- 作者：劉寧
- 來源：葛洲壩勘測設計公司
- 發(fā)布時間：2024-08-19
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近日，隨著“岫巖號”TBM刀盤緩緩停轉(zhuǎn)，中國能建葛洲壩集團投資建設、葛洲壩勘測設計公司參建的遼寧岫巖龍?zhí)冻樗钅茈娬荆ㄒ韵潞喎Q“岫巖抽蓄項目”）可研階段勘探平硐主硐掘進任務提前50天完成，標志著該項目朝著年內(nèi)核準開工目標進一步邁進。
核準在即 集智攻關最優(yōu)路徑
2023年9月，中國能建葛洲壩集團獲遼寧岫巖龍?zhí)冻樗钅茈娬镜捻椖块_發(fā)權(quán)。根據(jù)投資協(xié)議要求，岫巖抽蓄項目須在2024年內(nèi)完成核準目標。其中，可研階段地下廠房勘探平硐的施工是項目能否按期完成核準目標的關鍵線路。建設地冬季施工組織困難、極寒天氣施工進度無法保障，影響核準進度的關鍵線路——地下廠房勘探平硐硐線長，現(xiàn)有施工方案無法滿足工期要求……一系列亟待解決的現(xiàn)實問題擺在眼前。
岫巖抽蓄項目鳥瞰圖
勘測設計公司作為葛洲壩集團唯一以勘察設計等專業(yè)技術服務為主業(yè)的子公司，近年來積極踐行“雙碳”目標，深度參與抽水蓄能、壓縮空氣儲能等新能源業(yè)務，在推動新能源高質(zhì)量發(fā)展的賽道上全力奔跑。2023年12月，勘測設計公司積極承擔岫巖抽蓄項目上庫勘察設計任務，并勇挑重擔主動承接了項目關鍵線路——地下廠房勘探平硐的方案優(yōu)化、設計及前期工作，組建了由多名技術專家組成的勘察設計團隊，以助力項目順利實現(xiàn)年內(nèi)核準目標為己任，第一時間遠赴遼寧現(xiàn)場開展踏勘工作。
歷經(jīng)20余天的現(xiàn)場工作，勘察設計團隊對現(xiàn)有5條勘探平硐軸線方案進行了反復研究和設計優(yōu)化，在綜合考量地下廠房布置、輸水系統(tǒng)區(qū)地形地貌、現(xiàn)場實施條件、主硐長度及與廠房拱頂高差等因素后，又結(jié)合以往高寒地區(qū)相同巖性的抽水蓄能施工經(jīng)驗，再經(jīng)過嚴密測算最終擇優(yōu)選取了總長2070米的平硐主硐軸線方案。
剛性工期 新智裝備引入破局
施工路線終于落地，但工期問題尚未解決?！翱碧狡巾先绻€采用傳統(tǒng)鉆爆法施工，主硐貫通都要等到明年1月份了，后續(xù)還要給支硐施工和可研審查預留時間，也就是說項目當年核準完全沒可能?！笨辈煸O計團隊負責人賀文強，回想起當初的工期壓力仍心有余悸。
面對剛性的項目核準任務，勘察設計團隊在做大量技術研討、方案論證工作基礎上創(chuàng)新性提出——勘探平硐主硐以TBM施工方式替代傳統(tǒng)鉆爆法的建議。
TBM掘進設備
被喻為“掘進機之王”的TBM以連續(xù)作業(yè)、快速施工著稱，相較于全線采用傳統(tǒng)鉆爆法施工，TBM施工是貫穿“機械化換人、自動化減人、智能化無人”新理念，集TBM掘進速度快、質(zhì)量優(yōu)良、安全環(huán)保、機械化程度高、綜合效益高等優(yōu)點于一體的新型智能化施工方法。具體應用于岫巖抽蓄項目，有望推動工期提前近4個月，為年內(nèi)核準后續(xù)準備留足了時間。
然而，采用TBM在葛洲壩集團國內(nèi)項目尚屬首例，針對TBM在抽蓄項目實際應用效果，該建議一經(jīng)提出就遭受到很多質(zhì)疑?？辈煸O計團隊沒有馬上打消新裝備引用念頭，而是在短時間內(nèi)收集整合國內(nèi)各大TBM施工項目信息和設備參數(shù)信息，奔赴3家代表性抽蓄項目和1家設備廠家，開展密集對接、實地考察應用效果，并結(jié)合岫巖抽蓄項目地質(zhì)條件，通過對建設工期、施工條件、經(jīng)濟合理性、安全質(zhì)量環(huán)保綜合分析，對前者疑問一一作出有效回應，并進一步確定了“主硐TBM+支硐鉆爆法”，并加以無導硐始發(fā)技術的施工方案。
岫巖抽蓄項目始發(fā)現(xiàn)場
在嚴密的論證和數(shù)據(jù)支撐下，該項方案很快得到葛洲壩集團的認可，又在相關部門的進一步指導下，施工實施策劃逐步完善，順利通過了決策。
過程嚴控 “天眼”之下提前貫通
積極開展施工技術革新，率先引入智能化裝備。岫巖抽蓄項目作為葛洲壩集團國內(nèi)首個采用TBM施工的大型水電項目，從“引進”到“引領”，無疑成為了備受矚目的“明星”工程。切實做好“防風險、保安全、抓質(zhì)量、控工期”過程管理，成為岫巖抽蓄項目TBM始發(fā)前的重要議題。
勘測設計公司搶抓數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展機遇，第一時間派出數(shù)智研發(fā)團隊，多次實地對接項目公司、TBM施工項目部，收集應用訴求，了解建設條件，采集設備端口，結(jié)合自身在低代碼和低能耗軟件開發(fā)領域的研發(fā)積累，提出了一套完整的解決方案——運用數(shù)智化手段，將深埋地下的掘進作業(yè)“可視化”，并強調(diào)不僅要能“看得見”TBM掘進過程，更要全面掌握施工各項管理要素。
歷時兩個多月的潛心研究、反復測試工作，按需定制研發(fā)的自主易迭代通用數(shù)智建造監(jiān)控平臺在“岫巖號”TBM始發(fā)當日同步上線。
隨著TBM刀盤緩緩轉(zhuǎn)動，設備傳感器上多項數(shù)據(jù)同步傳送到服務終端，實時精確監(jiān)控現(xiàn)場氣體濃度、刀盤轉(zhuǎn)速、刀盤壓力等關鍵數(shù)據(jù)，并通過BIM模型同步生成TBM設備刀盤轉(zhuǎn)動的實時動畫，為深埋地下的智能化機械設備運行情況打開了一扇可視化“天窗”。此外，該系統(tǒng)還集成激光三維掃描、點云、全景錄像等技術成果，通過超前地質(zhì)預報，實時關注平硐地質(zhì)數(shù)據(jù)，動態(tài)掌握掘進過程中的圍巖穩(wěn)定情況，并通過激光自動導向系統(tǒng)，保障TBM沿著設計軸線“無偏差”前進，極大提升了工程安全、質(zhì)量、進度等關鍵要素的管理水平。
“勘測設計公司專項配套研發(fā)的岫巖平硐數(shù)智建造智能監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了在線BIM模型與項目現(xiàn)場實時進度無縫對接，形成了一套智能化程度高、示范帶動作用明顯、建設模式可推廣的數(shù)字化建造示范成果?！边|寧岫巖抽蓄TBM觀摩交流會上，與會人員現(xiàn)場觀看了TBM智能建造監(jiān)控系統(tǒng)演示，該項數(shù)智化成果應用受到葛洲壩集團高層和行內(nèi)專家高度認可。
勘探平硐主硐掘進任務完成現(xiàn)場
開局即決戰(zhàn)、起步即沖刺。2024年4月11日，“岫巖號”TBM在智能“天眼”的嚴密監(jiān)控下順利始發(fā)，開啟了穿山破石、勢不可擋的掘進之旅。之后又接連完成多個重要節(jié)點目標：5月，TBM人機加快磨合，單日進尺頻頻刷新紀錄，創(chuàng)下最高日進尺37.08米，最高月進尺804.07米的“岫巖速度”；6月，TBM氣勢如虹，鑿巖開路，勢如破竹，持續(xù)向1500米、2000米進尺挺進，提前28天完成主硐60%的合同節(jié)點，極大消減了項目年內(nèi)核準壓力；7月27日，隨著主硐最后一塊巖壁剝脫，“岫巖號”成功破壁，提前50天完成勘探平硐主硐全部掘進任務，為項目提早開工創(chuàng)造了必要條件……
準確識變、科學應變、主動求變?？睖y設計公司在新一輪國有企業(yè)深化改革浪潮中蹄疾步穩(wěn)，持續(xù)迸發(fā)創(chuàng)新活力，在加快推進“四大轉(zhuǎn)型”進程中，不斷加快傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向數(shù)智化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變步伐。而今，又主動擁抱智能建造，積極開展自主研發(fā)，在培育催生新質(zhì)生產(chǎn)力和代表性樣板工程中穩(wěn)步前進。