺寸、预留端头位置、结构等，进行详细调查，为后期施工提供准确可靠依据。
2.5.2竖井初衬施工时，边拆边建，拆60cm旧井结构，新建一榀竖井初衬结构，保证拆除及新建的安全。
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2.5.3竖井初衬封底后向两侧开马头门。竖井东侧1750顶管外圈做两榀方拱架包顶管结构，保证接头处的安全。马头门洞口竖井侧墙初衬内外竖向连接筋间距由1000mm加密至300mm，加密钢筋上下两端伸过马头门洞口，与方榀架连接筋相连。竖井水平格栅遇洞口断开处要与隧道格栅焊接牢固。
2.5.4竖井西侧开马头门，为2.0*2.3m隧道，凿除马头门上部临时封闭混凝土，形成上台阶施工掌子面，继续做上台阶，留核心土，在洞口处密排安放两榀拱架，喷射混凝土支护。当上台阶进至3m后，开始凿除洞门下部混凝土，马头门洞口处前三榀密排，并通过纵向连接筋与竖井初衬结构可靠连接。第一榀格栅置于洞口井壁平面内。密排三榀格栅后，破除洞口范围剩余初衬结构，再按正常步序向前开挖隧道并施做初衬结构。
2.5.5新建隧道初衬与现况隧道连接完成后，新建隧道铺贴聚乙烯丙纶防水卷材，在新建隧道与现况隧道相接处设置一道变形缝，做好与旧沟接头处的防水。变形缝做法如下：在变形缝处应先用30mm聚苯板作分界板，先将缝中聚苯板剔成宽30mm，深65mm的缝，然后用聚合物水泥砂浆嵌缝深30mm，在聚合物水泥砂浆干硬后，在缝中嵌双组份聚硫橡胶。并及时进行初衬结构和二衬结构的背后回填注浆，以保证各结构层与1750顶管沟的密贴、不渗水。
2.5.6由于现况井较浅，4#竖井向5#竖井为15.4%的爬坡，为了保证新建隧道与1750顶管的顺接，竖井内浇筑15.4%坡度的步道。
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2.6实施效果
速滑110千伏输变电工程（电力隧道工程）（第三标段）自2019年8月2日开工，至2020年1月10日完工，通过对电缆采用木盒保护、钢支架托换悬吊，顺利完成了电缆保护切改工作，保证了电缆正常运行；通过边拆除边支护的方法，安全快速的完成了旧井拆除、新旧沟相接的任务；经实测，旧沟及新建竖井隧道变形在允许范围内，保证了整个施工的安全，整个工程安全质量取得了良好的效果。
3结束语
本工程新建电力隧道与现况顶管沟道目前已安全进入正常运行阶段，根据监测结果可见，隧道连接方法实施后结构基本稳定，施工过程中通过加强控制，地层沉降、结构变形基本在允许范围内，这充分说明，在条件复杂的情况下，采取各项技术措施，完成能够保证浅埋暗挖隧道地下接口施工安全。
（1）在浅埋暗挖电力隧道施工中必须坚持“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤量测”的原则，依此为基础妥善处理好施工中出现的各种问题，为工程的安全提供了保证。
（2）在隧道接口施工中，必须考虑旧沟内电缆保护问题，保证电缆运营安全。
（3）必须注意各种隧道接口施工中受体体系转换问题，土层稳定问题，严格控制施工步序，加强监控量测、结构变形等观测，保证施工顺利进行。
参考文献：
[ 1] 欧阳晓梅，高永立，浅埋暗挖法电力隧道的设计与施工 华北电力技术，No.12,1995
[ 2] 王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M ]. 合肥:安徽教育出版社, 2004
[3] 韩日美，谢永力.浅埋暗挖法施工中结构受力的合理转换[J].现代隧道技术.2007.6；71-76