6月6日，國網(wǎng)新源湖南平江抽水蓄能電站首條引水斜井全線貫通，標(biāo)志著我國自主研發(fā)的全球首臺大傾角、大直徑、可變徑斜井硬巖掘進(jìn)機(jī)——“天岳號”TBM在平江電站引水斜井施工中實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破，首次在50度超陡坡上完成直徑6.5米至8米的動(dòng)態(tài)變徑掘進(jìn)，攻克了高水頭斜井建設(shè)的世界級難題。

隧道貫通現(xiàn)場（邵質(zhì)中攝）

“天岳號”TBM總長87米、總重超900噸，由一萬多個(gè)零部件組成，采用50度傾角大坡度由下往上爬行施工，可以實(shí)現(xiàn)兩級引水斜井全斷面開挖、初次支護(hù)一次成型，掘進(jìn)速度較傳統(tǒng)施工方式提升3倍。

國網(wǎng)新源湖南平江抽水蓄能電站1號引水斜井總長1337.9米，采用“上粗下細(xì)”的設(shè)計(jì)，上斜井為8米洞徑，可降低流速，避免因低水壓、高流速產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象破壞流道。下斜井為6.5米洞徑，可大幅降低高壓區(qū)鋼材用量，節(jié)省材料費(fèi)超30%，同時(shí)可有效降低深部大洞室開挖風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)了解，“天岳號”TBM自下而上爬坡掘進(jìn)，通過首創(chuàng)三撐緊液壓互鎖系統(tǒng)征服50度陡坡，設(shè)備前、中、后三組撐緊裝置錨固洞壁，通過油缸聯(lián)動(dòng)形成“防滑三角陣”，掘進(jìn)時(shí)中后部裝置提供反推力，如同“毛毛蟲”腹足抓地，每完成1.5米行程，中后裝置交替收縮換步，全程互鎖止退，該設(shè)計(jì)使TBM在斜井中穩(wěn)健上行，大幅縮短工期，提升掘進(jìn)安全性。

“天岳號”TBM還首創(chuàng)了6.5米至8米的超大范圍開挖直徑轉(zhuǎn)換，在設(shè)備研制之初，研發(fā)團(tuán)隊(duì)就考慮兼顧了兩種大跨度不同直徑的設(shè)備掘進(jìn)能力及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了可轉(zhuǎn)換式刀盤邊塊設(shè)計(jì)和可外擴(kuò)式盾體技術(shù)的首創(chuàng)突破，配套主機(jī)整體頂升變徑工裝，整個(gè)變徑過程安全、高效，實(shí)現(xiàn)了一套裝備掘進(jìn)不同洞徑的目標(biāo)，大幅降低成本。這相當(dāng)于給掘進(jìn)機(jī)裝上“伸縮骨骼”，現(xiàn)場工程師形象的比喻“就像登山者根據(jù)地形隨時(shí)調(diào)整裝備，無需中途更換機(jī)器”。

“天岳號”TBM的成功應(yīng)用，進(jìn)一步提升了國網(wǎng)新源湖南平江抽水蓄能電站引水斜井的開挖質(zhì)量和工藝水平，改善了施工環(huán)境，為抽水蓄能電站機(jī)械化施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，是一次重大工藝變革，對推動(dòng)抽水蓄能電站工程建設(shè)高質(zhì)量、高效率發(fā)展具有重要意義。