9月9日，由中铁工业旗下中铁装备研制的国产首台大直径大倾角斜井TBM“永宁号”在2号引水斜井精准贯通，这标志着洛宁抽水蓄能电站引水斜井工程两条关键引水斜井全线贯通，刷新了我国在抽水蓄能电站建设领域机械化施工的新纪录，是国内机械化全断面开挖斜井新模式的诞生。

——设备介绍——

能爬坡过坎的“永宁号”TBM

让庞大沉重的“钢铁穿山甲”向上攀爬作业可不是一件容易的事，它如何向上爬而不溜车？又如何处理挖掘出来的渣石？一起走近“永宁号”探寻它爬坡过坎的奥秘。

常见的掘进机挖掘隧道时，只能在水平方向“直来直往”。对于千吨重、一万多个零部件构成的掘进机，坡度每上升一度，从施工安全性到零部件设计，都是极大考验。“永宁号”成功完成了3大挑战。

1️⃣“永宁号”如何向上爬？

“永宁号”的爬山模式，借助了爬山虎的结构。研究团队为设备加了前后四组共8条“腿”，有16个“脚”。为了让掘进机安全“爬上山顶”，50多名专家近40次协调会，历经数月的研究、设计、试验，2022年8月，首台国产会“爬陡坡”的掘进机成功下线。

2️⃣“永宁号”如何不“溜车”？

千吨重的“永宁号”往山上掘进时，最重要的就是保障施工安全，防止坠落。山洞的墙面上有一个巨大的撑护，这就是盾构机双重防溜车系统。这个防溜车系统是经过了一个月的极限试验，才应用到了“永宁号”上。为此，研究团队还专门在场内做了个实验，为模拟“永宁号”在极限条件下的运行情况，挖掘了一个直径7米、深20米的基坑。即使两侧的铁板壁很光滑，“永宁号”的防溜车系统依然能撑住不动，相当于安全系数又提高了很多。

3️⃣“永宁号”如何运出渣石？

“永宁号”掘进时，产生的渣石会沿斜坡加速滚落，稍有不慎，就会造成碎石飞溅，风险极大。为此，工程师们专门设计了一条溜渣槽，再由卡车运出隧洞。研究团队专门开发了复合助溜出渣系统，通过该系统优化出渣方式。

——项目概况——

洛宁抽水蓄能电站

该项目作为河南省当前在建中装机规模最大的抽水蓄能电站项目，开创性地将引水上斜井、中平洞及下斜井整合优化为一级斜井设计，并在国内首次应用大倾角TBM进行斜向上施工，其项目开挖直径达7.23米。

▲“永宁号”TBM负责施工的1号引水斜井贯通

2023年12月14日，“永宁号”TBM成功贯通1号引水斜井。中铁装备携手施工单位共同深入复盘了“永宁号”TBM施工情况，对设备及施工工艺进行了全面优化与升级，为“永宁号”TBM的第二次顺利始发打下了坚实的基础。

▲“永宁号”TBM负责施工的2号引水斜井贯通

2号引水斜井，以其38.742°的向上掘进坡度、全长约873米的距离及860米的TBM掘进长度，构成了洛宁抽水蓄能电站的一项重要工程挑战。

自2024年4月25日“永宁号”TBM正式始发以来，中铁装备技术服务团队与业主单位紧密协作，共同面对并克服了洞内组装空间狭小、大倾角作业高难度、地质条件复杂等一系列难题。在此过程中，“永宁号”TBM的快速掘进能力与安全保障性能得到了充分发挥，确保了在极端苛刻的施工环境下仍能实现安全高效的掘进作业，取得了月掘进332米，单日最高进尺22.75米的佳绩，刷新了国内斜井TBM掘进施工速度新纪录。（中国中铁）