中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月15日，超大傾角可變徑斜井硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)（簡稱超大傾角可變徑斜井TBM）在國網(wǎng)新源湖南平江抽水蓄能電站施工現(xiàn)場始發(fā)，標(biāo)志著我國斜井施工作業(yè)取得又一突破。這也是國網(wǎng)新源集團(tuán)有限公司持續(xù)推動(dòng)抽水蓄能電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、綠色化、數(shù)字化的具體實(shí)踐。
超大傾角可變徑斜井TBM在平江抽水蓄能電站施工現(xiàn)場開挖。肖威 攝
平江抽水蓄能電站位于湖南平江縣福壽山鎮(zhèn)，總裝機(jī)容量140萬千瓦，安裝4臺(tái)單機(jī)容量35萬千瓦的抽水蓄能機(jī)組。超大傾角可變徑斜井TBM應(yīng)用于平江抽水蓄能電站引水系統(tǒng)的開挖作業(yè)，設(shè)備總長度87米，總重量900噸，開挖直徑為6.5米～8米，斜向掘進(jìn)坡度高達(dá)50度，集巖渣檢測、掘進(jìn)、自動(dòng)導(dǎo)向、出渣、云計(jì)算等功能于一體。
據(jù)介紹，引水系統(tǒng)作為上水庫與機(jī)組的連接通道，是抽水蓄能電站建設(shè)的關(guān)鍵部位。平江抽水蓄能電站引水系統(tǒng)包括兩條引水隧洞，單條引水隧洞從下到上依次為下平洞、下斜井、中平洞、上斜井、上平洞。從下平洞到上平洞高低落差達(dá)648米，中平洞是整個(gè)爬坡過程中的短暫緩沖地段。目前，該電站下平洞和上平洞均已開挖完畢，超大傾角可變徑斜井TBM主要用于下斜井、中平洞和上斜井的挖掘，需穿越花崗巖地層。
“超大傾角可變徑斜井TBM從1號引水隧洞下平洞段始發(fā)后，將在43米進(jìn)尺范圍內(nèi)完成抬頭轉(zhuǎn)彎和角度調(diào)整，按50度坡度掘進(jìn)417米至中平洞。在中平洞，該設(shè)備開挖直徑由6.5米調(diào)整為8米，完成120米的挖掘后，開挖直徑再變回6.5米，繼續(xù)沿50度坡度掘進(jìn)411米至上平洞，最后在上平洞駛出并完成拆機(jī)。整個(gè)引水系統(tǒng)開挖需要經(jīng)過2次循環(huán)作業(yè)，總掘進(jìn)里程達(dá)2156.77米?！逼浇樗钅茈娬竟こ滩恐魅螐埾楦唤榻B，超大傾角可變徑斜井TBM配備了兩套出渣系統(tǒng)，根據(jù)工況需要可在平洞及斜井掘進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)出渣模式在線切換，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
據(jù)了解，我國其他行業(yè)已有成功應(yīng)用斜井TBM的先例，但50度超大坡度斜井TBM施工尚屬首次。超大傾角可變徑斜井TBM攻關(guān)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年，攻關(guān)了多重防溜、緊急防溜、人員安全防護(hù)、TBM變徑、大坡度斜井運(yùn)輸?shù)榷囗?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，破解了50米半徑抬頭轉(zhuǎn)彎、大斷面刀盤及盾體大范圍變徑、無導(dǎo)臺(tái)始發(fā)、復(fù)雜工序連續(xù)出渣等8項(xiàng)行業(yè)技術(shù)難題，開展了出渣、支護(hù)等10項(xiàng)創(chuàng)新性試驗(yàn)，提高了超大傾角可變徑斜井TBM的安全性和可靠性。該設(shè)備采用了中國設(shè)計(jì)、中國標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用極大提升了平江抽水蓄能電站引水系統(tǒng)的開挖效率和安全系數(shù)。
為保障超大傾角可變徑斜井TBM順利組裝，平江抽水蓄能電站建設(shè)人員協(xié)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及裝備制造單位組建“黨建+TBM”應(yīng)用專班，成立了引水系統(tǒng)TBM施工黨員突擊隊(duì)，多次研討設(shè)備施工組織設(shè)計(jì)方案和安裝調(diào)試方案，實(shí)施組裝全過程“日協(xié)調(diào)、周管控”，克服了洞內(nèi)安裝空間狹窄、設(shè)備運(yùn)輸困難、工序煩瑣等多項(xiàng)難題，高效完成整機(jī)組裝。
目前，除了超大傾角可變徑斜井TBM，平江抽水蓄能電站施工現(xiàn)場還有一臺(tái)開挖直徑為3.5米的小斷面TBM正在開展排水廊道挖掘施工。雙TBM同時(shí)投入施工作業(yè)，不僅優(yōu)化了抽水蓄能電站施工組織設(shè)計(jì)，縮短了土建施工工期，還提高了施工的安全性。
