换一批
项目年度编号
1300150002
中图分类号
U459.9
成果公布年份
2010
成果简介
1、成果的主要用途、技术原理：随着城市快速发展，电力需求成倍增加，为满足电力供应需要，要求电缆数量和输送容量大幅度提高，这使原有的直埋、排管、电缆沟的敷设方式难以满足现代电力发展的需求，电力电缆专用隧道也就必然成为高电压、大截面电缆的主要敷设方式。上海500kV世博电力隧道工程应运而生，它是国内首座500kV地下变电站配套工程，是保障上海世博会安全可靠用电的重大工程，也是国内第一条大截面、长距离、非开挖施工的电力电缆专用隧道。为保证施工安全，解决施工难点，需进行电力隧道勘测、设计、施工、运营维护的数字化技术、远程监控技术、施工动态控制技术、安全预警与运营维护全生命周期的研究。该项目依托国内首座500kV地下变电站配套工程-上海世博电力隧道，从电力隧道微扰动施工控制入手，对电力隧道施工控制与数字化技术研究进行了研发，对大截面电缆相关金具与支架的研制进行了革新。2、关键技术和创新点：(1)首次建立了适合于上海软土的S型增长曲线预测模型，用于地面沉降的预测和控制。(2)首次建立了电力隧道施工微扰动概念、控制原理、控制技术和指标体系，以及整合建设电力隧道数字化施工控制数字化系统，并编制了电力隧道微扰动安全控制技术指南。(3)基于微扰动控制技术，首次建立了数字化系统及三维仿真模型，使复杂的上海世博电力隧道工程在施工过程中可视化、透明化及隧道施工安全的数字化动态管理，为电力隧道工程建设管理提供了崭新的模式。(4)设计并研制出了高强度、耐腐蚀的大截面电缆金具及具有弧型结构的新型电缆支架，充分利用隧道内空间，增加电缆敷设数量，节约了有限的地下资源及投资费用。(5)研制的扁平电力电缆金具、三芯中间约束电力电缆金具、电力电缆隧道弧形支架、三芯中间约束电缆夹具、端末固定电缆夹具设计先进、技术领先，填补了国内电缆金具和支架的空白，技术达到国际先进水平。(6)获得实用新型专利3项，外观设计专利2项，软件著作权登记1项。3、与国内外已有同类先进技术的对比情况：(1)该成果与国内外同类技术的优势体现在：1)以施工微扰动理论研究成果作为技术支撑，理论与实际紧密结合；2)以工程全生命周期管理为理念，不仅能直接用于施工安全管理，并且能够为运营养护阶段服务；3)以三维模型真实地再现了工程地上地下及周边环境，使隧道施工真正实现了可视化、透明化；4)采用基于互联网的数据管理技术和数据无线传输技术，实现了工程数据网络录入、监测数据的全自动采集，并以施工微扰动理论研究为基础，实现了施工安全的数字化动态管理。(2)国内电缆敷设中大多采用扎带、塑料夹具、传统型的铁夹具或是普通铝合金夹具，不能有效地约束电缆，以及承受短路电流产生电动力的影响。国外对超高压、大截面电缆金具没有比较系统的理论和完善的方法。该项目采用的电缆金具具有：1)高强度，在不需任何热处理措施的情况下，强度≥18MPa，延伸率≥8％；2)耐腐蚀，在不经表面处理的情况下，耐腐蚀能力达到6级，在隧道内含盐分较高的恶劣环境下，电缆金具在经过阳极氧化加封孔措施后，耐腐蚀能力达到10级，几乎不发生腐蚀；3)足够的轴向握紧力，数值≥300kgf，防止电缆在热伸缩时的自由滑移，同时对电缆蛇形敷设施工时起到良好的支撑作用。其主要技术性能指标达到国内领先、国际先进的水平。由于采用了自主知识产权进行产品制造，不再依靠国外进口，节约了外汇支出，并降低了产品成本，产品的价格是进口产品价格的40％以下。该研究成果获得4项专利。4、已应用、推广情况及推广前景：该项目数字化技术研究成果已在上海世博电力电缆隧道建设期间得到了大量运用，尤其运用在电力隧道穿越南北高架、黄浦江防汛墙、保护性建筑物、轨道交通、南浦大桥、地下公用管线等重要建(构)筑物，为电力隧道建设施工、运营的质量及其安全性、建设工期等提供了有效保障。另外市政局和申通公司在保护民房、轨道交通时也应用了该项研究成果。该成果为今后修建电力隧道特别是复杂城市环境条件下建设电力隧道积累了成功经验。该项目金具与支架研究成果在500kV世博变电站进线工程电缆敷设中使用，情况良好，金具和支架的设计减少了资源消耗并提高了空间利用率，降低了建设和运营成本；为电网规划、成本控制、资金管理、集中规模招标等工作的开展奠定了坚实的基础。5、经济及社会效益情况：电力隧道施工控制及运营维护与数字化技术的研究成果为工程的实施创造了条件，使隧道路径规划从闹市区中穿过成为可能，工程全长从30km减至15km。按每千米电力隧道土建综合建设费用8000万元计，带来的经济效益为15km×8000万元/km=120000万元。该项目研究的城市复杂环境条件下上海电力隧道建设关键技术有效地支撑了上海世博电力电缆隧道工程建设，并确保世博会供电系统正常运行。项目研究成果直接应用于工程施工的动态管理，及时发现工程险情，采取可靠措施避免电力设施、设备人员伤亡事故发生，保证了工程安全，同时对保护建筑、地铁、高架、南浦大桥、公用地下管线、防汛墙等的安全控制提供了有效手段，并极大地提高了电力隧道施工建设和运营维护的信息化管理水平。项目建立的数字化平台，不仅可以用于建设阶段，同时也为运营阶段提供了宝贵数据，可节约维护成本。项目提出的保护建筑、地铁、高架、南浦大桥、地下管线等微扰动施工控制概念、编制的标准和指南为今后类似工程提供了直接的参考。项目研究的大截面电缆金具及支架，有效地减少资源消耗和提高空间利用率，可推广应用于国内外电力隧道内的电缆敷设，并可以进一步考虑采用典型化和模块化设计手段，有利于统一设计标准，有利于统一设备规范，有利于提高工作效率，有利于降低建设和运营成本。研究成果制定了3项技术指导性原则及标准，填补了国内2项技术空白，同时这些最新技术成果还可应用于其他重大市政工程，如轨道交通等。项目研究的关键技术体现了“以人为本”的安全劳动生产理念，具有很强的实用性，可以明显减少原有作业时间，有效避免事故的发生，对附近居民的干扰也降到了最小程度。该成果在保护资源、绿化环境、保护道路、培养人才等方面作出了重大的贡献，将带来广泛的社会效益。
完成人
学术成果认领
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文
