全球首条特高压穿越长江综合管廊贯通

　　8月21日，淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊工程(以下简称“苏通GIL综合管廊工程”)正式贯通。

　　淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程是国务院大气污染防治行动计划重点建设的12条输电通道之一，是华东特高压主网架的重要组成部分。建成后，淮南—南京—上海工程将与已投运的皖电东送淮南—皖南—上海工程一起，形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流环网，这也是世界首个特高压交流双环网，将大幅提高华东电网接纳区外来电能力，提升电网安全运行水平，对于促进华东地区和江苏省经济社会可持续发展、进一步提升我国电力技术水平具有重要意义。

　　工程起于北岸(南通)引接站，止于南岸(苏州)引接站，隧道长5468.5米，盾构直径12.07米，是穿越长江的大直径、长距离过江隧道之一。工程投资47.63亿元，计划2019年建成投运。由国家电网投资建设、中铁十四局集团施工。

　　华东地区淮南—南京—上海之间特高压交流实现双环网，以穿江隧道方式过江，被誉为电力建设史上的创举。

　　什么是“GIL”？

　　在地下隧道中铺设气体绝缘金属封闭输电线路(Gas-insulated Metal Enclosed Transmission Line)，简称GIL。GIL，即气体绝缘金属封闭输电线路，采用金属导电杆输电，并将其封闭于接地的金属外壳中，通过压力气体绝缘。

　　与常规电缆相比，GIL具有传输容量大、损耗低、人身安全水平高、电磁场极低、不受环境影响、运行可靠性高、节省占地、无电(热)老化等显著优点，尤其适合作为架空输电方式或电缆送电受限情况下的补充输电技术。即使是从经济的角度考虑，GIL在大容量高电压场合，其投资低于电缆，维护费用比电缆低。

“卓越号”盾构机2017年6月28日始发掘进。

　　为什么是“穿越”而不是“跨越”？

　　这里长江江面宽阔，最窄的地方接近5000米。如果采用传统方式上跨建塔的方案，水中先建设双塔，每个塔高设计到450米，一座塔底的基坑相当于27个标准篮球场，需要钢筋混凝土20多万立方米，限制低空，影响航运；江中塔基长期受到江水冲刷，每年还要用石子填充塔基，这对江苏港口建设、基础设施建设等都会产生影响。

　　“长江主航道每天3000多艘大型船只穿行，架空跨越方案的技术经济性优势不明显、施工风险高。”江苏省电力公司对此做了充分的研究。

　　而隧道具有对周边环境影响小、运行维护造价低的优点。以中国工程院院士钱七虎为组长的专家组充分论证，综合考虑江苏这一段的地理条件和长远经济发展的考虑，国家电网公司决定采用隧道方式过江。

隧道剖面示意图。

　　穿越长江靠什么？

　　盾构机，21世纪挖隧道最常用的“神器”。相比人工隧道掘进，它具有安全、环保、速度快、效率高等特点，近年来被广泛应用于穿江越河隧道建设中。盾构机通过自动管片支撑、机械拼装等工艺，穿越出一条长长的隧道，因此，盾构机被人们形象比喻为“穿山甲”“钢铁蚯蚓”。一台盾构机价值上亿元，集自动化、智能化于一体，涵盖地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术。

　　用于该工程的“卓越号”盾构机，是在中铁十四局集团与德国海瑞克大直径盾构领域十几年良好合作关系，核心技术彼此支撑的基础上，根据工程实际“量身定制”的盾构机。

　　这个项目面临的最大挑战是高水压和江底复杂多变的地质状况。江中地质条件复杂，具有高透水性、高密实度、高石英含量等特点，隧道将穿越长江大堤、长距离沼气地层、江中冲槽段，技术难度大、施工风险高。

　　联合研制的“卓越号”盾构机，生产制造和现场组织调试周期都创造了新的世界纪录。

　　盾构机开挖直径12.07米，设备总长140米，后配套5个车架，掘进过程中，由22对液压缸提供高达156000千牛的推力，使刀盘切入隧道掌子面向前掘进。对该项目盾构施工地层中不可避免的沼气层，借鉴瑞士SUVA矿用安全规范，盾构机特别配备了主动应对有害气体的专项设备以实现沼气探测、预警以及防爆功能。

　　刀具采用先行刀+刮刀的多层次刀具设计，212把镶嵌有钨钼合金的贝壳形先行刀和刮刀进行掌子面切割，确保开挖效率。刀盘采用5副刀臂设计，提升开口率至36%。整个隧道安装2734环管片，开挖和清除的渣土合计约62.5万立方米。中央控制室，所有重要数据和实时掘进参数都直观地显示在监视器上，操作手对基本自动化的操作过程进行监控，必要时加以干预和调整。