CN110578341A - 一种电力电缆排管工井及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力电缆排管工井，包括垫层、侧壁、设置于侧壁底部并位于垫层上的底板、设置于侧壁顶部的盖板，侧壁包括先浇筑成型的外侧井壁、在穿设排管后浇筑成型且与外侧井壁紧密连接的多个内侧井壁，外侧井壁的横截面呈圆形，外侧井壁上开设有多个用于穿设排管的洞口，内侧井壁对应洞口设置并完全覆盖洞口。本发明可重复率高、施工效率高，对设计、加工、安装的要求较低，且防水等效果好，能够保障设备安全性，由其适用于地下水位高、侧壁土压力较高的软土地区。

Description

一种电力电缆排管工井及其施工方法

技术领域

本发明属于电力工程、市政工程技术领域，具体涉及一种新型电力电缆排管工井及其施工方法。

背景技术

根据电力电缆的敷设要求，沿着路径长度方向每隔一定的距离（一般情况不超过100m）就要设置一座电缆检查井或者分支井（统称电缆工井），井的内净空要满足电缆敷设、检修的需求，按照进人检修的需求，井的内净空高度不低于1.9m，加上附土和顶板的厚度，在软土地区受到的外侧壁水土压力，多超过20kN/m²，因此井的结构设计是主要的技术问题之一，同时在井的内壁还需安装用于支撑电缆的支架，支架除了与侧壁连接外，还必须与接地系统连接，对安装侧壁的平整度要求较高，尤其是在具有转弯要求的分支井或者转弯井当中，更是与工程施工质量息息相关。

现有的电缆工井的设计除了要遵循各类规程规范外，还需要参考国标图集和已有的典型设计。根据国标图集07SD101-8《电力电缆井设计与安装》和《国家电网公司输变电工程通用设计电缆线路分册》（2017年版），目前适用于电力电缆井的平面形状多为矩形或者多边形，在结构设计时，需要根据井不同电缆分支角度进行逐一布置结构计算并绘制图纸，而且对于排管防水也较差，主要依靠承插式的接口，往往成为投产后渗漏的主因。

图1、图2、图3为国标图集07SD101-8《电力电缆井设计与安装》中典型的几种分支井的结构形式，其以电缆的进出为垂直壁，其余边则以切线的形式连接，形成了一个多边形的平面布置结构。由此可以看出，目前常用的电缆工井均为单层机构，平面形状为多边形或异形，其在工程应用过程中，存在以下问题：

1、同一项工程中，所需的多个井的形状各异，需要逐一进行结构设计，并在施工过程中，需要根据不同的井加工不同的模板和钢筋，施工效率低，可重复率低；

2、井的结构为异形，结构受力复杂，尤其是在软弱淤泥层或地下水位较高的工程中，受外侧水土压力的影响，结构的配筋设计繁琐，加工、安装的要求高；

3、井的结构为单层，排管进出井的洞口都采用预留洞口后二次浇筑，从以往的工程来看，防水效果差，常常发生渗漏；

4、支架与井内侧壁直接连接，支架安装的平整度受侧壁质量的影响十分明显，若侧壁发现平整度偏差，支架则容易变成歪歪扭扭的，给电缆及其附件都安装带来隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高施工效率，设计、加工、安装要求较低，效果好且安全性佳的电力电缆排管工井。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电力电缆排管工井，包括垫层、侧壁、设置于所述侧壁底部并位于所述垫层上的底板、设置于所述侧壁顶部的盖板，所述侧壁包括先浇筑成型的外侧井壁、在穿设排管后浇筑成型且与所述外侧井壁紧密连接的多个内侧井壁，所述外侧井壁的横截面呈圆形，所述外侧井壁上开设有多个用于穿设排管的洞口，所述内侧井壁对应所述洞口设置并完全覆盖所述洞口。

优选的，所述内侧井壁的横截面呈弓形。

优选的，外侧井壁包括外壁钢筋和混凝土浇筑的外壁基体；所述内侧井壁包括内壁钢筋和混凝土浇筑的内壁基体。

优选的，所述内侧井壁的主受力的所述内壁钢筋锚入所述外侧井壁内。

优选的，穿设于所述洞口中的所述排管在对应所述内侧井壁的位置设置有遇水膨胀橡胶条。

优选的，所述电力电缆排管工井还包括固定安装于所述底板上的多个用于架设电缆的自立式电缆支架。

优选的，所述自立式电缆支架包括立柱、与所述立柱相连接的若干层横支架，所述立柱的底部固定在所述底板上。

优选的，所述立柱通过化学螺栓或膨胀螺栓与所述底板固定连接。

本发明还提供一种上述电力电缆排管工井的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

步骤1：在需要设置所述电力电缆排管工井的位置开挖与其尺寸匹配的沟槽；

步骤2：浇筑所述垫层；

步骤3：浇筑所述底板和所述外侧井壁，浇筑所述外侧井壁时预留所述洞口；

步骤4：敷设排管，使所述排管的局部经所述洞口插入所述外侧井壁的内侧；

步骤5：凿毛需设置所述内侧井壁处的所述外侧井壁的内表面，并涂刷界面剂；

步骤6：浇筑所述内侧井壁；

步骤7：敷设电力电缆；

步骤8：盖上所述盖板。

所述施工方法还包括以下步骤：在所述外侧井壁的内表面涂刷界面剂后，在所述排管上对应所述内侧井壁的位置安装遇水膨胀橡胶条；浇筑所述内侧井壁后，在所述底板上安装若干个自立式电缆支架，再敷设所述电力电缆；

所述步骤6中，先绑扎所述内侧井壁的内壁钢筋，并将主受力的所述内壁钢筋锚入所述外侧井壁内，再浇筑所述内侧井壁的内壁基体。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明可重复率高、施工效率高，对设计、加工、安装的要求较低，且防水等效果好，能够保障设备安全性，由其适用于地下水位高、侧壁土压力较高的软土地区。

附图说明

附图1为已有的第一种电缆工井的平面示意图。

附图2为已有的第二种电缆工井的平面示意图。

附图3为已有的第三种电缆工井的平面示意图。

附图4为本发明的电力电缆排管工井的平面示意图。

附图5为本发明的电力电缆排管工井的A-A侧视剖视图。

附图6为本发明的电力电缆排管工井的B-B侧视剖视图。

以上附图中：

1、垫层；2、底板；3、侧壁；4、盖板；5、外侧井壁；6、内侧井壁；7、排管；8、进口；9、分支口；10、遇水膨胀橡胶条；11、自立式电缆支架。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图4至附图6所示，一种电力电缆排管工井，主要包括垫层1、底板2、侧壁3、盖板4。垫层1位于最下方，底板2设置于垫层1上，侧壁3竖直设置使得底板2位于侧壁3的底部，而盖板4则设置于侧壁3的顶部，盖板4可以预制也可以现场浇筑。从而，由底板2、侧壁3和盖板4围成井内空间。对于侧壁3，朝向境内空间的一侧称之为其内侧，反之则为外侧。

侧壁3采用双层结构，其包括外侧井壁5和多个内侧井壁6。

外侧井壁5先浇筑成型，而内侧井壁6在穿设排管7后浇筑成型，从而内侧井壁6与外侧井壁5紧密连接成为一体。外侧井壁5的水平方向横截面，呈圆形，即外侧井壁5整体呈圆柱筒状。外侧井壁5上开设有多个用于穿设排管7的洞口，分为用于穿设进入井内的电力电缆用排管7的进口8、多个用于穿设分支到境外的电力电缆用排管7的分支口9，本实施例中设置一个进口8和两个分支口9。通常，这些洞口设置为梯形界面，按照排管7组合的外部矩形尺寸预留洞口，使洞口尺寸以能够包住对应的若干根排管7为宜，排管7施工时能够整体穿插到洞口中而深入井内。

内侧井壁6对应各个洞口设置并完全覆盖洞口。内侧井壁6的内表面通常设置为平面，使得内侧井壁6的横截面呈弓形，而多个内侧井壁6整体呈现为类似多边形的结构。该内侧井壁6可作为防水层。

井壁采用钢筋混凝土结构，当地下水水位高于底板2时，需要采用自防水混凝土，抗渗等级不低于P6。外侧井壁5包括外壁钢筋和混凝土浇筑的外壁基体。外侧井壁5组合要承担井外侧水土压力等各类水平向载荷的作用，充分利用圆形结构的承载能力，提高结构的安全性。在无水条件下，当工井的底部深度不超过3.0m时，外侧井壁5的厚度采用200mm，按构造配外壁钢筋；在有水条件下，则外侧井壁5的厚度为250mm并构造配外壁钢筋。当工井的底部深度达到或超过3.0m，或者井内径较大时，则需要通过结构设计来确定外侧井壁5的厚度和配筋。

内侧井壁6包括内壁钢筋和混凝土浇筑的内壁基体，内侧井壁6的主受力的内壁钢筋锚入外侧井壁5内。内侧井壁6厚度最大除的厚度需h≥300mm。内侧井壁6与外侧井壁5之间按二次浇筑的结构缝处理界面。同时，在穿设于洞口中的排管7在对应内侧井壁6的位置设置40mm×40mm遇水膨胀橡胶条10，通常需在每根排管7外侧缠绕两圈，然后再浇筑内侧井壁6，最终形成的内侧井壁6的内侧面为井平面的切线。而整个侧壁3则形成“外圆内切”的结构形式，即结构整体为圆形，而电缆穿墙处（即洞口位置）采用二次浇筑内切墙（即内侧井壁6）的结构形式。采用遇水膨胀橡胶条10进行止水，满足地下工程管线穿墙的防水构造措施要求。

此外，电力电缆排管工井还包括多个用于架设电缆的自立式电缆支架11，它们固定安装于底板2上。具体的，自立式电缆支架11包括两根立柱、与立柱相连接的若干层横支架。立柱的底部采用固定刚性节点，通过化学螺栓或膨胀螺栓固定连接在底板2上。根据所敷设电缆数量的不同设置不同层数的横支架，横支架与立柱之间采用螺栓连接。该自立式电缆支架11可以在用低碳合金钢或其他金属材质加工而成。通常，需对应每个洞口设置一个自立式电缆支架11，并在井中央再设置一个自立式电缆支架11。

上述电力电缆排管工井的施工方法包括以下步骤：

步骤1：在需要设置电力电缆排管工井的位置开挖与其尺寸匹配的沟槽，必要时采用钢板桩等基坑支护结构；

步骤2：开挖至井底部高程后，浇筑100~150mm厚的素砼垫层1；

步骤3：浇筑底板2和外侧井壁5，浇筑外侧井壁5时，根据电缆排管7的位置、高程等预留若干个洞口，并将混凝土养护至设计要求强度；

步骤4：敷设排管7，使排管7的局部经洞口插入外侧井壁5的内侧，插入井内部分的长度应大于后面二次浇筑的内侧井壁6厚度最大处厚度至少50mm；

步骤5：凿毛需设置内侧井壁6处的外侧井壁5的内表面，并涂刷界面剂；

步骤6：在排管7上对应内侧井壁6的位置安装40mm×40mm的遇水膨胀橡胶条10，每根排管72圈；

步骤7：浇筑内侧井壁6；具体为：先绑扎内侧井壁6的内壁钢筋，并将主受力的内壁钢筋锚入外侧井壁5内，再浇筑内侧井壁6的内壁基体，内壁基体的混凝土强度与外侧井壁5的混凝土强度保持一致；

步骤8：根据电力电缆的走向和布置，在井内安装各自立式电缆支架11；

步骤9：敷设高压电力电缆；

步骤8：盖上盖板4。

以上方案主要适用于排管7的分支井和转弯井。工井的侧壁3由双层结构组成，外侧为圆形、内层为方形或多边形，井的外层圆形受力好、施工易；内测为方形或多边形，结构灵活，可作为防水层；同时采用自立式的电缆支架11，定位、安装便利，尤其适用于地下水位高、侧壁3土压力较高的软土地区。

较现有的排管工井的方案而言，本方案具有以下优势：

1、井的外墙为圆形，在地下环向均布受力的条件下，结构受力好、设计简单，尤其是在地下水位高、软弱粘性土地区具有良好的技术经济优势；

2、在一个工程中，不同分支排管7数量或者不同转弯度的井可以相似施工，即只要调整洞口位置后施工方案一致，模板的重复利用率高、钢筋加工效率高；

3、排管7进出井的地方采用了双层结构的形式，外侧洞口满足承载要求，内衬墙体满足二次固定和防水的要求，提高了井与排管7连接处的防水构造措施；

4、排管7与内衬墙体之间设置了 2 圈 40mm×40mm的遇水膨胀橡胶条10，满足地下工程管道穿墙的防水要求，进一步保障了工程防水效果；

5、支架采用自立式，支架的平整度不再受侧壁3施工质量的限制，在具体工程中可进一步提高电缆敷设及附件安装的质量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力电缆排管工井，包括垫层、侧壁、设置于所述侧壁底部并位于所述垫层上的底板、设置于所述侧壁顶部的盖板，其特征在于：所述侧壁包括先浇筑成型的外侧井壁、在穿设排管后浇筑成型且与所述外侧井壁紧密连接的多个内侧井壁，所述外侧井壁的横截面呈圆形，所述外侧井壁上开设有多个用于穿设排管的洞口，所述内侧井壁对应所述洞口设置并完全覆盖所述洞口。

2.根据权利要求1所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：所述内侧井壁的横截面呈弓形。

3.根据权利要求1所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：外侧井壁包括外壁钢筋和混凝土浇筑的外壁基体；所述内侧井壁包括内壁钢筋和混凝土浇筑的内壁基体。

4.根据权利要求3所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：所述内侧井壁的主受力的所述内壁钢筋锚入所述外侧井壁内。

5.根据权利要求1所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：穿设于所述洞口中的所述排管在对应所述内侧井壁的位置设置有遇水膨胀橡胶条。

6.根据权利要求1所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：所述电力电缆排管工井还包括固定安装于所述底板上的多个用于架设电缆的自立式电缆支架。

7.根据权利要求6所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：所述自立式电缆支架包括立柱、与所述立柱相连接的若干层横支架，所述立柱的底部固定在所述底板上。

8.根据权利要求7所述的一种电力电缆排管工井，其特征在于：所述立柱通过化学螺栓或膨胀螺栓与所述底板固定连接。

9.一种如权利要求1所述的一种电力电缆排管工井的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

步骤1：在需要设置所述电力电缆排管工井的位置开挖与其尺寸匹配的沟槽；

步骤2：浇筑所述垫层；

步骤3：浇筑所述底板和所述外侧井壁，浇筑所述外侧井壁时预留所述洞口；

步骤4：敷设排管，使所述排管的局部经所述洞口插入所述外侧井壁的内侧；

步骤5：凿毛需设置所述内侧井壁处的所述外侧井壁的内表面，并涂刷界面剂；

步骤6：浇筑所述内侧井壁；

步骤7：敷设电力电缆；

步骤8：盖上所述盖板。

10.根据权利要求9所述的一种电力电缆排管工井的施工方法，其特征在于：所述施工方法还包括以下步骤：在所述外侧井壁的内表面涂刷界面剂后，在所述排管上对应所述内侧井壁的位置安装遇水膨胀橡胶条；浇筑所述内侧井壁后，在所述底板上安装若干个自立式电缆支架，再敷设所述电力电缆；

所述步骤6中，先绑扎所述内侧井壁的内壁钢筋，并将主受力的所述内壁钢筋锚入所述外侧井壁内，再浇筑所述内侧井壁的内壁基体。