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岳阳6月7日电(向一鹏 胡清)6月6日,国网新源湖南平江抽水蓄能电站首条引水斜井全线贯通。在引水斜井施工中,中国自主研发的全球首台大倾角、大直径、可变径斜井硬岩掘进机——“天岳号”TBM实现重大技术突破,首次在50度超陡坡上完成直径6.5米至8米的动态变径掘进,攻克了高水头斜井建设的世界级难题。
湖南平江抽水蓄能电站首条引水斜井全线贯通仪式现场。向一鹏 摄
“天岳号”TBM总长87米、总重超900吨,由一万多个零部件组成,采用50度倾角大坡度由下往上爬行施工,可以实现两级引水斜井全断面开挖、初次支护一次成型,掘进速度较传统施工方式提升3倍。
上述蓄能电站1号引水斜井总长1337.9米,采用“上粗下细”的设计,上斜井为8米洞径,可降低流速,避免因低水压、高流速产生空蚀现象破坏流道。下斜井为6.5米洞径,可大幅降低高压区钢材用量,节省材料费超30%,同时可有效降低深部大洞室开挖风险。
国网新源集团有限公司湖南分公司总经理刘平介绍,“天岳号”TBM自下而上爬坡掘进,首创三撑紧液压互锁系统征服50度陡坡,设备前、中、后三组撑紧装置锚固洞壁,通过油缸联动形成“防滑三角阵”;掘进时中后部装置提供反推力,如同“毛毛虫”腹足抓地,每完成1.5米行程中后装置交替收缩换步,全程互锁止退。该设计使TBM在斜井中稳健上行,大幅缩短工期,提升掘进安全性。
“天岳号”TBM首创6.5米至8米的超大范围开挖直径转换,实现了可转换式刀盘边块设计和可外扩式盾体技术的首创突破,整个变径过程安全、高效,达成一套装备掘进不同洞径的目标,大幅降低成本。“这相当于给掘进机装上‘伸缩骨骼’。”现场一名工程师说。
“天岳号”TBM的成功应用,进一步提升蓄能电站引水斜井的开挖质量和工艺水平,改善了施工环境,为抽水蓄能电站机械化施工积累了宝贵经验。
据悉,湖南平江抽水蓄能电站总装机容量140万千瓦,安装4台35万千瓦抽水蓄能机组。电站计划2025年7月上下库开始蓄水,2026年7月首台机组发电,设计年发电量10.09亿千瓦时。电站投运后每年可减少标煤消耗6.14万吨,减少碳排放15.3万吨,增加地方财政税收超亿元。(完)
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