河南洛宁抽水蓄能电站“无缝钢管穿山甲”精准贯通5020米隧洞

　8月8日，颠末420个日夜的掘进，国网新源控股集团有限公司“洛宁号”改良型超小转弯硬岩掘进机(TBM)完成施工首秀和整体拆机，累计掘进5020米，河南洛宁抽水蓄能电站厂房排水廊道和自流排水洞全线贯通。4月20日，“洛宁号”TBM单班进尺冲破20.029米、日进尺冲破37.037米，6月月进尺冲破615.172米，先后刷新了同级别小断面TBM施工高单班进尺、日进尺、月进尺记载。“洛宁号”TBM在厂房排水廊道和自流排水洞的成功应用，是掘进机手艺范畴的又一次冲破，实现了“机械化减人、智能化换人”。洛宁抽水蓄能电站工程区位于熊耳山北坡，地层岩性首要为燕山晚期斑状花岗岩，掘进难度年夜。抽水蓄能电站厂房排水廊道和自流排水洞凡是采用人工钻爆法施工。但这种体例工艺质量不易节制，平安风险年夜，爆破易发生次生灾难，影响施工进度和质量。“TBM是集机械、电子、液压、激光、节制于一体，高度机械化、智能化的年夜型地道开挖成套设备，具有主动制导、一次成型、矫捷快速、平安高效的特点。”洛宁抽水蓄能电站工程部主任殷康介绍，“TBM可按照分歧洞室断面直径、水文地质等前提进行‘见机而作’式设计，合用于抽水蓄能电站工程。”国网新源集团阐扬“电站群”扶植优势，积极鞭策装备进级，在“文登号”TBM成功实践的根本上，进一步优化设计，打造加倍适合抽水蓄能电站施工厂景的TBM。2020年9月4日，洛宁抽水蓄能电站成立TBM应用工作小组，开展专项研究。在充实考虑各洞室施工挨次的前提下，洛宁抽水蓄能电站将厂房排水廊道安插由分层安插调整为整体螺旋安插，使TBM设备可以或许沿厂房螺旋式往下开挖排水廊道和自流排水洞，再掘进至自流排水洞出口竣事。2021年6月3日，“洛宁号”TBM始发，如“无缝钢管穿山甲”般在地下掘进。在施工过程中，“洛宁号”TBM需要经由过程两个30米超小曲线180度转弯、12个30米超小曲线90度转弯、1个50米转弯及2个200米转弯，且厂房排水廊道与多个洞室存在空间交叉，掘进路线距离比来尾闸通风洞不足2米，施工平安风险年夜。洛宁抽水蓄能电站工程部组织相关参建单元召开专题会，制订洞室爆破功课协调沟通机制及合理避炮办法，并经由过程爆破振动监测，优化相邻洞室爆破设计，年夜限度降低爆破振动干扰，保障了“洛宁号”TBM平安平稳施工。本年3月4日，“洛宁号”TBM鄙人坡掘进过程中突遇含水裂隙带，出水量一度达到每小时20立方米，随时都可能发生水淹设备的险情。“若是出水不实时排出，价值上亿元的设备就可能被水浸泡。这不仅会造成设备损掉，也会耽搁施工工期。”工程部专责高健回忆。高健当即组织施工单元告急启用备用排水泵，并增添抽排水设备。颠末8小时的抽排功课，洞内水位降低，确保了人员和设备平安。解决了突遇含水裂隙带的坚苦后，工程部又碰到了运渣皮带积水积渣的环境。渣猜中的细颗粒遇水后会形成淤泥，影响出渣效率。工程部经由过程优化设备皮带、进一步增添人员巡检频次等方式，解决了皮带积水积渣问题。“洛宁号”TBM出洞前，要颠末650米前期由施工单元按钻爆法开挖的“半制品”隧洞。工程部采纳在原钻爆法施工洞段扩挖的体例。国内尚无此类施工先例。短短650米的洞室中有三处扩挖的错车洞，洞内摆放着前期架设的42榀钢拱架。这导致“洛宁号”TBM的掘进姿态极难节制。碰到错车洞时，“洛宁号”TBM还需要偏疼掘进。这是此次施工掘进中为艰险的一段洞段。“考虑到扩挖施工难度，施工单元曾经提出调整自流排水洞出洞位置，绕过已开挖段。可是按照现场地质环境，若是调整出洞位置，施工将会晤临工期耽误、投资增添的环境。”殷康介绍。于是，殷康召集参建单元多次会商，终决议采纳多测量、勤调整的掘进方案，减小掘进误差，并操纵定制的支力架实现错车洞掘进，在年夜限度保留钢拱架的前提下优化扩挖规模，实现扩挖日均进尺20.96米，使“洛宁号”TBM顺遂经由过程此洞段，完成了全数掘进使命。