蘇通管廊隧道剖面示意圖 圖片由蘇通管廊建設指揮部提供
橫亙在長江兩岸的蘇通大橋，車量川流不息；寬闊的江面上，舟楫如梭。上游一公里處，江水下深藏著一個超大管廊，長5468.5米，盾構直徑12.07米，能通百萬伏電。
這個超大管廊名為蘇通GIL管廊，連接蘇州和南通，日前正式通電，通過這段管廊的電僅需0.0000165秒。至此，華東特高壓交流環網全部完成。
這個蘇通GIL管廊有啥不一般？“蘇通GIL綜合管廊是淮南—南京—上海特高壓輸變電工程的‘咽喉’項目，其餘工程已陸續完成。蘇通GIL綜合管廊首次採用江底隧道輸送特高壓GIL形式，埋深最深處有-74.83米，這個深度的水土壓力超過0.8兆帕，是目前國內江河埋深最深、水壓最高的隧道。”中鐵四院蘇通隧道設計專冊陳俊偉説。“專冊”是設計系統特有的關鍵性專業技術崗位。
GIL指“氣體絕緣金屬封閉輸電線路”，採用金屬導電桿輸電，並將其封閉于接地的金屬外殼中，通過壓力氣體絕緣。具有傳輸容量大、損耗低、人身安全水準高、電磁場極低、不受環境影響、運作可靠性高、節省佔地、無電（熱）老化等顯著優點。
如此長距離的江底隧道施工，技術難度可想而知。為啥不從江上跨越，而是選擇採取隧道方式？
國家電網公司專家解釋，工程跨越江面寬度超過5000米，特高壓線路如採用常規架空方式在此處過江，須在江心建高達455米的桿塔，僅塔基就有2個標準足球場大小，而且造價相當高；GIL管廊過江，則把對長江黃金水道的影響降到最低。
埋深和壓力那麼大，用大直徑盾構機掘進，最大的挑戰是管廊管片的防水，接縫如何防水，採用什麼結構的管片來抗水壓。“項目聯合西南交通大學等高校，採用高水壓盾構隧道管片接縫防水性能試驗系統，從三個方向進行自動載入水壓，做大量不同密封墊、不同接縫張開量下的防水試驗。”陳俊偉説，設計給管道加了兩道防護盾，即雙道密封墊防水。管片外側密封墊能抗1.6兆帕水壓；內側密封墊則能抗1.92兆帕水壓。
兩道防護相加，足足能抗3.52兆帕水壓，是0.8兆帕實際水壓的4倍多。
解決了管片接縫的防水，還要選擇用什麼結構的管片。“就是在這樣的水壓下，應該用多厚的管片，什麼樣的形式，鋼筋如何配置。”陳俊偉説，以此決定隧道本身能受多少力，壓力太大，隧道自然變形，所以必須要給隧道一個合適的受力結構。
“高水壓條件下，複雜地層及超大直徑盾構隧道結構，其設計參數、受力性能、承載與破壞性能等關鍵問題，此前國內外尚無系統研究。”陳俊偉説，中鐵四院結合工程實際，聯合相關高校，通過理論分析和數值模擬，結合原型試驗、接頭試驗等科學試驗，得到了管片結構關鍵參數，最終提出了相應的結構型式和關鍵參數，填補了這一領域研究空白。
蘇通GIL管廊工程自2017年6月28日盾構機始發，從掘進到貫通，用時14個月。在中國工程院院士錢七虎為組長的專家組指導下，聯合研製適應地質、承壓和有害氣體地層的盾構機，對盾構機、照明和排氣系統等進行了防爆設計和改造。
華東特高壓交流環網分南北兩個半環，是世界首個特高壓交流雙環網，南半環（即淮南—浙北—上海1000千伏交流特高壓工程）已于先期投運，淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓工程為北半環。“華東特高壓交流環網的合環運作，為我國經濟最發達的長三角地區，匹配了與其負荷水準相當的強力能源支撐。”國家電網公司副總經理劉澤洪表示。