“中國工程”又一壯舉！全球首條特高壓過江隧道貫通

2018年8月21日，全球首條特高壓過江隧道——淮南—南京—上海1 000 kV交流特高壓輸變電工程蘇通GIL綜合管廊(以下簡稱蘇通GIL綜合管廊)正式貫通。蘇通GIL綜合管廊工程是該特高壓輸變電工程中的高難度挑戰(zhàn)之一和關(guān)鍵性控制工程。蘇通GIL綜合管廊將提高華東地區(qū)接納區(qū)外來電能力，減少長三角地區(qū)燃煤發(fā)電，從而減少污染物排放。

什么是“GIL”?

GIL(gas-insulated metal enclosed transmission line，簡稱GIL)即氣體絕緣金屬封閉輸電線路，采用金屬導(dǎo)電桿輸電，并將其封閉于接地的金屬外殼中，通過壓力氣體絕緣。

2009年1月16日，我國第1條特高壓交流試驗(yàn)示范工程——晉東南至南陽至荊門特高壓工程正式投運(yùn)，宣告我國已完全掌握了特高壓的基礎(chǔ)研究、系統(tǒng)集成、成套設(shè)計(jì)、工程建設(shè)運(yùn)行和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等核心技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和專利。

與常規(guī)電纜相比，GIL具有傳輸容量大、損耗低、人身安全水平高、電磁場極低、不受環(huán)境影響、運(yùn)行可靠性高、節(jié)省占地和無電(熱)老化等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合作為架空輸電方式或電纜送電受限情況下的補(bǔ)充輸電技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，GIL在大容量高電壓場合，其投資及維護(hù)費(fèi)用低于電纜。

蘇通GIL綜合管廊工程，是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術(shù)水平最先進(jìn)的超長距離GIL創(chuàng)新工程，是全球首個(gè)將大直徑盾構(gòu)隧道應(yīng)用于電力管廊工程的項(xiàng)目，同時(shí)也是“中國工程”的又一壯舉。隧道全長5 468.5 m，隧道最深處78.4 m，最大水土壓力達(dá)到0.98 MPa，是目前國內(nèi)埋深最大、水壓力最高的電力越江隧道。

“神器”挖隧道穿越長江

據(jù)了解，淮南—南京—上海1 000 kV交流特高壓輸變電工程從評估、調(diào)研、立項(xiàng)可謂一波三折，關(guān)于采取“跨江”或是“穿江”施工方式的討論也持續(xù)了多年。

如果采用傳統(tǒng)方式上跨建塔的方案，該處長江江面寬闊，最窄的地方近5 000 m。水中先建設(shè)雙塔，每個(gè)塔高設(shè)計(jì)到400多m，1座塔底的基坑相當(dāng)于27個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場，需要鋼筋混凝土20多萬m3，限制低空，影響航運(yùn)，江中塔基長期受到江水沖刷，每年還要用石子填充塔基，會(huì)對江蘇港口建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等產(chǎn)生影響。而隧道具有對周邊環(huán)境影響小，運(yùn)行維護(hù)造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。不過，這個(gè)項(xiàng)目面臨的最大挑戰(zhàn)是高水壓和江底復(fù)雜多變的地質(zhì)狀況，技術(shù)難度大，施工風(fēng)險(xiǎn)高。

在這樣的背景下,21世紀(jì)施工隧道最常用的“神器”——盾構(gòu)的作用脫穎而出。盾構(gòu)具有安全、環(huán)保、速度快、效率高等特點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于穿江越河隧道建設(shè)中。人們形象地比喻為“穿山甲”、“土行孫”、“鋼鐵蚯蚓”。大型盾構(gòu)一般有5層樓高，整機(jī)長140 m，質(zhì)量達(dá)3 000多t，在工程機(jī)械領(lǐng)域被譽(yù)為地下“航空母艦”。

蘇通GIL綜合管廊工程于2016年8月開工建設(shè)，計(jì)劃于2019年10月整體建成并投入運(yùn)行。自2017年6月28日盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)到貫通，用時(shí)13個(gè)月，日均掘進(jìn)14.12 m，月均掘進(jìn)417 m，創(chuàng)造了世界大直徑盾構(gòu)隧道施工新記錄(國內(nèi)同類工程歷史最高平均日掘進(jìn)11.6 m，月掘進(jìn)348 m)。

工程建成后，將使貫穿皖、蘇、浙、滬負(fù)荷中心的華東特高壓交流雙環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，對提高華東地區(qū)接受區(qū)外來電能力、保障電網(wǎng)安全運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)生態(tài)優(yōu)先目標(biāo)至關(guān)重要，并將為創(chuàng)新特高壓跨海、跨江輸電技術(shù)奠定基礎(chǔ)。