评定工程师职称专业技术报告.doc

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专业技术报告

（第二篇）

2010年6月，本人毕业于河海大学水利水电学院，获得毕业证和工学学士学位证书。

并于同年7月进入中国水利水电第十四工程局有限公司工作。

2011年7月取得助理工程师专业技术资格证书。

工作至今，我参加了科卡科多辛克雷水电站（以下简称CCS水电站）项目的建设，一直从事水利水电工程专业技术管理工作。

在CCS项目技术部、厂房施工部独立完成和参与完成了CCS水电站的多项技术管理工作。

先后负责CCS水电站项目的国内设计技术管理工作，工程计量审核工作，设计图纸会审，施工措施评审及编制工作；2015年7月起，任CCS厂房施工部架子队技术主管，先后负责引水及排水廊道片区、控制楼及出线场片区现场的施工技术工作。

我利用自身所学的水利水电工程专业知识，通过在CCS水电站项目的工作实践，逐渐成长为一名具有水利水电工程施工经验的专业技术人员，较全面、系统地掌握水利水电工程专业的理论知识。

同时，本人熟悉水电工程施工规范、设计规范，并能运用行业规范解决专业技术问题。

下面将CCS水电站大断面长隧道双护盾TBM掘进技术进行介绍。

一、概述

CCS水电站位于厄瓜多尔Napo和Sucumbios省之间的Coca河流域，电站装机1500MW，发电引水流量222m3/s，最大工作水头617.24m，共布置8台单机187.5MW的高水头冲击式机组。

项目EPC合同总工期66个月，其中，首批四台机组在开工后第60个月发电，后四台机组在第66个月发电。

项目开工日期为2010年7月28日。

EPC合同额超过23亿美元。

主要由五大部分组成：

首部枢纽工程、输水隧道工程、调节水库工程、引水发电系统工程和出线工程。

输水隧洞总长24.78km，纵坡为0.173%，埋深300～700m，为无压明流洞设计，采用管片衬砌，管片设计采用通用型小楔形管片，厚度30cm，环宽1.8m，全环7块不等分块。

衬砌后内径为8.2m，引水流量为222m3/s。

其中94.3%洞段采用两台TBM同时掘进，5.7%洞段采用钻爆法开挖。

输水隧洞全长以2#支洞为界，TBM1由2A支洞向上游掘进至1#支洞出洞，掘进长度10.8km，TBM2由输水隧洞出口（调节水库）直接进入主洞，到增设的2B支洞出洞，掘进长度13.75km。

二、工程地质条件

输水隧洞穿越区内，河流众多，沟谷比降较大，岸坡陡峻。

地势总体西高东低，西部最高海拔2000m左右，东西部平均相对高差约600m。

工程区位于火山和地震多发区，地质构造运动较剧烈，工程地质条件较复杂。

输水隧洞沿线穿越规模不等的断层共25条。

隧洞围岩类别主要为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类，分别占隧洞长度比例为60%、20%、20%。

输水隧洞围岩岩性以侏罗系～白垩系Misahualli地层（J-Km）安山岩、凝灰岩为主，岩体完整性总体较好。

三、TBM设备选型

在TBM选型时对各种不利地质情况充分评估，对工程地质条件是否适宜掘进机和影响开挖效率的因素进行评估，并对可能产生的不利因素从设备源头进行改进和防止。

具体采取以下措施：

3.1刀盘设计对地质具有较强的适应性

①刀盘和刀具应具有良好的破岩开挖能力和地层适应能力。

针对本工程地质条件复杂、围岩强度变化较大，TBM刀盘设计和刀具配置要既能适应最大单轴抗压强度为230Mpa的硬岩掘进，又能适应饱和抗压强度为6Mpa的破碎软岩掘进。

②刀盘设计有足够的强度、刚度、耐磨性。

并对刀盘在设计和制作时对材料和工艺进行了严格控制。

本工程刀盘总重达230t。

③刀具采用直径为19″的滚刀，刀箱采用背装式刀箱可以实现平滑的岩石切割表面，而且可以实现刀具快速更换的目的。

3.2采用变频电机驱动，可保证连续掘进

采用变频驱动，其具有可靠性高、传动效率高、能耗经济、针对不同的围岩具有良好的调速性能和破岩能力等优点。

刀盘可以双向旋转，顺时针旋转掘进出碴，在换刀和脱困时可以逆时针旋转。

在地质稳定、均匀的地层采用高转速，以获得较高的掘进速度和效率；在地质破碎、不稳定地层采用低转速，可以获得较高的扭矩，同时可以更好地保护刀具，保持掘进的连续性。

3.3TBM选型时采取如下措施适应不良地质

3.3.1渗水或涌水地段适应性

针对隧洞可能存在渗水和涌水，在TBM选型设计时采取以下措施：

①采用电法探测系统BEAM4超前预报，预报系统预报前方地质体有大涌水迹象，采用360度自控钻机超前钻机（最大钻孔深度80m）钻孔减压排水。

②采取堵排结合的处理方式。

配置双液化学灌浆泵可以对渗水段进行化灌，减少涌水并对岩体裂隙灌浆。

另外在伸缩缩位置布置流量不小于70L/s的自吸式污水泵，将渗水抽排至后配套外。

③主轴承密封设计可以承受4.5bar的喷水压，保证在涌水时主轴承密封不受影响，保证了主驱动的使用寿命。

④主驱动变频电机、导向系统激光标靶电气防护等级为IP67，其它电气设备系统防护等级为IP56。

⑤TBM上配备500kw应急发电机，能保证控制系统和抽排水系统正常。

3.3.2缩径地段掘进适应性

本工程存在8%缩径地层，为有效应对该地层给TBM带来的风险，TBM设计时采取如下措施：

①TBM的锥型盾体，尽可能地缩短的机身长度设计。

②主驱动可实现整体抬高的设计，在围岩发生收敛变形地段，抬高主轴承可扩大开挖面，从面降低卡机的风险。

③在刀盘设计时要求刀盘具有超挖功能，超挖半径不小于100mm。

④刀盘设计采用高强度的结构设计，刀盘脱困扭矩、主推进或辅助推进力在设计上有足够的能力储备。

能在TBM被卡机时提供足够大的推力和扭矩。

3.3.3断层、塌方地段掘进适应性

针对本工程隧洞有可能穿越断层、易塌方地段，TBM设计时采取如下措施：

①封闭式的刀盘设计。

TBM刀盘采用封闭式设计，能有效地支撑掌子面，防止围岩发生大面积的坍塌。

②刀盘设计采用高强度的结构设计，具有高耐磨性。

刀盘脱困扭矩、主推进或辅助推进力在设计上有足够的能力储备。

能在TBM被卡机时提供足够大的推力和扭矩。

③主驱动的启动扭矩为额定扭矩的1.25倍，最大扭矩为额定扭矩的1.5倍，脱困扭矩为额定扭矩的1.7倍。

且脱困时其扭矩能在短时间内达到。

④撑靴接地比压可调，在遇断层时，其接地比压小于3Mpa。

四、TBM双护盾掘进技术

4.1TBM掘进模式及掘进工工艺说明

双护盾TBM掘进根据地质条件采用双护盾和单护盾两种模式。

双护盾掘进模式在围岩稳定性较好的地层中掘进时，位于后护盾的撑靴紧撑在洞壁上，为刀盘和前护盾提供反力，在主推进油缸的作用下，使TBM向前推进。

TBM作业循环为:

掘进与安装管片→撑靴收回换步→再支撑→再掘进与安装管片。

在此模式下，掘进与安装管片同时进行，施工速度快。

单护盾掘进模式适应于不稳定及不良地质地段。

在软弱围岩地层中掘进时，洞壁不能提供足够的支撑反力。

这时，不再使用支撑靴与主推进系统，伸缩护盾处于收缩位置。

刀盘的推力由辅助推进油缸支撑在管片上提供，TBM掘进与管片安装不能同步。

作业循环为:

掘进→辅推油缸回收→安装管片→再掘进。

在掘进过程中，操作手要根据围岩变化，及时调整变换掘进模式。

掘进时操作手需根据掌子面的围岩状态、渣料变化情况，选择恰当的推力、撑靴压力、刀盘转速等掘进参数，并适时调整。

4.2长距离滑行方式选择，为TBM顺利掘进创造条件

本工程滑行洞段为火山灰地层，滑行基础采用钢筋混凝土基础，在基础设计时考虑一定富余。

为减少滑行时盾体与基础的摩擦阻力，在基础施工时，在底拱50度两侧安装H300型钢，在滑行前，在型钢上涂抹黄油润滑脂。

为防止在滑行过程中盾体防偏转，在TBM前盾和撑靴盾分别焊接防滚动改造装置。

连接桥行走轮问题，采取在连接桥台车轮组靠后的位置焊接两组走支撑，支撑距混凝土表面50mm，支撑在混凝土面的滑行采用50mm钢棒。

TBM反力始发采用反力支撑钢架来为TBM始发提供反力。

而TBM滑行期间的材料供应，由于没有形成系统的轨道系统，材料采用吊车吊罐或者其它方式供应。

4.3设计选用通用型管片，提高施工效率

本工程选用通用型管片，管片设计分左右环两种管片。

每一环管片分7块不等分块，采用小楔形块设计。

采用通用型管片只需要一种模具，减少模具投入。

且管片数量计算、生产、调度比较容易，只需要调整管片楔形块拼装位置就可以实现左转、右转、直线施工要求的特点。

且管片生产组织、场地堆放非常容易。

管片拼装选型利用TBM上配置的VTM测量系统来确定管片拼装顺序，通过计算机计算，提高拼装生产效率，在该工程得到成功运用。

4.4加强管片拼装质量控制

管片拼装是双护盾TBM掘进隧洞质量控制的关键，管片拼装中存在以下通病：

（1）破碎。

（2）安装椭圆度超过设计值。

（3）错台。

（4）环缝间隙过大。

针对管片拼装通病，采取以下措施：

①管片预制过程中，每周至少对模具精度检查1～2次。

控制生产的管片的尺寸精度，避免管片预制尺寸误差造成管片安装通病。

②控制TBM掘进姿态。

TBM姿态有偏差时，要勤测管片与盾尾的间距，并按实测间距调整管片拼装顺序。

③豆砾石回填提前至盾尾后第2～3环管片，减少管片椭圆度变形。

④TBM换步时，控制油缸推进速度和推力。

并经常检查辅推油缸组行程快慢和受力是否均衡。

⑤安装管片时管片螺栓要先拧紧，在TBM换步时，要对螺栓复紧。

⑥加强盾尾后抽水，减少砂浆被渗流水带走和底部渗水对管片造成的上浮。

4.5配套设施系统优化配置

为了充分发挥TBM效能，对TBM洞内、外配套设施进行系统优化配置。

（1）合理组织列车编组，在隧洞中部2/3位置布置错车平台。

车辆编组计算按各种工况进行计算模拟配置牵引机车。

牵引机车选用功率大、牵引力大、性能优越、故障率低的机车。

（2）轨道系统采用工20轨枕。

轨道连接采用螺栓可靠连接。

（3）抽水设备采用变频恒压恒流水泵，减少水压压力和流量不稳定。

供水管路采用管路压槽机压槽，抱箍快速连接。

（4）洞外砂浆搅拌车采用强制式搅拌机，每盘拌和能力达2m3。

（5）管片储存场地满足一天掘进需要，且管片装车龙门吊有足够的富余度。

（6）散装水泥储存量大于7天使用量，水泥装车采用优化的螺旋输送机，减少装车难度，并控制装车扬尘。

（7）高压电缆进洞采用新型高压快速电缆连接。

4.6物料高效组织，加快施工进度

物料运输组织的好坏对TBM掘进速度至关重要。

TBM物料组织主要包括以下：

①渣料运输管理：

渣料需与皮带输送能力相匹配，当围岩条件变化造成渣料增加或减少，操作手要及时调整掘进参数。

同时需对皮带进行实时监控。

②管片拼装及回填所需材料调度：

为保证掘进和管片拼装工作的连续性，洞内管片拼装材料至少保证储存2环管。

同时考虑砂浆初凝时间，避免砂浆初凝。

而要满足以上要求，须合理编制列车编组和调度，同时考虑辅助设施洞内充足储存。

在洞外布置上力求物料组织高效、流畅。

掘进所需材料，需提前组织和储备。

管片生产工作超前于TBM掘进，管片储存量至少为月平均掘进量的3倍。

其它诸如水泥、砂石骨料储量能满足7天掘进需要。

③辅助材料延长管理：

轨道、皮带架延伸、电缆挂件、风筒材料每班根据掘进进度提前储备，并安排专人负责延伸。

水管、电缆利用TBM自带管线自动延伸，TBM自带管线和电缆用完后，统一安排时间延伸。

辅助设施的延伸在TBM换步期间专人要检查并延长。

4.7加强备品备件管理，降低施工成本

加强TBM备品、备件管理是保障TBM掘进施工的需要，是降低施工成本，加速资金周转。

由于备品备件采购手续繁琐（要先下订单、再签采购合同）、交货周期长。

备件必须提前下订单采购，订单需按计划分期、分类确定，避免TBM设备停下来等待备件，对于一些急件临时采购需空运。

同时备件管理要立足自身，加强现场改造和加工。

对于外购件的采购要提前计划提前采购。

4.8统一协调组织好TBM各工序

TBM施工涉及工种多、工序复杂，环环相扣，具有工厂化、流水化作业的特点。

统一协调好各工班工作衔接，工序衔接问题。

密切注意施工动态，根据地质变化条件及时调整掘进模式。

以上就是我参加工作五年以来的专业技术报告，经过在CCS项目技术部的工作和学习，我对水利水电工程的施工技术以及施工管理有了相当程度的