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摘要：中国城市经济发展迅速，城市用电量需求急剧增大，国内各大中城市已开展了大量的电网规划建设工作。为满足城市规划、经济发展水平与电网规划建设的协调发展，修建大型地下变配电设施及大截面的专用输电隧道势在必行。从地下电力隧道特点和设计难点出发，结合各地电力隧道工程实际经验，针对其设计、施工难点，对电力隧道设计和规划所采用的新技术做了归纳总结，以期为此类工程设计及施工提供借鉴和帮助。
关键词：电力工程；隧道结构；技术
引言
我国目前正处在经济快速增长的阶段，因此，城市对电力的需求量较大，为了满足城市发展的需要，许多的大中城市已经开始进行电网规划建设工作。针对我国当前的国情，修建地下变配电设施和地下传输隧道是势在必行的。
1电力隧道研究现状
在我国，如何提高城市道路的上下公共空间，一直是制约我国城市发展的重点，为了能够更好的对城市进行发展，我国的一些专家学者通过对国外发达城市的发展进行研究，认为城市道路的地下空间作为城市的发展空间之一，对于城市的发展具有重要的影响，因此，需要充分的利用城市道路的地下空间。在我国，比较常见的一种应用是将其作为城市生命管线设施的共同沟，这样不仅能够解决当前我国存在的土地资源问题，同时，还能保证各种传输管道的安全性。地下电力隧道的建设对于地面之上的市民生活影响非常小，因此，能够保证城市的正常运行。然而，这项技术在我国目前的施工中还存在着很多的问题，因此，需要尽快对其进行研究，寻找控制施工质量的方法和措施。
2电力隧道设计难点
电力隧道设计尽管在很大程度上与地铁隧道类似，比如采用盾构法施工，其直径、管片分块方式及厚度等等都可以沿用常规的地铁设计方案。然而，电力隧道也需要解决一些特殊的设计问题，主要有以下几个方面：1）选择适合的施工方法。电力隧道的设计通常要求断面直径在4．0m～5．5m之间，若根据供电需求不需特大的截面净空，则可以考虑选用较小的隧道截面，而施工方法也不仅仅局限于盾构法，可以采用顶管法施工。2）截面形状的设计。电力隧道根据其使用功能和输电能力要求，一般选用圆形盾构隧道；顶管施工的隧道可选择矩形和圆形两种截面形状，而矩形截面隧道的净空利用率较高，相比之下此截面形式较为合理，但也由于各种综合因素，采用圆形顶管施工电力隧道的工程也不少。3）内部设施的布置和荷载。电力隧道内部设施通常为横担支架、电缆以及一些其他电力设备，其布置方式将影响隧道结构的传力模式，需要在设计阶段，根据内部设施布置方案进行衬砌结构受力的合理性及稳定性的验算分析，确保工程的安全性。4）电力隧道需要设计一定数量的电缆引出井，电力隧道内敷设的电缆线路将由电缆引出井引出。盾构隧道由管片拼装而成，管片之间或环与环间均采用螺栓连接，这种结构受力不适合承受外力集中荷载，因此给引出井的设置造成了一定困难。5）电力隧道转弯半径在理论上是不受电缆敷设限制的，然而盾构或顶管直径越大则隧道转弯越困难，解决开挖面积与转弯半径之间的矛盾，也是电力隧道设计的一个重点课题。
3电力隧道结构设计
3.1平面线路规划与设计
电力隧道线路规划需根据中心城区电网分布结构及电力输送方向及方式等确定。特别是中心城区电力隧道的走向受地下建筑、立交桥、地铁区间、车站及市政管网限制，电力建设部门需与各相关部门协商，确定合理的线路走向。受技术条件及其他市政工程制约，一条完整的电力隧道仍需设置很多工作井或是通过减小转弯半径来满足线路走向要求，无可避免时更是会穿越地铁线路及重要建筑等重点工程。为尽量减小工程难度，在降低风险的同时达到经济合理。
3.2线路曲线半径规划与设计
电力隧道根据其本身的使用功能，无需对线路曲线半径做出严格规定。在规划线路大转角或是地形受限的情况，通常以多边形或圆形的转向工作井连接两条电力隧道。平面曲线半径的确定主要取决于施工技术及电缆敷设两方面要求，其中施工技术要求往往起控制作用。对急曲线盾构隧道设计要进行多种工法比选，选择转弯灵活施工机具及相应工法，如带铰结的土压平衡盾构。通常在地下管线密集，无法设置转向工作井的情况下必须采取急曲线施工。当工址受限于道路宽度或是到达井位置既定的工况下，采用急曲线施工可避免转向工作井的设置。
3.3线路纵断面规划规划与设计
城市浅层地下空间多为上下水、通信、煤气（动力）管道及地铁隧道占用，浅层地下空间资源有限。电力隧道的深埋（约15m以下），能够解决与浅层地下市政交通、管线等交叉的问题。但埋深越浅，工作井、引出井的工程量也越小。除满足隧道施工安全所要求的最小覆盖层厚度及一定的人防要求外，综合考虑电力隧道深埋与浅埋之间的矛盾是十分必要的。
3.4电缆支架设计
电力隧道工程除需要对线路规划、管道结构等进行详细的设计外，同时对其内部设施和布置进行优化设计，提高整个电网工程的供电能力也十分重要，传统的支架设计方案及电缆敷设方式都亟需改进。比如上海市新江湾城电力隧道工程设计中，电力隧道设计除采用了顶管法、沉井法和SMW围护工法以外，还考虑了电缆敷设的使用要求，以及隧道内部通风、供配电、照明以及监控等附属设施优化设计等。
4电力隧道设计的新技术
随着电力隧道的作用被发现，其在建设中的设计受到越来越多的关注，各种新技术层出不穷，当前，双孔电力隧道以其断面的巨大优势，使用越来越广泛。通过对其模拟数据的分析可以发现，其结构更加适合电力设施的运行，在进行开挖过程中，地层的变化和地表的沉降均能满足该技术的应用。其中，整体式的双孔电力隧道能够更加充分的利用进站道路地下空间，从而使地下的建筑物不再需要进行迁改，这样大大节约了工程的投资，也保证了设备运输的安全性。
结束语
随着城市供电需求和电网建设规划发展，地下电力传输及变配电设施正在逐步的发展和完善，电力隧道结构及内部设施设计都面临着新的问题和挑战。本文就现代电力隧道修建过程中所遇到的技术难点及所采用的新技术进行了归纳总结，为今后电力专用输电隧道结构及电缆支架设计提供可借鉴的技术和经验。
参考文献：
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