CN113765044A - 一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，属于常导高速磁浮设计施工技术领域，其通过开关站洞室和电缆通道的对应设置，可有效实现定子开关站的容置和电缆的敷设，再通过电缆余长腔、托架以及电缆进出口等结构的对应设置，能有效实现电缆的分层敷设和可靠连接，保证常导高速磁浮各定子段处电缆的可靠敷设。本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其结构简单，设置简便，能有效实现常导磁浮交通在隧道内的电缆敷设，保证磁浮线路正常运行的同时，减少对隧道衬砌的损坏，保证常导高速磁浮运营的安全性和可靠性，推动常导高速磁浮技术的推广与应用，具有较好的应用前景和实用价值。

Description

一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构

技术领域

本发明属于常导高速磁浮设计施工技术领域，具体涉及一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构。

背景技术

常导高速磁浮也可以被称为长定子高速磁浮，其正线一般由三组相互独立的三相电缆分别对磁悬浮铁路两侧电机长定子供电。同时，为了降低线路压降和损耗，每相馈电电缆通常由2根馈电电缆并联构成；另外，为给动力轨系统、轨旁设备等供电，往往还需沿线敷设一组三相环网电缆，即单线沿线需敷设单芯高压馈线电缆18根及环网电缆3根，双线沿线需敷设单芯高压馈线电缆36根及环网电缆6根。因此，电缆的敷设方案设计成为了常导高速磁浮方案设计的重要一环。

目前，为了减小长定子区段上因漏抗造成的压降，一般通过设置定子开关站来对牵引区域进行供电分区。既有长定子高速磁浮鲜有隧道工程，且国内外对长定子高速磁浮在隧道内的电缆敷设研究较少，暂未形成系统的电缆敷设技术。而且，对于城市轨道交通、高速铁路等既有的轮轨系统，其供电分区所采用的技术方案也无法直接置换到常导高速磁浮的设计中来。举例来说，电缆在隧道段敷设时，高速铁路在隧道一侧设置电缆槽道，电缆平铺在沟槽底部，但长定子高速磁浮高压电缆数量远多于高速铁路环网电缆，采用沟槽底部平铺的方式不利于电缆散热，严重影响电缆寿命，且容易出现相间短路等故障；而对于城市轨道交通而言，其往往在两侧紧急疏散平台下通过膨胀螺栓和化学锚栓将电缆支架固定在隧道壁上，之后将电缆固定在电缆支架上，这种方式需要在盾构管片上进行密集打孔，对盾构管片的结构有一定的损伤，再加上高速磁浮运行速度远高于城市轨道交通，当高速磁浮列车在隧道内运行时，会对隧道壁产生更为强烈的瞬态压力冲击，因此在隧道壁上固定电缆支架具有较大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，能实现常导高速磁浮隧道的电缆敷设，保证常导高速磁浮设计施工时电缆的多数量、多功能引入引出，充分保证电缆敷设的稳定性和安全性，解决电缆敷设散热问题的同时，避免对隧道壁面结构的破坏。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，设置在常导高速磁浮的隧道中，包括开关站洞室和电缆通道；

所述开关站洞室设置在隧道的一侧壁面上，用于容置定子开关站；所述定子开关站靠近轨行区域的一侧设置有电缆余长腔，用于电缆引入和/或引出时的容置；且

所述隧道内对应各磁浮线路分别沿隧道纵向延伸设置有电缆通道；所述电缆通道的横向两侧壁面上分别分层设置有若干托架，用于多根所述电缆的分层敷设；以及

对应所述电缆余长腔开设有多个电缆进出口，使得来自所述电缆通道的电缆可在经过所述电缆余长腔后连接到所述定子开关站，且自所述定子开关站接出的电缆可在经过所述电缆余长腔后延伸至轨行区域的定子段。

作为本发明的进一步改进，所述隧道为单洞双线隧道，该隧道内并行设置有两条磁浮线路；相应地，所述隧道内的电缆通道为分设于隧道横向两侧的两条。

作为本发明的进一步改进，所述电缆通道为异型电缆通道，其底部延伸至隧道衬砌的内周壁面。

作为本发明的进一步改进，所述电缆通道靠近轨行区域一侧壁面上的托架层数大于另一侧壁面上设置的托架层数。

作为本发明的进一步改进，所述隧道为双洞单线隧道，其包括并排设置的两个隧道单元，各隧道单元中分别设置有一条磁浮线路；

相应地，所述开关站洞室设置在两隧道单元之间的侧壁面上，所述定子开关站容置在该开关站洞室中，并在该定子开关站横向两侧分别设置有电缆余长腔。

作为本发明的进一步改进，两所述隧道单元中分别设置有一条电缆通道；两所述电缆通道分别设置在靠近开关站洞室的一侧，且两所述电缆通道分别以若干电缆进出口连通对应的电缆余长腔。

作为本发明的进一步改进，所述电缆通道的底面为隧道单元的衬砌内壁面；或者

所述电缆通道的底面为高出于隧道单元衬砌内壁面的水平面。

作为本发明的进一步改进，所述电缆通道的横向两侧壁面上分别设置有主架，用于所述托架一端的固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述定子开关站与所述电缆通道之间的电缆余长腔为纵向间隔设置的两个，两所述电缆余长腔之间以隔墙隔开，分别用于馈线电缆和定子电缆的盘绕容置。

作为本发明的进一步改进，竖向相邻两层托架之间的间隔为200mm～300mm；且位于最下层的托架与通道底面的竖向间距不小于100mm。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其通过开关站洞室和电缆通道的对应设置，可有效实现定子开关站的容置和电缆的敷设，再通过电缆余长腔、托架以及电缆进出口等结构的对应设置，能有效实现电缆的分层敷设和可靠连接，保证常导高速磁浮各定子段处电缆的可靠敷设，确保常导高速磁浮在隧道中的稳定设置和安全运营，推动常导高速磁浮的技术发展和应用。

(2)本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其通过优选设置单洞双线隧道和双洞单线隧道中开关站洞室的设置位置，配合电缆通道的对应设置，进而准确实现了隧道电缆敷设结构在不同形式隧道中的设置，提升了隧道电缆敷设结构的设置适应性和兼容性。

(3)本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其通过在单洞双线隧道中设置异型电缆通道，使得电缆通道的底部直接延伸至隧道衬砌的内壁面，以此加大电缆通道的深度，避免因电缆敷设而对隧道衬砌结构产生破坏，进一步提升常导高速磁浮隧道的设置可靠性和稳定性。

(4)本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其通过将开关站洞室设置在双洞单线隧道的两隧道单元之间，并对应将两磁浮线路的电缆通道设置于靠近开关站洞室的一侧，有效实现电缆敷设的同时，充分缩短了电缆敷设的长度。

(5)本发明的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其结构简单，设置简便，能有效实现常导磁浮交通在隧道内的电缆敷设，保证磁浮线路正常运行的同时，减少对隧道衬砌的损坏，保证常导高速磁浮运营的安全性和可靠性，推动常导高速磁浮技术的推广与应用，具有较好的应用前景和实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中隧道电缆敷设结构在单洞双线隧道中的设置形式示意图；

图2是本发明实施例中隧道电缆敷设结构在双洞单线隧道中的设置形式示意图；

图3是本发明实施例中的单洞双线隧道内的开关站洞室平面布置示意图；

图4是本发明实施例中的双洞单线隧道内的开关站洞室平面布置示意图；

图5是本发明实施例中异型电缆通道的结构断面示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、隧道；101、衬砌；102、车辆限界；103、救援通道；104、基础；

2、开关站洞室；201、定子开关站；202、电缆余长腔；203、电缆进出口；204、隔墙；

3、电缆；4、电缆通道；401、主架；402、托架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～5，本发明优选实施例中的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构包括沿隧道纵向(隧道中磁浮线路的延伸方向)延伸设置的电缆通道4和对应该电缆通道4设置的开关站洞室2。

具体而言，优选实施例中的电缆通道4设置在隧道1内的救援通道103下方，其中，开关站洞室2设置在隧道内轨行区域的一侧，可以单独设置，也可以与隧道内的设备洞室共用。

在优选实施例中，隧道1主要分为如图1中所示的单洞双线隧道和如图2中所示的双洞单线隧道。当然，在实际设置时，优选实施例中的隧道电缆敷设结构也可以用在其他形式的隧道结构中，例如单洞单线式隧道、多洞多线式隧道中，在此不做赘述。

进一步地，对于单洞双线隧道而言，其结构如图1中所示，在隧道1的横断面上，并排形成有两条磁浮线路，此时，开关站洞室2开设在隧道1的一侧壁面上，其进一步可优选为隧道1内的综合洞室，除了容置有定子开关站之外，还设置有其他设备。同时，隧道1的两侧均沿纵向设置有电缆通道4，并在电缆通道4内形成有多层用于托放电缆的托架402，且每层托架402上可对应托放多条电缆3，例如图5中所示的每层三条。

同时，在开关站洞室2中对应电缆通道4中的电缆3设置有定子开关站201，以确保各定子段的供电控制。实际设置时，定子开关站201容置在开关站洞室2中，其与轨行区域之间通过隧道防护门隔开。

而且，为了更好地实现电缆3在接入定子开关站201和引出定子开关站201时的盘绕，保证电缆3设置的可靠性，在开关站洞室2靠近轨行区域的一侧设置有电缆余长腔202，其进一步优选设置在开关站洞室2的地面以下，且该电缆余长腔202的两侧分别对应定子开关站201和电缆通道4开设有电缆进出口203，用于电缆通道4中的电缆3通过一侧的电缆进出口203进入电缆余长腔202中，并在电缆余长腔202中完成盘绕后通过另一侧的电缆进出口203进入开关站洞室2中，进而连接在定子开关站201上。

相应地，从定子开关站201上接出的电缆3经过电缆余长腔202后伸入电缆通道4中，并从电缆通道4顶部一侧开设的线缆孔洞伸出，进而连接到轨行区域的定子段。

为了更好地区分接入定子开关站201的电缆3(即馈线电缆)和从定子开关站201接出的电缆3(即定子电缆)，优选实施例中的电缆余长腔202为并排设置的两个，两者之间通过隔墙204隔开，且对应各电缆余长腔202的两侧分别开设有多个电缆进出口203，分别用于两种电缆的盘绕、引入、引出。

进一步优选地，为了使得电缆3可在电缆余长腔202与电缆通道4之间平顺引入和引出，优选实施例中的电缆进出口203设置为与隧道纵向呈一定倾角的形式，例如优选实施例中所示的45°角开设，即电缆进出口203的中线与隧道纵向的夹角为45°。同时，在优选实施例中，同一个电缆余长腔202靠近电缆通道4一侧的电缆进出口203开设有至少两个，且两电缆进出口203的倾斜方向相反，例如，在优选实施例中，两电缆进出口203中线的夹角为90°，以此实现开关站洞室2纵向两侧电缆3的平顺进出，避免电缆3在进出电缆余长腔202时的过度弯折，延长电缆3的使用寿命。

此外，对于单洞双线隧道而言，由于只在隧道内的一侧开设有开关站洞室2，使得背离开关站洞室2一侧磁浮线路的电缆通道4中的电缆需要在隧道横向上进行横跨设置，对此，在优选实施例中，在基础104的顶面上沿横向开设有连通两电缆通道4的容置槽，用于电缆3的容置牵设。

进一步地，由于单洞双线隧道中的衬砌101较薄，且基础104的设置高度较浅，导致救援通道103地面与衬砌101内壁面在竖向上的间距较小，因此，优选实施例中针对单洞双线隧道设置的电缆通道4为异型结构，其底面直接为衬砌101的内周壁面。由于衬砌101的内周壁面具有一定弧度，且救援通道103的地面水平，使得电缆通道4横向两侧可用于设置托架402的空间不同。

实际上，对于上述异型电缆通道4而言，其靠近轨行区域一侧的面积大于另一侧的面积，因此，优选实施例中电缆通道4横向两侧的设置的托架402层数不同，即靠近轨行区域一侧设置的托架402层数大于另一侧的托架402层数。例如，在图5中所示的电缆通道4中，靠近轨行区域一侧设置的托架402层数为5层，另一侧的托架402层数为3层。利用电缆通道4横向两侧壁面上8层托架402的设置，且每层至少可以放置3根电缆，如此可以实现24根电缆的敷设，充分满足单条磁浮线路的电缆敷设需求。

当然，可以理解，根据实际设置的需要，异型电缆通道4横向两侧的托架402层数可以对应优选。

更详细地，在实际设置时，竖向相邻两层托架402的间距为200mm～300mm，进一步优选为250mm。且位于最下层的托架402与通道底面的竖向间距不小于100mm。同时，为了实现托架402的设置，在电缆通道4横向两侧的壁面上分别设置有主架401，其优选与基础104固定连接，用于托架402的对应设置。此外，在优选实施例中，托架402和/或主架401在隧道纵向上连续延伸设置或者连续间隔设置，只要能够满足电缆3的分层敷设即可。同时，为了获得最大的沟深，优选实施例中电缆通道4靠近轨行区域的一侧内壁紧贴车辆限界102的侧边，如图1中所示。

进一步地，如图2中所示，优选实施例中的双洞单线隧道包括在横断面上并排设置的两个隧道1，两隧道1中分别设置有一条磁浮线路。此时，为了更好地兼顾两条磁浮线路，优选实施例中的开关站洞室2开设在两隧道1之间，其可进一步优选为开设于两隧道1之间的横向通道。

具体地，双洞单线隧道的定子开关站201设置在两隧道1之间的开关站洞室2中，开关站洞室2的横向两侧分别通过隧道防护门与轨行区域隔开。同时，定子开关站201的横向两侧分别设置有电缆余长腔202，且两隧道1中的电缆通道4分别设置在靠近定子开关站201的一侧，如此，可以尽可能缩短电缆3因连接定子开关站201而需要横向延伸的距离。

相应地，在定子开关站201的横向两侧分别设置有电缆余长腔202，用于与两隧道1中的电缆通道4匹配。可以理解，在电缆余长腔202靠近定子开关站201和电缆通道4的两侧分别开设有电缆进出口203，用于电缆3的进出。电缆进出口203的设置形式与前述内容中的一致，在此不做赘述。

对于双洞单线隧道而言，其隧道1的基础104深度通常较大，此时，在设置电缆通道4时，其可对应设置为如图2中所示的标准式电缆沟，即电缆通道4的底面高出竖向上正对衬砌101的内壁面，处于水平设置。同时，电缆隧道4横向两侧设置的托架402数量相同。当然，根据实际的需要，双洞单线隧道中的电缆通道4也可设置为前述异型通道的形式，即电缆通道4的底面为隧道1衬砌101的内壁面。

可以理解，根据隧道1长度的不同，在隧道纵向上，定子开关站201可以为间隔设置的多个，相应地，开关站洞室2也为间隔设置的多个。实际设置时，定子开关站201优选对应定子段端部设置。

本发明中的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其结构简单，设置简便，能有效实现常导磁浮交通在隧道内的电缆敷设，保证磁浮线路正常运行的同时，减少对隧道衬砌的损坏，延长隧道的使用寿命，保证常导高速磁浮运营的安全性和可靠性，推动常导高速磁浮技术的推广与应用，具有较好的应用前景和实用价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，设置在常导高速磁浮的隧道中，其特征在于，包括开关站洞室和电缆通道；

所述开关站洞室设置在隧道的一侧壁面上，用于容置定子开关站；所述定子开关站靠近轨行区域的一侧设置有电缆余长腔，用于电缆引入和/或引出时的容置；且

所述隧道内对应各磁浮线路分别沿隧道纵向延伸设置有电缆通道；所述电缆通道的横向两侧壁面上分别分层设置有若干托架，用于多根所述电缆的分层敷设；以及

对应所述电缆余长腔开设有多个电缆进出口，使得来自所述电缆通道的电缆可在经过所述电缆余长腔后连接到所述定子开关站，且自所述定子开关站接出的电缆可在经过所述电缆余长腔后延伸至轨行区域的定子段。

2.根据权利要求1所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述隧道为单洞双线隧道，该隧道内并行设置有两条磁浮线路；相应地，所述隧道内的电缆通道为分设于隧道横向两侧的两条。

3.根据权利要求2所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述电缆通道为异型电缆通道，其底部延伸至隧道衬砌的内周壁面。

4.根据权利要求3所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述电缆通道靠近轨行区域一侧壁面上的托架层数大于另一侧壁面上设置的托架层数。

5.根据权利要求1所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述隧道为双洞单线隧道，其包括并排设置的两个隧道单元，各隧道单元中分别设置有一条磁浮线路；

相应地，所述开关站洞室设置在两隧道单元之间的侧壁面上，所述定子开关站容置在该开关站洞室中，并在该定子开关站横向两侧分别设置有电缆余长腔。

6.根据权利要求5所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，两所述隧道单元中分别设置有一条电缆通道；两所述电缆通道分别设置在靠近开关站洞室的一侧，且两所述电缆通道分别以若干电缆进出口连通对应的电缆余长腔。

7.根据权利要求6所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述电缆通道的底面为隧道单元的衬砌内壁面；或者

所述电缆通道的底面为高出于隧道单元衬砌内壁面的水平面。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述电缆通道的横向两侧壁面上分别设置有主架，用于所述托架一端的固定连接。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，所述定子开关站与所述电缆通道之间的电缆余长腔为纵向间隔设置的两个，两所述电缆余长腔之间以隔墙隔开，分别用于馈线电缆和定子电缆的盘绕容置。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的适用于常导高速磁浮的隧道电缆敷设结构，其中，竖向相邻两层托架之间的间隔为200mm～300mm；且位于最下层的托架与通道底面的竖向间距不小于100mm。

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