9月9日
由中铁装备联合
国网新源洛宁公司
水电六局共同研制的
国产首台大直径大倾角斜井TBM“永宁号”
这标志着
洛宁抽水蓄能电站引水斜井工程
两条“咽喉”引水斜井全线贯通
刷新了我国在抽水蓄能电站建设领域
机械化施工的新纪录
是国内机械化全断面
开挖斜井新模式的诞生
让庞大沉重的“钢铁穿山甲”
向上攀爬作业
可不是一件容易的事
它如何向上爬而不溜车?
又如何处理挖掘出来的渣石?
一起走近“永宁号”
探寻它爬坡过坎的奥秘
常见的掘进机挖掘隧道时,只能在水平方向“直来直往”。对于千吨重、一万多个零部件构成的掘进机,坡度每上升一度,从施工安全性到零部件设计,都是极大考验。“永宁号”成功完成了3大挑战。
1️⃣“永宁号”如何向上爬?
“永宁号”的爬山模式,借助了爬山虎的结构。研究团队为设备加了前后四组共8条“腿”,有16个“脚”。为了让掘进机安全“爬上山顶”,50多名专家近40次协调会,历经近一年时间的研究、设计、试验,2022年8月,首台国产会“爬陡坡”的掘进机成功下线。
2️⃣“永宁号”如何不“溜车”?
千吨重的“永宁号”往山上掘进时,最重要的就是保障施工安全,防止坠落。山洞的墙面上有一个巨大的撑护,这就是盾构机双重防溜车系统。这个防溜车系统是经过了一个月的极限试验,才应用到了“永宁号”上。为此,研究团队还专门在场内做了个实验,为模拟“永宁号”在极限条件下的运行情况,挖掘了一个直径7米、深20米的基坑。即使两侧的铁板壁很光滑,“永宁号”的防溜车系统依然能撑住不动,相当于安全系数又提高了很多。
3️⃣“永宁号”如何运出渣石?
“永宁号”掘进时,产生的渣石会沿斜坡加速滚落,稍有不慎,就会造成碎石飞溅,风险极大。为此,工程师们专门设计了一条溜渣槽,再由卡车运出隧洞。研究团队专门安装了喷水系统,通过这个喷水头进行喷水。过程中,会将碎石和粉尘冲在溜槽内,流至隧道底部。
▲“永宁号”TBM负责施工的1号引水斜井贯通
该项目作为河南省当前在建中装机规模最大的抽水蓄能电站项目,开创性地将引水上斜井、中平洞及下斜井整合优化为一级斜井设计,并在国内首次应用大倾角TBM进行斜向上施工,其项目开挖直径达7.23米。2023年12月14日,伴随“永宁号”TBM成功贯通1号引水斜井后,中铁装备携手国网新源洛宁公司与水电六局,共同深入复盘了“永宁号”TBM在施工期间所遇“难点”,并对设备及施工工艺进行了全面优化与升级,为“永宁号”TBM的第二次顺利始发打下了坚实的基础。
▲“永宁号”TBM负责施工的2号引水斜井贯通
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