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全球首台,攻克高水头斜井建设的世界级难题

发布时间:2025-06-09来源:科技日报

6月6日,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。

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。


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