9月9日下午15时18分，伴随着阵阵轰鸣声，“永宁号”TBM前端刀盘飞速旋转，犹如巨龙般穿山破土而出，水电六局承建的国网新源河南洛宁抽水蓄能电站2号斜井精准贯通，标志着国内首次采用硬岩掘进机（TBM）施工的大倾角、大直径抽水蓄能斜井顺利完工，开创了我国使用硬岩掘进机（TBM）斜井施工的先河，为我国抽蓄电站全方位采用机械化施工提供了新方法、新思路，奠定了我国抽蓄电站机械化施工的世界领先地位。

　　系出“名门”注定不凡

　　“永宁号”由水电六局和国网新源洛宁公司、中铁装备工程集团有限公司共同研发制造。

　　洛宁抽水蓄能电站项目是全国首例采用大倾角斜井TBM施工的项目，该项目首创将引水上斜井、中平洞和下斜井优化成一级斜井方案，开创了国内抽水蓄能电站建井的新模式。水电六局承建的斜井开挖直径7.23米，包括1号引水斜井和2号引水斜井,采用TBM施工。其中1号引水斜井927米、2号引水斜井878米，倾角分别为36.236度和38.742度。

　　制造过程中，水电六局派驻经验丰富的TBM施工专家驻场监造，并结合工程实际和以往经验多次提出优化改进意见和建议，针对大倾角坡度防设备下滑、下溜出渣、渣水分离、物料运输等一系列技术难题，精准施策，对32个系统进行创新性改进。两条斜井分别于2023年12月14日和2024年9月9号顺利完成精准贯通，会“爬陡坡”的“永宁号”TBM以优异的表现完成了研发、制造、组装、掘进、拆机、重组再掘进的重任。

　　打破困难追求卓越

　　备受各界关注的“永宁号”，全长120余米，重达1550余吨，大约为10架波音747加在一起的重量，相当于常规平洞施工使用的TBM重量的两倍，自重越重，施工难度就越大。作为全国首例斜井施工科研项目，项目部为了如期完成施工任务，通过组建精干高效的工作专班，不断优化施工方案，通过加强各工序细节管控、加大技术创新投入、建立项目激励机制、设置党员先锋岗等措施，调动广大参建人员积极性，激发战斗力。技艺成就非凡业绩，匠心创造“中国速度”，在全体人员的努力下，大倾角“永宁号”TBM不断“爬”出新速度，创下了日进尺22.75米、月进尺331.065米的国内新纪录。

　　靠巧思解决组装难题。由于国内没有相关经验可以借鉴，在起步阶段项目部就经历了难以想象的困难。在TBM组装时，整个操作平台十分狭小，TBM全部组装完成有120余米，可供组装作业的场地长度仅有50米，项目团队不断探索与试验，确定了先组装一部分、再掘进一段、然后再组装一段的方案，最后顺利组装完成。在项目部全体人员的通力配合下，仅用了20余天就完成了整机全部组装，与在宽阔的平洞TBM场外组装速度（26天左右）相差无几。在不足整套设备一半长度的空间内完成组装的成果，也被认定为达到国际领先水平。

　　靠经验“降服”不良地质。对于重千余吨、一万多个零部件构成的“永宁号”，坡度每上升一度，对于施工安全、技术都是极大的考验，但最大的考验还是复杂的地质条件。斜井施工区域地质以中风化新鲜斑状花岗岩等Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，并穿越2条断层破碎带，施工环境复杂，施工难度属国内罕见。针对不良地质段及风险区域施工难点，项目通过加固撑靴作用区、回填砂浆、控制设备推进速度和推力等方式，确保在每次换步设备调向时，设备的掘进姿态和精度都处于可控范围，保证TBM的掘进效率。

　　靠创新攻克施工难点。“永宁号”施工的两条引水斜井，垂直落差超550米，项目技术团队围绕“安全、可靠、高效”的目标，充分调研、试验总结，设计出一套可载人载物的永磁电机内装式斜井提升运输系统，解决了大倾角、溜车、出渣堵塞、材料运输和支护困难等难题，在有效保障人员、混凝土料、耗材等物料运输安全的同时，能够快速整体拆移，提高了生产效率，降低了施工成本，对斜井TBM安全、快速施工具有重要的可借鉴意义。

　　斜井施工安全风险高，在TBM掘进过程中，开挖出来的渣土如何安全运到地面也是一个难题。运输过程中一旦有碎石沿着斜坡滚落，随着重力加速度，碎石会越来越快，将会造成难以估量的危险。项目部在原有的运渣基础上对溜槽系统进行优化改进，不仅保证了掘进过程中的安全，还成功实现了渣水分离，分离后的废水经过污水处理池的过滤，最终达到安全水质标准进行排放，保证了绿色环保目标的实现。

　　在该工程建设中，项目完成专利申报48项、工法申报4项。经评定，大直径斜井TBM始发和拆机关键技术均已达到国际先进水平，在提升抽水蓄能电站工程本质安全水平、成洞质量、工艺水平、开挖进度以及显著改善施工环境方面积累了丰富经验。

　　洛宁抽水蓄能电站引水斜井TBM的顺利贯通，不仅打破了传统钻爆法施工的壁垒，也为后续国内TBM在复杂的大倾角环境中施工提供了重要的借鉴意义,将进一步推动抽水蓄能电站建设的机械化施工进程，为抽水蓄能电站工程建设管理转型升级注入新的动力。

　　补充背景资料：

　　洛宁抽水蓄能电站是国家可再生能源发展和水电发展“十三五”规划重点开工项目，也是河南省“十三五”能源发展规划和在建的省重点项目，同时也是华中地区目前在建装机最大的抽水蓄能电站，电站工程总投资88.8亿元，装机规模为140万千瓦，洛宁电站是2025年首台机组投产发电，2026年全部投产发电。该电站属清洁能源项目，建成后主要承担河南电网的调峰、填谷、调频、调相、电网运行安全及紧急事故备用等任务，能够极大优化河南及洛阳地区电源结构。同时，蓄水后的库区水体还将显著改善区域生态微环境，稳定保障山涧生态径流及生态资源抚育，极大促进区域生态和谐发展。

　　广义的TBM就是隧道掘进机(Tunnel Boring Machine），是掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中的应用正在迅猛增长。全断面大倾角掘进机以传统硬岩掘进机施工技术为基础，“永宁号”针对大倾角隧洞设备下溜、出渣堵渣、材料运输、流体液压容器自适应等技术难题开展了针对性设计。