2018年8月21日，淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程(以下簡稱“蘇通GIL綜合管廊工程”)正式貫通。
南至南陽至荊門特高壓工程正式投運。
聯(lián)合研制的“卓越號”盾構機，生產(chǎn)制造和現(xiàn)場組織調(diào)試周期都創(chuàng)造了新的世界紀錄。
淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程是國務院大氣污染防治行動計劃重點建設的12條輸電通道之一，是華東特高壓主網(wǎng)架的重要組成部分，建成后，淮南—南京—上海工程將與已投運的皖電東送淮南—皖南—上海工程一起，形成貫穿皖、蘇、浙、滬負荷中心的華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)，這也是世界首個特高壓交流雙環(huán)網(wǎng)，將大幅提高華東電網(wǎng)接納區(qū)外來電能力，提升電網(wǎng)安全運行水平，對于促進華東地區(qū)和江蘇省經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、進一步提升我國電力技術水平具有重要意義。
工程起于北岸(南通)引接站，止于南岸(蘇州)引接站，隧道長5468.5米，盾構直徑12.07米，是穿越長江的大直徑、長距離過江隧道之一。工程投資47.63億元，計劃2019年建成投運。由國家電網(wǎng)投資建設、中鐵十四局集團施工。
為什么是“穿越”而不是“跨越”?
如果采用傳統(tǒng)方式上跨建塔的方案，這里長江江面寬闊，最窄的地方接近5000米。水中先建設雙塔，每個塔高設計到450米，一座塔底的基坑相當于27個標準籃球場，需要鋼筋混凝土20多萬立方米，限制低空，影響航運，對江蘇港口建設、基礎設施建設等都產(chǎn)生影響。
長江主航道每天3000多艘大型船只，架空跨越方案的技術經(jīng)濟性優(yōu)勢不明顯、施工風險高。而隧道具有對周邊環(huán)境影響小，運行維護造價低的優(yōu)點。以中國工程院院士錢七虎為組長的專家組充分論證下，綜合考慮江蘇這一段的地理條件和長遠經(jīng)濟發(fā)展，國家電網(wǎng)公司決定采用隧道方式過江。
穿越長江靠什么?
盾構機，21世紀挖隧道最常用的“神器”，它具有安全、環(huán)保、速度快、效率高等特點，它通過自動管片支撐、機械拼裝等工藝，穿越出一條長長的隧道。
用于該工程的“卓越號”盾構機是中鐵十四局集團與海瑞克在大直徑盾構領域十幾年良好合作關系，核心技術彼此支撐的基礎上，根據(jù)工程實際“量身定制”的盾構機。項目使用的盾構機開挖直徑12.07米，設備總長140米，后配套5個車架，掘進過程中，由22對液壓缸提供高達156,000千牛的推力，使刀盤切入隧道掌子面向前掘進。
刀具采用先行刀+刮刀的多層次刀具設計，212把鑲嵌有鎢鉬合金的貝殼形先行刀和刮刀進行掌子面切割，確保開挖效率。整個隧道安裝2734環(huán)管片，開挖和清除的渣土合計約62.5萬立方米。
工程創(chuàng)造多個世界、國內(nèi)“第一”到底有多少?
中鐵十四局項目負責人陳鵬介紹說，隧道最低點標高-74.83米，最大水土壓力達到9.8巴，是目前國內(nèi)埋深最深，水壓力最高的電力越江隧道。
隧道穿越高磨蝕石英砂及強滲透地層，是目前國內(nèi)獨頭掘進距離最長的隧道?？碧劫Y料顯示，隧道要穿越1780米富含有害氣體地層。為攻克世界級難題，在中國工程院院士錢七虎為組長的專家組指導下，聯(lián)合研制適應地質(zhì)、承壓和有害氣體地層的盾構機，對盾構機、照明和排氣系統(tǒng)等進行了防爆設計和改造。
自2017年6月28日盾構機始發(fā)掘進到貫通，用時14個月。日均掘進14.12米，月均417米，創(chuàng)造了世界大直徑盾構隧道施工新紀錄。整條隧道無一滲漏點，先后接待國內(nèi)外5600人次現(xiàn)場觀摩。院士稱贊此隧道是目前國內(nèi)現(xiàn)場管理最好、實體質(zhì)量最優(yōu)、建設進度最快的行業(yè)標桿工程。
大盾構公司與南京的不解之緣
上世紀90年代起，大盾構公司的前身隧道公司，就先后承攬南京新莊立交、內(nèi)環(huán)東線、南京地鐵一號線、二號線、一號線南延線、南京長江隧道、地鐵十號線過江隧道、青奧軸線地下工程等。
南京注定是大盾構公司的福地，作為大盾構公司的開山之作，南京長江隧道代表了中國當今水下隧道的扛鼎之作，憑借在南京長江隧道積累的先發(fā)優(yōu)勢，大盾構公司先后參建了南京地鐵10號線過江隧道、揚州瘦西湖隧道、武漢地鐵8號線穿長江隧道、京沈高鐵望京隧道工程、蕪湖穿長江長江隧道工程等一大批大直徑隧道，牢牢掌握了國內(nèi)大盾構領域話語權，同時，也相繼中標南京地鐵南北線一期工程、南京寧溧、寧和、南京地鐵7號線等一批地鐵項目。2016年8月，十四局集團公司黨委基于做強做大做專大盾構板塊的戰(zhàn)略需要，按照“專業(yè)+聚焦”原則，在南京成立國內(nèi)首家大盾構工程公司。
被譽為“扛鼎之作”和“萬里長江第一隧”的南京長江隧道工程代表了當今中國水下大盾構隧道建設的最高標準，2項成果獲“國家科技進步二等獎”，并榮獲“魯班獎”、“詹天佑大獎”和“國優(yōu)金獎”。
在超大直徑和水下盾構施工領域，中鐵十四局大盾構公司率先在國內(nèi)實現(xiàn)了五個“全覆蓋”：一是穿越“江河湖海城”全覆蓋;二是地質(zhì)條件全覆蓋;三是涉足行業(yè)全覆蓋;四是盾構直徑全覆蓋;五是施工工藝全覆蓋。
中鐵十四局大盾構公司樹立“科技強企、創(chuàng)新興企”的發(fā)展理念，率先研發(fā)大盾構施工數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，建立了十四局盾構數(shù)據(jù)監(jiān)控指揮中心，實現(xiàn)了全國盾構類施工項目的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。他們聘請錢七虎、梁文灝、史玉新、何川、陳壽根、仇文革等多名專家、院士，組成專家組遠程指導，大大增強了對施工現(xiàn)場管控能力和提高了關鍵環(huán)節(jié)施工作業(yè)安全。
中鐵十四局大盾構公司聚焦“引領全球建設發(fā)展，締造人類夢想奇跡”的企業(yè)愿景，聚力“穿越江河湖海城，做大盾構事業(yè)領跑者”的奮斗目標，為“強富美高”新江蘇建設做貢獻。
南京地鐵10號線過江隧道，盾構機“穿越號”，歷時13個月掘進貫通，創(chuàng)單月掘進636米世界紀錄。世界上首次應用“11米級小空間常壓換刀技術”。
南京長江隧道，盾構機開挖直徑14.93米，為雙洞6車道公路過江隧道，2010年5月建成通車。施工克服了六大世界級難題，工程獲得“魯班獎”、“國優(yōu)金獎”等國內(nèi)大獎。
延伸閱讀
蘇通GIL管廊工程位于蘇通長江大橋上游一千米處，采用特高壓GIL輸電技術通過江底隧道穿越長江，是淮南—南京—上海特高壓交流工程的關鍵節(jié)點。該工程是世界上首個特高壓GIL輸電管廊工程，電壓等級(1100千伏)和應用長度(折合單相長度35千米)均為世界之最，面臨技術水平高、可靠性要求高、工程建設難度大的全新挑戰(zhàn)。2016年7月29日，該工程獲得國家核準，計劃8月開工，2019年建成投運。工程建成后，將在華東地區(qū)形成覆蓋皖、蘇、浙、滬的特高壓交流雙環(huán)網(wǎng)，有利于提高華東電網(wǎng)區(qū)內(nèi)電力交換能力、接受區(qū)外來電能力和系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平，對緩解大氣污染、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
蘇通GIL綜合管廊工程是華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)合環(huán)運行的關鍵工程，對提高華東地區(qū)接納區(qū)外電力能力、提升電網(wǎng)安全運行水平，降低華東地區(qū)大氣污染，滿足華東地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大意義。
一是提高華東地區(qū)接受區(qū)外來電能力，推動能源結(jié)構調(diào)整。華東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，用電量需求大，建設蘇通GIL綜合管廊工程，形成華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)，不僅能提高華東地區(qū)吸納區(qū)外來電的能力，滿足華東地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，還能實現(xiàn)資源在更大范圍優(yōu)化配置，對于優(yōu)化能源布局，調(diào)整能源結(jié)構，保障能源供應，加快電網(wǎng)升級，構建安全、經(jīng)濟、高效的現(xiàn)代電網(wǎng)體系發(fā)揮重要作用。
二是保障華東電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。建設蘇通GIL綜合管廊工程，形成華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)，不僅可構建堅強的電力交換平臺，而且能夠為系統(tǒng)提供電壓、頻率穩(wěn)定支撐，提高電網(wǎng)承受嚴重故障后潮流轉(zhuǎn)移能力，是華東多回直流饋入系統(tǒng)正常運行的根本保障。同時還為根本解決長三角地區(qū)500千伏短路電流問題創(chuàng)造條件。
三是推動技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。蘇通GIL綜合管廊工程采用敷設于管廊隧道中的1000千伏GIL管線穿越長江，是特高壓輸電領域一項重大的技術創(chuàng)新，為特高壓、超高壓輸電提供了一個新的方向，具有重要的創(chuàng)新和展示意義，將進一步提高國內(nèi)電工裝備制造水平，帶動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，持續(xù)提升我國在世界電網(wǎng)技術和電工裝備制造領域的影響力和競爭力。
四是有效促進華東地區(qū)大氣污染防治。建設蘇通GIL綜合管廊工程，形成華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)，新增受電能力3500萬千瓦，每年可以減少發(fā)電用煤2億噸，減排二氧化硫96萬噸、氮氧化物53萬噸、煙塵11萬噸，不僅能提高華東地區(qū)吸納區(qū)外來電的能力，滿足華東地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，而且對降低華東地區(qū)大氣污染，促進經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展具有重要意義。
名詞解釋：“GIL”
即在地下隧道中鋪設氣體絕緣金屬封閉輸電線路(Gas-insulated Metal Enclosed Transmission Line，簡稱GIL)。GIL即氣體絕緣金屬封閉輸電線路，采用金屬導電桿輸電，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，我國第一條特高壓交流試驗示范工程—晉東
“卓越號”盾構機2017年6月28日始發(fā)掘進。
華東地區(qū)淮南～南京～上海之間特高壓交流實現(xiàn)雙環(huán)網(wǎng)，以穿江隧道方式過江，被譽為電力建設史上的創(chuàng)舉。
隧道剖面示意圖
2017年10月，中鐵十四局集團大盾構工程有限公司正式入駐南京。