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超大傾角可變徑斜井TBM應(yīng)用于平江抽水蓄能電站

作者:通訊員肖威 岳金文 記者韓冰 來源:國家電網(wǎng)報 發(fā)布時間:2023-08-17 瀏覽:

中國儲能網(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)、自動導(dǎo)向、出渣、云計算等功能于一體。

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)隊歷時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)榷囗楆P(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)臺始發(fā)、復(fù)雜工序連續(xù)出渣等8項行業(yè)技術(shù)難題,開展了出渣、支護(hù)等10項創(chuàng)新性試驗,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、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、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,多次研討設(shè)備施工組織設(shè)計方案和安裝調(diào)試方案,實施組裝全過程“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,縮短了土建施工工期,還提高了施工的安全性。

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