2024-11-26 新聞來源:水電八局 作者:楊柳、伍楊、梁丁文 攝影:劉子卓
11月22日,由中國水電八局承建的湖南平江抽水蓄能電站1#下斜井隧洞順利貫通,標誌著全球首台大傾角、可變徑、斜井硬岩掘進機(以下簡稱TBM)的試驗應用取得曆史性突破,為電站後續建設奠定了堅實的基礎。
時間從2023年春走來,停在2024年的冬。464個日夜裏,水電八局展卷白描,合力“構圖”、重點“著墨”,通過找準定位、迎接挑戰,將謀篇布局的“大寫意”變成精雕細琢的“工筆畫”,真抓實幹描繪新時代高質量發展新畫卷。
展卷白描,找準新定位
新時代,新征程。“十四五”時期是我國實現碳達峰碳中和目標的重要基礎期和窗口期,能源發展轉型任務更加緊迫。而被稱為“巨型充電寶”的抽水蓄能電站,是傳統能源企業向清潔能源企業的科學轉變,是構建新型電力係統的重要手段。
在國家大力推動綠色能源低碳發展的背景下,水電八局以自我革命精神推進轉型改革,勇當推動能源轉型和“雙碳”目標實現的“主力軍”,將“綠色能源”作為重要頂層設計納入“一體兩翼”發展戰略,在湖南、湖北、廣東等地建設了20餘座具有世界先進水平的抽水蓄能電站,總裝機量達2500萬千瓦。
位於嶽陽平江縣福壽山鎮境內的湖南平江抽水蓄能電站,主要由上水庫、下水庫、輸水係統、地下廠房及開關站等建築物組成,是國家“十四五”規劃的重大能源項目,也是湖南省目前在建裝機容量最大的抽蓄電站,裝機容量1400兆瓦。
作為全球首個采用大傾角可變徑斜井TBM的項目,首創了無導台始發、50度傾角大坡度由下往上爬行掘進方式,在施工中采用一台直徑6.53米至8.03米的變徑TBM自由切換,通過實現兩級引水斜井全斷麵開挖、初支一次成型,解決采用導井和鑽爆法擴挖施工工法帶來的施工周期長、安全性低、勞動強度大等問題,開創了國內抽水蓄能電站建井的新模式。
電站建成後,將接入湖南電網,承擔調峰、填穀、儲能等任務。同時對填補超高水頭、超大坡度兩級斜井全斷麵機械化施工的全球空白、構建以新能源為主體的新型電力係統、助力國家“雙碳”目標具有多重含義,項目建設的重要性不言而喻。
擦皴點潤,迎接新挑戰
筆墨淡彩,擦皴點潤。地下廠房猶如電站的“心房”,是抽水蓄能項目成敗的關鍵,以地下廠房為中心點的輸水係統是保護電站不受自然水流侵害的重要功能區,也是建設的重點和難點。輸水係統設置兩條引水斜井隧洞,隧洞掘進段總長2092米,掘進開挖線路埋深最大為600米。垂直落差648米,相較湖南最高建築“國金中心”還要高出196米。斜井圍岩主要以中風化新鮮斑狀花崗岩等II、III類圍岩為主,且沿途穿越6條斷層破碎帶,需TBM直接與圍岩“硬碰硬”,施工戰線長、任務重、難度大,設備轉場次數多。因此,項目施工管理、關鍵配套設備及配置都麵臨不小的挑戰。
抓效率,保進度。“在有限空間內完成設備組裝與作業”是項目麵臨的首個難題。“天嶽號”TBM是針對引水斜井隧洞施工量身定做的開挖設備,設備總長97米、總重約960噸,由鐵建重工、國網新源湖南平江抽水蓄能公司、中國水電八局共同自主研發製造。該TBM相較於傳統的導井和“鑽爆法”,具有質量優良、安全環保、機械化程度高、綜合效益高等優點。
TBM“巨無霸”重達千噸,由一萬多個零部件構成。在前期製造過程中,項目團隊派駐TBM施工專家駐場監造,並結合工程實際和經驗提出建議,開創性地提出大坡度複合防溜係統,開展出渣、支護、維保及物料運輸等10項創新型試驗。但組裝設備硐室的空間十分有限,零部件及龍門吊等輔助設備回轉起升受限多,安裝難度大。此外,對起重吊裝安裝作業須采取多道防護措施。項目團隊通過集合行業專家細化TBM組裝專項施工方案,領導班子層現場駐守帶班指導,在安裝前嚴格落實技術交底,在過程中旁站提醒,做好施工過程全要素全過程的管理。經過共同努力,通過采用分體組裝二次始發的施工工法,僅用兩個晝夜便完成龍門吊主體結構組裝工作,大大縮短TBM組裝工期。
以敬業成就專業,以人品鑄就精品。“防止TBM設備滑溜”是項目麵臨的第二個難題。因50度大坡度斜井開挖國內外尚無應用先例,項目團隊通過聯合鐵建重工集思廣益,在設計中大膽創新,開創性地提出配置多重防溜係統、鋼構節止退係統以及緊急情況安全保障係統等多個防溜措施的方案,同時設備配備超前預報係統,進行超前地質預報,根據地質資料或TBM掘進參數的變化,當TBM可能遭遇不良地質前,提前製定應對措施措施,確保TBM撐靴係統能夠獲得足夠的支撐力,綜合保障其在各種工況下的作業安全,有效增強設備對複雜地下洞室群的適用性。
安全是一切工作的前提和基礎,“控製洞內溫度和粉塵”是項目麵臨的第三個重難點。因TBM掘進過程中設備會釋放大量的熱,為保證隧洞內空氣質量、降低空氣中的粉塵濃度、確保施工人員健康,項目嚴格遵守《隧洞施工技術規範》等規範,製定了通風及除塵設備的安全操作規程,有效加強了施工人員的勞動環境觀念。另外,麵對洞內通風難度大、洞內空氣對流速度慢等實際情況,先後安裝兩台風機,同時通過優化一次供風線路、除塵風筒線路、新增空氣冷卻係統來控製掘進過程中的超高溫。並加設刀盤噴水裝置,減少因刀具擠壓圍岩產生的揚塵,進一步營造安全、健康的工作環境,助推安全文明生產。
濃墨重彩,啟航新征程
從雲端起筆,於山脈深處揮毫潑墨,直指地下,一路掘進。
項目建設“拉滿弓”,全力衝刺“開門紅”。2024年,自“天嶽號”TBM複工始發以來,項目始終堅持問題導向、精準施策,以“黨建+創新”為切入點,以“簡曉輝創新工作室”為工作載體,成立項目黨員先鋒隊、青年突擊隊,吸納優秀黨員和骨幹組建技術攻關團隊,先後開展大傾角斜井可變TBM“安全快速掘進技術”、“50米超小半徑豎向轉彎技術”、“平斜交替運輸及出渣係統”等多個課題研究,堅持用項目的運轉質量檢驗支部建設質量,壓實黨建工作主體責任。
同時,在確保安全質量的前提下,多次邀請公司及外部專家開展技術研討和現場指導,深入分析、比選、研判和論證。克服主驅動齒輪油故障、仰俯角大導向困難、設備頻繁堵渣漏渣、台車頻發軌脫、彎段物料運輸效率低等問題,對“天嶽號”製定銜接嚴密的接收和再始發方案,加快其掘進速度,助推項目降本增效。
“建一座工程,樹一座豐碑”。就這樣,項目團隊以黨建為引領,實幹為先、蓄力攻堅,完成一個又一個節點:
2023年4月20日,“天嶽號”在鐵建重工長沙第一產業園成功下線;
2023年7月6日,“天嶽號”完成拆分,運輸至平江抽水蓄能電站;
2023年7月20日,“天嶽號”在1#引水下斜井組裝硐室完成刀盤整體吊裝;
2023年8月15日,“天嶽號”在1#引水斜井洞口順利始發;
2023年9月3日,“天嶽號”完成R50米超小豎曲線轉彎掘進,設備進入50度斜直段施工;
2024年6月19日,“天嶽號”成功解決溜渣槽與皮帶機的出渣速度不匹配問題;
2024年7月31日,“天嶽號”月進尺155.2米,平均日進尺5米,最高日進尺為11.95米,單日設備純掘進利用率突破百分之35;
2024年8月27日,“天嶽號”完成50度斜直段掘進任務;
2024年11月22日,1#下斜井隧洞TBM掘進工程實現貫通,也為後續1#上斜井段高質量履約打響了“開門紅”。
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來”。展望未來,項目團隊將進一步增強使命感、責任感、緊迫感,以大地作紙、以奮鬥作筆,以頭號工程的態度、力度、熱度和速度,加快把手中的“施工圖”轉化為“實景畫”,繼續書寫公司綠色能源高質量發展新篇章。