由中国中铁工业旗下中铁装备
等单位联合研制的
国产首台大倾角(39度向上)
斜井硬岩掘进机(TBM)
“永宁号”(中铁1158号)
在河南郑州顺利通过验收
这台“会爬坡”的设备
将应用于国网新源
河南洛宁抽水蓄能电站引水斜井工程
填补了我国大倾角斜井施工建设领域的 技术空白
为推动抽水蓄能电站工程建设模式
转型升级注入新动力
1
32个系统创新,引领斜井建造新模式
洛宁抽水蓄能电站
是国家“十三五”规划重大能源项目
电站总装机容量140万千瓦
该项目首创将引水上斜井
中平洞和下斜井优化成一级斜井方案
开创了国内一种抽水蓄能电站建井的新模式
洛宁抽水蓄能电站
“永宁号”斜井TBM
开挖直径7.23米
负责施工的1号引水斜井927米
2号引水斜井873米
倾角分别为36.236度和38.742度
线路埋深为184~684米
以中风化新鲜斑状花岗岩等
II、III类围岩为主
并穿越2条断层破碎带
施工难度属国内罕见
技术创新 亮点纷呈
? 自主研发了斜井TBM防溜车装置
2
从“循规蹈矩”,到地下“任我行”
而在浙江宁海水电站建设项目中
硬岩竖井掘进机的理念
在竖井建造中付诸实践
成功攻克硬岩竖井掘进机
世界级技术难题
首次实现动力下沉
和井下无人掘进施工
目前该技术处于世界领先水平
世界首台全断面竖井硬岩掘进机
看似是一横一竖
一撇一捺的区别
但是隧道掘进机施工方位的不同
会带来出渣技术、 推进技术、远程控制技术
等方面革命性的变化
在研制世界首台
全断面竖井硬岩掘进机过程中
中铁装备坚持自主创新
充分融合了传统竖井施工技术
和全断面隧道掘进机施工理念
先后攻克掘排同步垂直出渣技术
环形撑靴推进技术等一系列关键难题
设备可安全高效建井
并首次实现动力下沉
和井下无人掘进施工
设备配备的创新技术
全断面竖井硬岩掘进机安全高效建井
这台全断面硬岩竖井掘进机
与传统工法相比
施工人员减少50%以上
掘进效率提高了2倍以上
掘进期间
实现了井下无人、自动掘进、 地面远程操控
为类似地下工程施工 提供了经验和借鉴
为千米级竖井全断面掘进技术难题
提供了新的解决方案
3
从钻孔爆破人工作业,到钢铁穿山甲
抽水蓄能电站隧道施工中的人工作业
传统的抽水蓄能电站隧道开挖
往往采用人工作业
这是一项高风险作业
其需要人工下井钻孔爆破
施工难度大,安全风险高
一直是抽水蓄能电站
建设者的一块“心病”
相较于传统爆破方式开展隧洞施工
TBM 具有施工速度快、 安全环保、减少劳动力
自动化程度高、无爆破振动、 对围岩扰动小
减少超挖、 节约衬砌 费用等显著优势
平均月开挖进度
一般为250米到300米
是钻爆法施工速度的2到3倍
并可显著减少围岩爆破松弛圈
避免超挖欠挖现象
极大地提高了洞室施工质量
近年来,我国自主研制的多台TBM
在我国多个抽水蓄能电站建设中
都有不俗表现
2019年9月10日
全球首台紧凑型超小转弯半径
硬岩掘进机“文登号” 下线
这也是我国首次将TBM工法
引入抽水蓄能电站工程建设领域
“文登号”专为抽水蓄能电站量身定做
长约37米,开挖直径3.53米
体积只有常规TBM的80%左右
转弯半径30米
是常规TBM的1/10
最大程度提高了灵活性、机动性
整台设备在掘进过程中
可以转弯60度左右
在隧道施工中具有
安全性好、掘进效率高
适应性强、转场灵活等特点
2022年8月1日
世界首台改进型超小转弯硬岩TBM
“洛宁号”
完成洛宁抽水蓄能电站项目
5020.775米的排水廊道 及自流排水隧道掘进任务
实现提前合同工期8个月精准贯通
自2021年6月6日始发以来,
“洛宁号”先后克服无导洞始发、重载上坡
-4.5%连续下坡等难题
历经6个连续超小弯道掘进
近3000米的长距离出渣
14个30米半径转弯
最终实现全线精准贯通
“洛宁号“创造了单班最高进尺20.029米
日最高进尺37.037米、 月最高进尺615.172米
平均月进尺391米
开创了小转弯半径TBM
在抽水蓄能领域施工的最高纪录
世界首台大直径超小转弯TBM“抚宁号”
应用于河北抚宁抽水蓄能电站工程建设
开挖直径9.53米
设计最小转弯半径90米
最大设计纵坡9.02%
是目前世界大直径TBM中
转弯半径最小且纵坡最大的设备
这台设备采用针对性的创新设计
搭载成熟的支护系统
可以实现高效破岩
稳定掘进、快速支护
2022年8月11日
应用于 浙江缙云抽水蓄能电站的
“吉光号”TBM破岩而出
缙蓄电站厂房上层排水廊道顺利贯通
标志着国内抽水蓄能电站TBM应用
迈入同一类型隧洞实现
100%TBM(机械化)施工阶段
为抽水蓄能工程TBM施工
标准化运用提供了示范
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