伴隨著噼噼啪啪的聲音越來越近，隧洞周圍的巖壁開始微微顫栗，在眾人期待的目光里，直徑3.53米的“桐心號”TBM撕碎排水廊道最后一塊巖渣。歷時27個月，由中鐵工業(yè)旗下中鐵工服(下稱中鐵工服)提供全程施工技術(shù)服務(wù)的安徽桐城抽水蓄能電站自流排水洞和排水廊道全線貫通，“桐心號”TBM如潛龍游于地下，穿山破石、向光而行，圓滿完成8460米的掘進(jìn)任務(wù)。
安徽桐城抽水蓄能電站是國家“十四五”規(guī)劃能源建設(shè)重點工程。項目建成后對優(yōu)化電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)、保障電網(wǎng)運行安全、促進(jìn)清潔能源發(fā)展、落實國家“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。
刷新紀(jì)錄 定義施工新速度
桐城抽水蓄能電站自流排水洞全長6120.7米，TBM段施工長度6020.8米。中鐵工服按照“速度取勝、品質(zhì)制勝、快打快收”的思路參與項目建設(shè)。
一進(jìn)場，項目團(tuán)隊就制定了“人、機、料、技”專項保障措施，以人員團(tuán)隊、大型機械、主要材料和技術(shù)方案為切入點，提高籌備效率，滿足快速供保，“桐心號”TBM于2022年2月22日順利實現(xiàn)始發(fā)。在施工掘進(jìn)過程中，項目團(tuán)隊倒排工期、掛圖作戰(zhàn)，針對項目長隧硬巖TBM掘進(jìn)、穿越地質(zhì)構(gòu)造帶、穿越斷層、下穿河流及長距離通風(fēng)、出渣等施工重難點，制定了科學(xué)的施工方案、安全質(zhì)量防控措施及應(yīng)急預(yù)案，嚴(yán)格落實領(lǐng)導(dǎo)帶班制度，靈活采取“2+10小時制”的維保與掘進(jìn)模式，責(zé)任到人、措施到位、周密銜接，深挖有效掘進(jìn)時間，實現(xiàn)了TBM連續(xù)掘進(jìn)。
通過項目團(tuán)隊的科學(xué)統(tǒng)籌，在自流排水洞創(chuàng)造了單班最高掘進(jìn)33.8米、單日最高掘進(jìn)58.4米、單月最高掘進(jìn)903米的優(yōu)異成績，刷新了國內(nèi)同類型TBM掘進(jìn)紀(jì)錄，提前合同工期2個月實現(xiàn)隧道貫通，中鐵工服榮獲業(yè)主單位授予的“優(yōu)秀合作單位”“年度先進(jìn)施工隊伍”“無違章示范工區(qū)”等榮譽稱號。
破解難題 勇攀工程新高峰
在常規(guī)施工項目，TBM掘進(jìn)基本上是“直來直去”;而在排水廊道項目，除了直線掘進(jìn)以外，還有“螺旋式”的三層爬坡掘進(jìn)。具體來看，最大坡度為5%，變坡點26個，轉(zhuǎn)彎段13個，其中最小轉(zhuǎn)彎半徑只有30米，是全國目前小半徑轉(zhuǎn)彎數(shù)量最多、坡度變化最頻繁的一個項目，這樣的施工環(huán)境在業(yè)內(nèi)也是極其少有的。
上坡轉(zhuǎn)彎、長距離出渣、后配套轉(zhuǎn)彎碰壁等，都是亟待項目團(tuán)隊攻克的技術(shù)難題。面對挑戰(zhàn)，項目團(tuán)隊發(fā)揮“公司本部-分公司-施工項目”三級技術(shù)聯(lián)動機制，找到突破技術(shù)掣肘的關(guān)鍵點和發(fā)力點，著力把控TBM主機姿態(tài)，實時調(diào)整后配套的前進(jìn)和角度。項目團(tuán)隊采用了扳軌器將軌道加工為適應(yīng)30米半徑彎道的弧度、調(diào)整彎道段軌線內(nèi)外軌高度、彎道段加密軌枕等措施，有效避免了軌道漂移導(dǎo)致的一系列問題，讓TBM前后均勻通過軌道行走。
尤其是在轉(zhuǎn)彎掘進(jìn)段，項目團(tuán)隊采用了增大功率的皮帶驅(qū)動，及時調(diào)整皮帶弧度，更換驅(qū)動滾筒模塊，確保TBM快速通過半徑30米、長度48米的彎道，有效解決了TBM皮帶壓死、打滑及跑偏這一技術(shù)難題。項目團(tuán)隊還靈活采用了“梭式礦車+轉(zhuǎn)渣平臺+連續(xù)皮帶機+自卸車”和“梭式礦車+轉(zhuǎn)載皮帶+自卸車”兩種出渣方式，有效克服了長距離出渣難題。經(jīng)過不懈努力，排水廊道掘進(jìn)實現(xiàn)單月連續(xù)通過3個小轉(zhuǎn)彎段，為同類別的施工項目提供了借鑒。
科技賦能 智慧領(lǐng)航新征程
施工中，為確保“桐心號”TBM順利掘進(jìn)，中鐵工服通過綜合研判，提供了一套個性化綜合施工解決方案，在該項目投入了系列自主設(shè)計研發(fā)的“硬核”科技產(chǎn)品，打出科技賦能組合拳，為項目建設(shè)插上“科技的翅膀”，帶著“桐心號”TBM“游弋”于地下空間。
自流排水洞作為電站最長的隧洞，加之特殊的隧道直徑，給項目施工運輸帶來極大挑戰(zhàn)。為此，項目團(tuán)隊采用標(biāo)準(zhǔn)化、智能化控制手段設(shè)計的連續(xù)皮帶機成套設(shè)備，實現(xiàn)了渣土的高效、安全及全過程自動化運輸。而投入使用的“盾構(gòu)云”和“隧道DOSO超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)”，則成了這條鋼鐵巨龍在地下行進(jìn)的一雙慧眼。“盾構(gòu)云”實時監(jiān)測，助力項目團(tuán)隊在始發(fā)進(jìn)洞、彎道掘進(jìn)、貫通出洞等關(guān)鍵點精準(zhǔn)施工。“隧道DOSO超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)”提前預(yù)探，讓項目團(tuán)隊提前獲取圍巖地質(zhì)情況，依數(shù)據(jù)制定合理的掘進(jìn)參數(shù)，保障了工程質(zhì)量和安全。針對強度高達(dá)70-160兆帕的Ⅱ、Ⅲ類圍巖，項目團(tuán)隊使用了公司研發(fā)的專攻硬巖的“超級刀具”產(chǎn)品，其超高硬度、優(yōu)異耐磨性、超強韌性有效解決了刀具磨損、更換頻繁的問題。該項目還配套使用了“盾構(gòu)機智能冷風(fēng)系統(tǒng)”，讓作業(yè)人員實現(xiàn)了在隧道內(nèi)也能享受到“中央空調(diào)”的愿望。
通過一系列科技投入，項目團(tuán)隊實現(xiàn)了安全、高效、均衡施工，聯(lián)合業(yè)主單位申請的《一種TBM步進(jìn)裝置》《一種小斷面TBM施工組合式出渣系統(tǒng)》獲得國家實用新型專利。(楊登慧 張帆)
