如果你的辦公椅向后傾斜50度，你能堅持坐多久？如果此時環境溫度高達50攝氏度，你又能堅持多久？

近日，央視主持人大賽的參賽選手林祉祎講述了她在國網新源湖南平江抽水蓄能電站建設現場的見聞——那里有一把傾斜50度的“椅子”，抽水蓄能電站的建設者們在極具挑戰性的環境中挖掘出一條條能源通道。

央視評委在點評中為抽水蓄能工程建設的創新突破點贊。

50度傾斜的“椅子”長啥樣？

大家看到那個黃色的、像樓梯一樣的部件了嗎？那就是林祉祎口中的傾斜的“椅子”——準確來說，它是一個向下傾斜的操作平臺。

操作平臺根據斜井角度和人機工程學要求設計。

這把“椅子”的傾斜其實是相對的。當全斷面硬巖隧道掘進機也就是TBM斜向上作業時，原本傾斜的“椅子”恢復水平，使得工人能夠在機器內部安全、平穩地工作。

為什么非要跟50度較勁？

答案很簡單：因為施工的隧洞需要有50度的斜度。

抽水蓄能電站效果圖中藍色部分的中段為大傾角斜井。

當TBM斜向上“抬頭”掘進時，機器內部所有設備也會隨之向后傾斜，這會令在里面的人非常難受。

50度有多陡？坐過過山車的朋友都知道，45度的下坡已經讓人心跳加速。而在50度的斜坡上工作，其難度可想而知。

為避免這種情況，“天岳號”TBM在設計之初就配備了傾斜的操作平臺——前面所說的傾斜50度的“椅子”。

“天岳號”TBM挖掘出來的50度傾角的陡峭隧洞。

那么，施工的隧洞為啥是傾斜的？

抽水蓄能電站依山勢而建，山上與山下的兩座水庫遙相呼應，中間的山體內則建有地下廠房及總長度近萬米的二三十個隧洞。這些隧洞大小、長度和走向各異，水平方向的稱為平洞，豎直和傾斜的則稱為豎井和斜井。斜井就是咱們說的傾斜的隧洞。在山體里斜著挖出一個隧洞的難度堪稱“地獄模式”。

建地下隧洞是怎么用上TBM的？

以前，TBM主要用來建地鐵、隧道等。2016年，TBM施工方法首次應用于抽水蓄能電站工程建設。

2016年6月，國網新源山東文登抽水蓄能電站的建設者們成立課題研究小組，對國內外地下洞室施工技術及設備進行全面調研，牽頭研發并應用了世界首臺超小轉彎半徑硬巖隧道掘進機（TBM）“文登號”，推動了抽水蓄能電站地下工程施工的技術革命。

說了半天，TBM到底是什么？

先上圖。TBM長這樣：

“文登號”TBM效果圖。

“天岳號”TBM效果圖。

TBM就像一列能鉆山破巖的“鋼鐵火車”，車頭的刀盤旋轉切削巖石，車身負責運出碎石，還能同步完成隧道支護。與傳統施工相比，TBM有三個突出優勢：

1

智能導航：自動找準方向不迷路。

2

一次成型：挖出的隧道光滑整齊，免去二次修整。

3

安全高效：工人在護盾內作業，告別塌方風險。

從“文登號”到“天岳號”

實現革命性突破

將TBM施工方法應用于抽水蓄能電站工程建設是一次革命性突破，解決了以前靠人工施工安全隱患多、施工周期長、作業環境差、勞動強度大、效率低、對環境影響大等問題。

“永寧號”斜井TBM始發掘進位置示意圖。

但最初的“文登號”TBM僅能水平掘進，不能傾斜掘進。只有實現“龍抬頭”，才能完成抽水蓄能電站大傾角斜井的機械化施工。

2022年10月，世界首臺大直徑、超小轉彎半徑硬巖隧道掘進機“撫寧號”TBM在國網新源河北撫寧抽水蓄能電站交通洞出口順利出洞。這臺最大爬坡角度為10度的TBM為斜井施工打下基礎。

2024年9月，國內首臺大傾角、大直徑斜井TBM“永寧號”精準貫通國網新源河南洛寧抽水蓄能電站的關鍵性引水斜井。這條斜井長873米、傾角為38.742度，刷新了我國在抽水蓄能電站建設領域機械化施工的紀錄，真正實現了大傾角斜井TBM施工。

0度、10度、40度……TBM的“頭”不斷向上昂，2025年，能50度“抬頭”的“天岳號”TBM在平江電站引水斜井施工中實現重大技術突破。

“天岳號”TBM到底有多強？

2025年6月6日，國網新源平江電站地下78米深處，“天岳號”TBM精準貫通引水斜井，穿越6條斷層破碎帶，未發生一次溜滑事故。這標志著我國攻克了高水頭斜井建設的世界級難題，是科技創新重塑抽水蓄能地下工程范式的縮影。

2024年8月8日，可變徑斜井TBM“天岳號”在國網新源平江電站組裝完成。

“天岳號”硬巖掘進機總長87米，總重超900噸，由一萬多個零部件組成，采用50度傾角大坡度由下往上爬行施工，掘進速度較傳統施工方式提升了3倍。

在山體中，“天岳號”TBM自下而上爬坡掘進，通過首創的三撐緊液壓互鎖系統征服50度陡坡。

來看看抽水蓄能電站的TBM家族

▲2019年10月13日，全球首臺緊湊型超小轉彎半徑TBM“文登號”在國網新源文登電站成功應用。

▲2021年10月22日，全球首臺大直徑、超小轉彎半徑TBM“撫寧號”在國網新源河北撫寧抽水蓄能電站投入使用。

▲2024年9月9日，國網新源洛寧電站2號引水斜井貫通。國內首臺大傾角、大直徑斜井TBM“永寧號”在國網新源河南洛寧抽水蓄能電站順利始發，開創了國內機械化全斷面開挖斜井的新模式。

“傾斜50度”的椅子背后，是我國抽水蓄能事業的飛速發展。從“文登號”到“天岳號”，國網抽蓄事業部（新源集團、新源控股）TBM技術應用已經覆蓋13座電站，掘進里程超58千米，為我國“十四五”期間新增3000萬千瓦抽水蓄能裝機提供了核心支撐。

延伸閱讀：

目前，我國抽水蓄能裝機容量已連續9年居世界首位。截至今年8月底，我國抽水蓄能電站總裝機容量達到6236.5萬千瓦，完成“十四五”規劃提出的6200萬千瓦裝機目標。