9月10日,全球首臺緊湊型、超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖全斷面隧道掘進機“文登號”在河南洛陽下線。這臺設(shè)備將應(yīng)用于國網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能電站工程,這是我國首次將硬巖全斷面隧道掘進機(TBM)工法引入抽水蓄能電站工程建設(shè)領(lǐng)域。
TBM是集機械、電子、液壓、激光、控制于一體的高度機械化和自動化的大型隧道(地下工程)開挖成套設(shè)備,具有自動制導(dǎo)、一次成型、安全快速的特點,可根據(jù)不同洞室斷面、直徑、水文地質(zhì)等進行“量體裁衣”式的設(shè)計。目前,TBM已被廣泛應(yīng)用于交通、市政、水利隧洞工程。
“交通、市政、水利等領(lǐng)域的隧道多為直來直去,而抽水蓄能電站地下工程洞室與此不同,我們的線路更加復(fù)雜,隧道洞室既有直線的,也有圓弧形的。”據(jù)文登抽水蓄能電站負(fù)責(zé)人介紹,抽水蓄能電站地下隧洞之間距離很近,施工中需要打一條彎曲的隧道,這就涉及最小轉(zhuǎn)彎半徑了。常規(guī)TBM體量大,轉(zhuǎn)彎半徑大,不適于抽水蓄能電站,只有轉(zhuǎn)彎半徑小到一定程度,才能滿足需求。
此次下線的“文登號”即是為抽水蓄能電站量身定做。它長約37米,開挖直徑3.53米,大小只有常規(guī)TBM的80%左右,轉(zhuǎn)彎半徑30米,是常規(guī)TBM的1/10,最大程度上提高了靈活性、機動性。因為身子靈活,整臺設(shè)備掘進中可以進行60度左右的轉(zhuǎn)彎操作,在隧道施工中具有安全性好,掘進效率高、適應(yīng)性強、轉(zhuǎn)場靈活等特點。
據(jù)了解,抽水蓄能電站隧道洞室深藏于山體內(nèi),是電站的核心區(qū)域,洞室和通道的開挖、支護,是抽水蓄能電站施工最為艱難的部分。電站施工中采用傳統(tǒng)的人工鉆爆作業(yè)方法,工藝質(zhì)量不易控制,安全風(fēng)險較大,爆破震動易產(chǎn)生次生災(zāi)害。采用TBM進行開挖施工能較好解決上述問題?!拔牡翘枴钡膽?yīng)用,將為抽水蓄能電站的設(shè)計、施工和建設(shè)管理注入新的理念,填補抽水蓄能行業(yè)施工應(yīng)用的空白,對于我國掘進機產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和抽水蓄能電站智能化施工具有里程碑意義。