加氣站安全總結精品(七篇)

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篇(1)

關鍵詞：盾構隧道；大線徑電纜；敷設；卷揚機

中圖分類號：U453.7 文獻標志碼：B

Discussion and Application of Laying Large Diameter Cables in Typical Shield Tunnels

FENG Tao， ZHANG Tao， JIANG Xingfei

（CCCC Mechanical & Electrical Engineering Co. Ltd.， Beijing 100088， China）

Abstract： In order to meet the requirements of standard construction of shield tunnel and form a mature construction method， the cabling with the combination of winch and pulley and manual work in shield tunnel was analyzed based on years of construction experience and typical projects， and both economical and social benefits were discussed. The results show that this method applies to cramped and irregular conditions and significantly improves the working efficiency and guarantees the quality of cabling.

Key words： shield tunnel； large diameter cable； cabling； winch

0 引 言

隨著中國經濟的快速發展和盾構技術的日趨成熟，盾構隧道已逐漸成為現在地鐵、過江隧道等的主流建設方式。與普通隧道不同，盾構隧道一般內部結構比較復雜，電纜通道空間非常狹小，電纜路徑轉彎較多，加上隧道內機電系統涉及電纜種類多、數量大，可謂困難重重。尤其對于大線徑電纜，傳統電纜敷設方法均難以全面應用，施工安全和施工質量得不到保證。本文分析多種常用電纜敷設方法，并在南京市緯三路過江通道工程項目，將卷揚機加滑輪組成的機械方法和人工方法相結合，在典型盾構隧道內成功敷設大線徑電纜。

1 常用電纜敷設方法

電纜敷設是通過人工、機械或人工和機械組合的方法，將電力電纜按設計要求布放到預定位置的施工過程。

人工敷設電纜分為人力肩扛、扛抬和人力拖動幾種類型。其準備工作量很小，敷設速度快，可以充分利用勞動力，方便而經濟。但是，當電纜線徑較大、重量過重時，因人與人的間隔距離小，行走比較困難，利用人力扛抬電纜較難實施；當肩扛電纜時，由于荷重不同、受力不均，易發生人身事故或損傷電纜；用人力拖動電纜對人員高矮沒有特殊要求，所敷設的電纜長度比肩扛電纜敷設要長，因此更適合直埋和管井電纜敷設。

機械牽引敷設電纜分履帶式輸送和卷揚機牽引2種方式。當幾臺履帶式輸送機配以電纜滑車時，可以敷設較長和較重的電纜。卷揚機敷設電纜的牽引有直接牽引電纜線芯、牽引網套（即牽引電纜護套）等幾種方式。卷揚機牽引敷設電纜簡便易行，使用較為普遍，也比較經濟，但如果在堅硬質地上拖行電纜或者控制不好速度，容易對電纜造成損傷。

機械和人工組合敷設電纜的方法，即在較為復雜的路線上敷設電纜時，以機械牽引為主，輔以人力配合牽引的方法。該方法可以解決各種復雜環境下電纜無法敷設的難題[13]。

2 工程概況

南京市緯三路過江通道是雙層公路盾構隧道，采用雙管（N、S線）雙層（上、下層）X型八車道盾構隧道方案，上下層均為兩車道，上層為江北至江南方向，下層為江南至江北方向。隧道斷面如圖1所示。其中，上層左側為排煙通道，上層右側為弱電電纜通道，下層左側為弱電電纜通道，下層右側為強電電纜通道。

緯三路過江通道工程位于長江大橋與緯七路南京長江隧道之間，連接南京主城區與浦口新城，項目起于江北浦口浦珠路與定向河交叉點附近，沿定向河東岸向南布置，與規劃的豐子河路相交后，在明挖段將車流分別引入N線隧道和S線隧道。其中，N線隧道穿過潛洲后從秦淮河口上游上岸，隧道出口位于揚子江大道上，路線全長為7014 km，隧道長為4930 km（盾構段長為3537 km）；S線隧道穿過潛洲、江心洲后在定淮門大街和揚子江大道交叉點附近上岸，隧道出口位于定淮門大街上與龍園西路路口，路線全長為7363 km，隧道長為5331 km（盾構段長為4135 km）。隧道布局如圖2所示。

本項目機電系統配置齊全，按專業劃分為供配電系統、通風系統、照明系統、消防給排水系統和監控系統。其中供配電系統負責為其他系統設備供電，多為特一級、一級負荷。根據工程特點，隧道兩端江北、江南各設置主變電站，2個中心站10 kV電源之間設大線徑電纜聯絡，南北互聯互通，互為備用。為此，N線隧道強電電纜通道內需布設ZRYJV8.7/15 kV3×400型電纜約4 373 m，ZRYJV87/15 kV3×95型電纜約13 188 m，ZRYJV10 kV3×70型電纜約5 737 m，大線徑電纜共計約23 298 m。

大線徑電纜均布于隧道下層右側的強電電纜通道內，電纜通道空間狹窄，形狀不規則，可供電纜敷設活動區域有限（圖3）；且根據工藝安排，行車道與電纜通道結構隔墻完成后方可進行機電系統施工，電力電纜僅可以從每隔30 m左右一處的逃生通道口進入電纜通道內進行敷設。為確保施工安全，保證電纜敷設質量，采用卷揚機加滑輪的機械方法和人工方法相結合的電纜敷設方法進行隧道電纜施工[4]。

3 電纜敷設方法應用分析

3.1 敷設方法

首先，根據電纜線徑、電纜支架層間高度定制滑輪，滑輪帶安裝底座并開孔。將定制的滑輪每隔15 m固定在相應的電纜支架層上，保證滑輪在一條直線上，不得出現急轉彎情況，遇有橫梁的地方加裝倒輪，防止剮蹭電纜?；喒潭ê螅瑢㈦娎|盤拖到電纜通道的起始點，在臨近附近的逃生通道口用液壓支撐架將電纜盤架空固定，使其能夠順利轉動。根據電纜的用途、電纜配盤的大小，在電纜敷設方向的另一側逃生通道口的合適距離固定卷揚機，保證其力矩能夠有效傳遞到牽引鋼絲繩上。電纜始端用專用護套與卷揚機鋼絲繩連接牢固，防止松動。一切準備就緒后，開動卷揚機，定速運轉，牽引電纜向前移動，在電纜移動的過程中，派人員守護查看關鍵點，防止因滑輪松動或者方向改變造成電纜損壞[56]。電纜敷設工藝流程如圖4所示。

3.2 施工設備

3.2.1 技術準備

施工技術人員應認真審核施工圖紙，核對電纜敷設路徑、位置、固定方式和電纜線路與所連接設備相位，確保相位正確。根據電纜的型號、規格選取電纜卷揚機和滑輪。依據電纜線路牽引力計算公式計算電纜牽引力，在滑輪上牽引時摩擦系數取01～02。計算施工設備的功率及損耗，確定臨時施工電源方案，最終編制工程項目管理實施規劃或安全施工技術方案，并在施工前對全體施工人員進行技術交底和安全交底。

3.2.2 人員和施工機具準備

采用卷揚機加滑輪進行電纜敷設，節省施工材料和設備，節約人力。施工所需機具和人員見表1。

3.3 方法要點

（1）電纜支架安裝。電纜支架安裝是電纜敷設的第一步，安裝過程中，必須保證電纜支架線性流暢，安裝標高定位標準一致；固定支架前，應根據膨脹螺絲的長度和直徑選用合適的鉆頭，打孔不宜太深或太淺，膨脹螺絲必須安裝到位、擰緊，避免出現支架松動的現象。按照設計要求，以固定間距安裝支架，在保證功能和安全的情況下，應盡量避開承重梁、盾構管片止水帶或者逃生通道門口。電纜支架安裝如圖5所示。

（2）滑輪固定。根據國家、行業標準及設計圖紙的要求，確定電纜敷設在支架的層別。每套滑輪至少應有2個螺絲與支架相連，確保電纜移動中滑輪不會因受力不均而偏轉方向。應根據線徑選用合適的滑輪槽，不宜過大或過小。滑輪槽過大，電纜移動中容易改變方向，造成電纜左右擺動，增加電纜損壞的可能性；滑輪槽過小，電纜容易從槽中脫落，造成電纜與滑輪側壁金屬摩擦，損壞電纜絕緣層，拉偏滑輪，甚至出現電纜突然卡住、鋼絲繩斷裂等情況?；喒潭ㄐЧ鐖D6所示。

（3）電纜盤拖曳到位。由于大線徑電纜線徑大、密度大，應使用專業的拖車拖曳電纜盤，行進過程中慢速平穩，遇到道路坑洼地段應緩慢駛過。電纜拖曳到位后應使用液壓頂將其從拖車上緩慢放下，并將電纜盤架空，穩定放置在不影響交通的位置上。

（4）卷揚機固定。卷揚機是主要牽引設備，由電機、卷筒和鋼絲繩構成。工作時，電機啟動，通過皮帶帶動卷筒運行，卷筒牽引鋼絲繩，從而帶動電纜前進。在卷揚機牽引電纜沿著滑輪移動的過程中，在放置大線徑電纜盤的一側安排3個人，負責電纜盤的轉動、電纜盤支架的固定及電纜進入逃生通道過程中走向的調整，避免電纜出現急轉彎、折死扣或者與逃生門摩擦等情況；在電纜行進的一端安排2個人，負責沿途電纜運行路徑的巡查及滑輪的調整，防止滑輪發生偏轉而摩擦電纜絕緣皮，或電纜運行過程中與承重梁、支架發生摩擦等情況[7]。

（5）鋼絲繩與電纜的固定。鋼絲繩與電纜之間用專用護套進行連接，連接部分應受力均勻，防止過大的拉力損壞電纜。

（6）卷揚機敷設電纜。卷揚機啟動要平穩，啟動后根據現場情況調整轉速，轉速不宜過高或過低。過高難以保障電纜的安全，過低影響施工效率。電纜經過滑輪敷設情況如圖7所示。

3.4 質量控制

大線徑電纜敷設遵守國家標準《電氣裝置安裝工程》中有關電纜敷設的規定和驗收標準外，還應注意以下問題。

（1）電纜敷設施工前，項目部組織現場技術人員學習電纜敷設的工藝和質量要求等。通過PPT講解、互動提問等方式使技術人員了解敷設過程中的關鍵工藝要求和注意事項，避免電纜在敷設過程中被生拖硬拉或工具使用不當而被損壞。

（2）遇到電纜接續處，需根據國家標準預留一定的長度，以備檢修之用，預留長度參照見表2。

（3）除必要的預留長度外，電纜敷設完畢后需及時使用專業的封頭帽將電纜的兩端密封，防止濕氣進入電纜內部，造成電纜耐壓試驗不過關，降低電纜

（4）電纜放置在支架上應追求美觀、直順，嚴禁電纜交叉的情況出現，在電纜需要折彎處，彎曲半徑應不低于線徑的20倍，電纜穿越墻壁應該加套管加以保護。

（5）電纜敷設過程中，在容易至其損壞的地點，如逃生通道拐角處、支撐梁處、鋼絲繩和電纜連接處等部位，要增加柔性保護措施，并重點監控，防止電纜因與墻壁、支架摩擦而損壞。

（6）開動卷揚機前，對敷設電纜的沿線支架和滑輪逐一檢查，對支架或滑輪上出現的毛刺和尖角進行打磨處理，防止劃傷電纜；在卷揚機運行中，巡視人員需配備對講機保持實時聯絡，巡視人員一旦發現易造成電纜損壞的情況，要立刻通知卷揚機操作人員停止機器，直至故障排除[8]。

3.5 安全措施

（1）認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針，根據國家相關規定、條例，結合筆者所在單位的實際情況和隧道施工特點，確立項目經理為第一責任人，對項目施工安全負有全面管理責任；項目安全總監為直接責任人，對項目日常施工安全全面負責；項目安全員為項目安全的具體執行人員，監督落實工程的安全生產執行情況。同時，項目認真執行安全生產責任制，明確各級安全人員職責。

（2）施工現場配備專職安全員，全程監督管理施工過程，做到防患于未然，保障人員和設備的安全。

（3）施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規范》的有關規定執行?，F場應按照防火、防觸電等安全規定及安全施工要求進行布置，并完善布置各種安全標識。

（4）拖拉機、電纜盤等施工機具和材料體積較大，需占用一定的行車道，而隧道內交叉作業，施工機械和車輛較多，為了保障施工人員的安全，在施工區域應布設明顯警示標志，如防撞錐桶、反光貼等，警示過往車輛和行人及時避讓。

（5）電纜盤質量較大，為防止施工過程中溜車、倒車等緊急情況，拖車需要配置良好的剎車系統，并定期檢查；同時拖車和液壓支撐件需實施完善的防脫落措施，如加裝插銷或螺絲等，防止電纜盤拖曳或電纜敷設過程中電纜盤滾落造成人員傷亡或設備損傷[9]。

4 應用效果分析

4.1 施工情況

卷揚機加滑輪組成的機械和人工組合的電纜敷設方法成功應用于南京緯三路過江通道工程N線機電工程施工。電纜施工前精心組織、周密計劃，合理規劃區域放線點，分析確定了卷揚機和滑輪的布置方案和敷設過程中安全、質量控制要點，嚴格控制電纜敷設的過程。施工中使用對講機統一指揮，施工全過程處于安全、快速、高效的可控狀態。

電纜施工現場機具布置合理、簡便；卷揚機占地面積小，對隧道交通影響?。浑娎|敷設速度穩定，遇到突發問題可及時停止敷設，保證電纜敷設的質量；電纜敷設固定完成后，試驗人員對電纜的外護套進行耐壓試驗，各條電纜均一次性通過試驗，電纜敷設質量達標[10]。

應用本方法敷設隧道內大線徑電纜，外觀質量一次性達標，電纜排布與完工效果如圖8、9所示。施工過程無安全事故發生，工程一次驗收合格，且質量優良率100%，獲得建設單位、設計單位、監理單位、運營單位等各方的好評。

4.2 效益分析

4.2.1 經濟效益

該方法成本低、可實施性強，拖拉機、卷揚機加滑輪都是傳統機械設備，一般工人即可操作或安裝；同時，傳統大線徑電纜敷設方法需要大量人力通過肩扛方式進行，不僅費時費力，而且有些地方施工人員無法到達，電纜敷設難度大。據估算，本項目如采用傳統的電纜敷設方法，至少需要3個月的時間；而采用本方法進行電纜敷設，僅用了1個月，在為項目調試贏得了時間的同時，還節約近三分之一的人工成本。

4.2.2 社會效益

采用本方法進行隧道內大線徑電纜敷設，操作簡便，可實施性強，節能環保，安全可靠，為工程搶回工期，為機電聯調贏得時間，為隧道按時通車提供保障。

同時，該方法的成功應用，為推廣應用典型盾構隧道等狹小空間內大線徑電纜敷設施工積累了成功的經驗，也可供城市綜合管廊等類似結構項目借鑒，具有良好的社會效益。

5 結 語

本文所述的大線徑電纜敷設方法解決了高壓大線徑電纜在典型雙層公路盾構隧道電纜通道內敷設的難題，采用由卷揚機加滑輪組成的機械和人工組合的方法，減小了電纜敷設過程中的摩擦力；通過控制卷揚機速度，防止敷設過程中對電纜的機械損傷，從而有效保證電纜敷設質量，避免由于施工質量問題給電纜線路運行留下安全隱患；同時，使用本方法可降低勞動強度，節約人工成本，提高工作效率，縮短施工工期，創造一定的經濟效益。

本方法特別適合敷設高壓大線徑電纜或在轉彎多、坡度大的長距離隧道內敷設電纜。隨著復雜的盾構隧道工程以及地下綜合管廊工程的逐年增多，保證電纜敷設質量十分重要。理論分析和實踐證明，此方法在工程應用中可有效提高電纜敷設的工作效率和質量，降低施工強度，保證施工安全，應用前景廣泛，具有一定的推廣意義。

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