科技日报记者 俞慧友
6月6日，国网新源湖南平江抽水蓄能电站施工地，随着掘进机的掘进，地面开始出现裂缝，机头刀片从裂缝中破土而出，标志着电站首条引水斜井全线贯通。这是我国首次在50度超陡坡上完成直径6.5米至8米的动态变径掘进。“这一重大工艺变革，解决了高水头斜井建设的世界级难题，为抽水蓄能电站机械化施工积累了宝贵经验。”国网新源湖南分公司总经理刘平说。
国网新源平江抽水蓄能电站总装机容量为140万千瓦，共计安装4台35万千瓦抽水蓄能机组，计划于今年7月对上、下水库启动蓄水，明年7月实现首台机组发电，设计年发电量10.09亿千瓦时。电站投运后，每年有望降低标煤消耗6.14万吨，减少碳排放15.3万吨，助力增加地方财政税收超亿元。
电站采用由铁建重工自主研制的“天岳号”TBM进行两级引水斜井施工。其中，1号引水斜井总长1337.9米。斜井采用“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，可大幅减少高压区钢材用量，节省材料费超30%，同时可有效降低深部大洞室开挖风险。
据了解，“天岳号”TBM是全球首台大倾角、大直径、可变径斜井硬岩掘进机，从研发设计到落地始发历时五年。掘进机全长87米，总重超900吨，开挖直径6.5米到8米，适应最大坡度可达55度，攻克了超大坡度多重防溜、大范围无损变径、超大坡度超小转弯连续掘进、超大坡度长距离安全高效出渣等10项行业难题，填补了50度两级斜井全断面机械化施工的空白，引领了地下洞室群施工工法的新变革。
在该工程的施工中，“天岳号”TBM在50度倾角大坡度中由下往上爬行施工，进行抽水蓄能电站两级引水斜井的全断面开挖、初次支护一次成型，掘进速度较传统施工方式提升了3倍。同时，“天岳号”TBM首创的6.5米—8米超大范围开挖直径转换，兼顾了工程中两种大跨度不同直径的设备掘进能力及结构设计。“它首创的可转换式刀盘边块设计和可外扩式盾体技术，能配套主机整体顶升变径工装，不仅变径过程安全、高效，还实现了一套装备掘进不同洞径的目标，大幅降低了成本。”刘平说。
（科技日报记者 俞慧友 摄）
