抽水蓄能电站高压岔管薄壁异型结构开挖控制技术研究与应用

付红刚,杨云志

(中国水利水电第七工程局有限公司,成都 611700)

1 工程概况

芝瑞抽水蓄能电站位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗芝瑞镇,电站装机容量1200 MW,装设4台单机容量为300 MW的立轴单级混流可逆式水泵水轮机。主体土建及金属结构安装工程主要由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等五大建筑物组成,其中上水库正常蓄水库容725万m3,大坝采用沥青混凝土面板堆石坝;下水库正常蓄水库容1160万m3;引水系统采用“一管两机”供水方式;尾水系统采用“一机一洞”的布置型式。

芝瑞抽水蓄能电站设置2条水道系统,每条水道系统分别设置上、下斜井。上斜井由上弯段、斜直段和下弯段三部分构成。2条高压主管平行布置,洞轴线间距为49.00 m,上倾55 °,上斜井与上弯段夹角为55 °,斜直段长度295.291m,其中下部10.5m为渐缩管。高压管道开挖断面为马蹄形洞。

下斜井由上弯段、斜直段和下弯段三部分构成。2条高压主管平行布置,洞轴线间距为49.00 m,上倾55 °,下斜井与上弯段夹角为54.427 °,中心长度均为39.997 m,下斜井与下弯段夹角为54.427 °,中心长度均为37.997 m,斜直段长度163.692 m,其中下部10.5m为渐缩管。引水系统高压管道下斜井开挖为马蹄型洞。从高压管道末端分为两支高压岔管,由大断面分岔为两个小断面,开挖断面尺寸由8.65 m×7.2 m变为4.6 m×4.6 m,分岔处为异型薄壁尖角岩柱。

2 存在问题及解决方案

高压岔管分岔处为异型薄壁尖角岩柱,开始端岩柱厚度很小,且岩石较破碎,开挖成形难度大。若仅采用普通的爆破控制手段也难以保证爆破体形。……