大断面电缆研究报告.ppt

大断面电缆研究报告1.研究对象1.2大断面科研的研究内容2.研究意义在圆形电缆隧道中，若采用直立型支架（如图2‑1所示），由于是圆形断面，直立型支架的左右两边均有较大的间隙，而且要保证中间检修通道的宽度，能敷设电缆电路的回路数相对较少，经济效果不理想。本课题采用新型的的环形支架，其弧形结构可以紧贴隧道的圆形表面，与采用直立型支架相比，在不增加外部空间资源和保证安检通道间距的前提下，合理扩展了电缆隧道内部的使用空间，增加了电缆的敷设回路数。3.国内外研究现状3.2国内研究现状4.大断面隧道建筑结构部分的研究成果4.1大断面内部电缆布置方案及分析图4‑2的方案为隧道内未分层时的电缆布置方案，隧道内部结构布置比较简单，隧道内未设置混凝土隔板，空间内净高与隧道内分层时每层净高相比大了一倍，内部电缆支架的布置可以更加灵活。然而，由于隧道直径比较大，上部电缆敷设时高度比较高，敷设难度增加。隧道内最多也只可布置16回电缆。左图4‑3钢柱上布置的电缆支架大样4.1.2电力电缆敷设
(5)垂直蛇形敷设
垂直蛇形敷设一般采用4m以上的蛇形间距，与水平蛇形敷设相比可以大大减少支撑的支架横担数量，如图4‑5所示。(6)竖向工作井电缆布置方式
对于电缆竖井来说，电缆的主要固定方式有3种，如下表所示。4.1.3隧道段交接处电缆布置图4‑7直通连接处图4‑9T型连接处图4‑10电缆敷设示意图图4‑11工作井剖面图4.2电缆内部支架、主要构件力学分析（1）生产厂家应提供非膨胀防火涂料导热系数（500℃时）、比热容、含水率和密度参数，或提供等效导热系数、比热容和密度参数。非膨胀型防火涂料的等效导热系数可按《建筑钢结构防火技术规范》（CECS200：2006）附录Ａ的规定测试。
（2）主要成分为矿物纤维的非膨胀型防火涂料，当采用干式喷涂施工工艺时，应有防止尘粉、纤维飞扬的可靠措施。2、钢结构构件的防锈措施
钢结构锈蚀根据周围的环境、空气中的有害成分（酸、盐等）及温、湿度和通风情况的不同，可分为两类：化学锈蚀和电化学锈蚀。
钢结构表面与周围介质直接化学反应而产生的锈蚀称为化学锈蚀。而钢结构在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀属于电化学锈蚀。钢结构的防腐蚀，除了要彻底除锈外，还应悬着使用防锈性能好的涂料，选用涂料是应根据结构所处的环境、使用功能、经济性和耐久性、稳定性等因素来选用合适的防锈涂料。

钢结构的防腐蚀方法有四类：
（1）钢材本身抗腐蚀，即采用具有抗腐蚀能力的耐用钢材。（2）长效防腐蚀方法，即用热镀锌、热镀铝（锌）复合涂层进行刚才表面处理，使钢结构的防腐蚀年限达到20～30年，甚至更长。（3）涂层法，即在钢结构表面涂（喷）油漆或者其他防腐蚀涂料，其耐久年限一般为5～10年。（4）对水下火地下钢结构采用阴极保护，即电化学保护的方法。4.1.1.2混凝土板及衬砌的防火处理措施
1、隧道防火涂料的防火原理
从燃烧的条件知道，要使燃烧不能进行，必须将燃烧的三个要素中的任何一个因素隔绝开。如果以难燃或者不燃的涂料将可燃物表面封闭起来，避免与空气接触，使可燃物表面变成难燃或者不燃的表面。
2、隧道防火涂料的基本组成
隧道防火涂料主要由主粘结剂、辅助粘结剂、膨胀剂、阻燃剂、防水剂等成份组成。根据隧道火灾特点和隧道设计规范及标准，选用的防火涂料应该具有以下特征：
（1）改涂料燃烧时应没有毒气体产生，并趋向于环保型，以便于隧道火灾的灭救及隧道的修复。
（2）隧道防火涂料不仅要考虑涂料的耐火性能，还必须兼顾涂料的附着性。
（3）应充分考虑施工的方便性和效率，涂料应既可以人工抹涂，又可以机械喷涂。
（4）应根据《建筑构件耐火性能试验方法》、《建筑构件防火喷涂材料性能的试验方法》等相关规范对涂覆试板的耐火极限进行试验。
4.2.2.1圆环钢架计算同时，钢环采用的柱脚形式为铰接，而钢环中部（B点）存在预应力混凝土板对其的支撑作用。故钢环的受力模型可以简化为如图4‑13所示。整个结构采用力法进行内力计算，其计算模型见图4‑14。4.2.2.2钢环片与钢环片之间的连接焊缝强度满足要求。由于在管顶的连接板受力更小。所以采用同此处一样的设计便可以满足要求。4.2.2.3钢环支座设计4.2.3梁柱设计4.2.3.1梁截面设计梁截面钢材选用Q235钢，截面形式选用角钢，梁两端与柱子连接形式为铰接。4.2.3.3GL3、GL4截面设计4.2.3.5钢柱设计4.2.3.6螺栓焊缝计算4.2.3.7柱脚设计柱脚采用构造设置。具体尺寸见柱脚详图4‑254.2.4电缆支架和预应力板设计
4.2.4.1110kv支架设计

4.2.4.2220kv支架设计
4.2.4.3预应力板计算
4.2.5计算结论
4.3内部结构的有限元分析
采用ADINA软件提供的非线性屈曲分析模块对隧道内部结