1月4日,由中建二局承建的山西渾源抽水蓄能電站項目“大同號”TBM在自流排水洞洞口順利始發,標志著工程進入TBM掘進新階段。
電站位于山西省大同市渾源縣,安裝4臺單機容量為37.5萬千瓦的立軸單級混流可逆式水泵水輪機,總裝機容量為150萬千瓦,設計年發電量19.22億千瓦·時。項目施工內容包括地下廠房工程洞室群、尾水系統、施工支洞工程。項目建成后可充分發揮大同地區新能源項目優勢,優化電網電源結構,全面提升山西電網的調峰能力和安全運行水平。
秣馬厲兵,量體裁衣備利器
“大同號”TBM是中建二局首個“小直徑TBM”、該工程首個掘進機,開挖直徑為3.53米,整機長約77米,總重220噸,將承擔自流排水洞、廠房排水廊道和高壓管排水廊道共5300余米的開挖任務,以平均400米/月的速度前進,于2025年完成“地下之旅”。
鑿穿深山,鑄造龐大的“地下宮殿”,由于地質環境復雜、獨頭掘進距離長、埋深大,決定了傳統的鉆爆法很難適用。“如果采用‘打眼放炮’的傳統工藝,在山中鉆洞,工期長、爆破擾動大、安全性低。”項目工程部長劉洋說。
如何縮短工期?項目采用TBM施工方法。“眼前的這個‘大家伙’不一般,可完成極限30m小半徑轉彎,具有應對高外水壓力、突涌水、斷裂破碎帶等重大地質問題的能力。隨著刀盤隆隆轉動,山體巖石將被一寸一寸地攪碎。”項目負責人李坡說的是項目為工程量身打造的“大同號”TBM專用設備。面對復雜的施工環境,項目多次與設備生產設計單位溝通,對刀盤整體結構的強度和剛度、圍巖加固和支護裝置等部分進行了針對性的優化設計。
精準吊裝,“嚴絲合縫”保始發
整機長約77米,總重220噸,單個部件最大重量43噸的大型設備,如何安全高效地運到施工現場?針對大件運輸,項目多次對運輸路線進行勘察,制定了詳細的運輸方案。TBM經拆解、打包后從河南洛陽出發,分12車進行運輸。運輸車輛到達前,項目積極與地方各部門溝通,最大程度保證了運輸順暢。2023年11月29日,“大同號”TBM晝夜兼程,歷時42小時,跨越784公里,順利抵達自流排水洞洞口組裝場地。
安裝TBM托架軌道、吊裝支撐盾、安裝下部推進油缸……在位于山谷的自流排水洞洞口,建設者頂著零下十幾度的寒風進行設備安裝,現場施工如火如荼。吊裝數量眾多的大型部件,主驅動、刀盤等需要翻身后進行吊裝,就像在空中“搭積木”,需要謹慎對待、協同配合。如何高效安全地完成吊裝,滿足各項技術要求?項目制定了TBM專項施工方案,對各部件重量、結構尺寸、吊裝工藝、吊機起重性能、場地承載力等進行綜合分析計算,并選用了1臺220噸汽車起重機和1臺80噸汽車吊進行吊裝,以精益求精保證了順利始發。
數“智”賦能 智慧建造筑精品
在視頻監控系統前,可以看到渣土運輸編組列車有序運行,掘進機轟隆爭鳴,插在大山深處的超級充電寶漸具雛形。項目采用的視頻監控系統包含前端視頻采集設備、通訊傳輸設備,以及后端視頻處理服務器,可實現實時監管、遠程監控、過程溯源,為隧洞安全施工保駕護航。
TBM主控室內的顯示儀上有上百個數據,如此大體量的數據,如何實現智能化、精細化管理?項目依托信息化手段,在洞內配置TBM運行數據傳輸系統,將TBM掘進姿態等運行數據采集并實時傳輸至洞口監控室及數字化管理中心,時刻掌握掘進機的“身體狀態”,實現全生命周期管理和可視化分析,為掘進參數選擇提供數據支撐。
在斷層破碎帶、褶皺帶中掘進;克服軟巖變形;防止突發涌水涌泥……面對復雜的地質條件,項目采用探測深度為6米、實時探測的超前地質預報系統,利用電法勘探原理,測量地下電阻率,對地下巖層的性質和構造進行“把脈問診”,進而提前進行詳細的地質勘察和評估,為掘進機通過措施的選擇提供科學的依據。
鉆山入地、追風逐日,中建二局建設者精耕細作,用勤勞與智慧,扎實推進抽水蓄能電站工程。電站通,百業興。山西渾源抽水蓄能電站建成后,將充分釋放“水”的潛力,激發“電”的活力,帶動地方相關產業高水平、高質量發展,促進能源結構調整,為經濟社會發展提供有力支撐。(胡玲)