机
电 工 程 技 术 第
４９卷 第１２期ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ４９ Ｎｏ １２
ＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００９－９４９２ ２０２０ １２ ０８１
闫锋．地下厂房洞室群机械化施工装备配置优化［Ｊ］．机电工程技术，２０２０，４９（１２）：２５１－２５５
地下厂房洞室群机械化施工装备配置优化
闫 锋
（中铁十四局集团大盾构工程有限公司，南京
２１１８００）摘要：为了提高抽水蓄能电站地下厂房洞室群的施工效率，对其机械化施工进行了
研究。根据洞室群具体结构与施工强度要求，对施工机械设备进行选型，提出立体多层平行开挖的机械化施工方案，以确保厂房的开挖施工工期。针对人工投入、综合工效比以及开挖成本，对单台车方案与双台车方案进行对比分析。经过对比分析得到，单台车方案在人工投入与开挖成本方面具有明显优势；在综合工效比方面，双台车方案由于设备配置能力过剩的问题，优势并不明显。经过综合考虑，单台车方案为本工程最佳、最合理施工机械配置方案。
关键词：地
下厂房；立体开挖；机械化；施工设备选型；方案比选中图分类号：ＴＶ７３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９－９４９２（
２０２０）１２－０２５１－０５ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｃｈａｎｉｚｅｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒ
ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＰｏｗｅｒｈｏｕｓｅＣａｖｅｒｎｓ
ＹａｎＦｅｎｇ
（ＳｈｉｅｌｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ ，Ｌｔｄ ，ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１４ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１８００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅｃａｖｅｒｎｇｒｏｕｐｏｆｐｕｍｐｅｄｓｔｏｒａｇｅｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ，
ｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃａｖｅｒｎｇｒｏｕｐ，
ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ，
ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｐａｒａｌｌｅｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｅｘｃａｖａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌａｂｏｒｉｎｐｕｔ，
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｗｏｒｋｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒａｔｉｏａｎｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｃｏｓｔ，
ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｔｒｏｌｌｅｙｓｃｈｅｍｅａｎｄｔｈｅｄｏｕｂｌｅｔｒｏｌｌｅｙｓｃｈｅｍｅｗｅｒｅ
打钩方框
ｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｔｒｏｌｌｅｙｓｃｈｅｍｅｈａｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｌａｂｏｒｉｎｐｕｔａｎｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｃｏｓｔ；
ｉｎｔｅｒｍｓｏｆ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒａｔｉｏ，
ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｄｏｕｂｌｅｔｒｏｌｌｅｙｓｃｈｅｍｅｉｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓｄｕｅｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｘｃｅｓｓｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ．Ａｆｔｅｒ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｔｒｏｌｌｅｙｓｃｈｅｍｅｉｓｔｈｅｂｅｓｔａｎｄｍｏｓｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｒｙｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ；ｔｒｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｘｃ
ａｖａｔｉｏｎ；ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ
０
引言
近年来，随着中国经济社会的持续快速发展，能源需求
量不断增加，人们对电力的需求也不断增长［１
］。抽水蓄能电
站以其调峰填谷的独特运行特性，发挥着调节负荷、系统性节能和维护电力系统安全稳定运行的功能，成为现代电力
系统中至关重要的一环
［２
］。抽水蓄能电站的地下厂房洞室群施工时，施工强度高、开挖量大、作业面多，结构形式复杂多样，
工序复杂，目前施工方式仍主要以人工作业为主［３－４
］。但随着越来越严峻的安全形势，作业人员对施工环境的要求越来越高，施工进度、质量等要求越来越严格，机械化程度较低的施工方式越来越不能满足和适应现代施工
的需求［５－６
］。近年来，国内外学者在地下厂房施工方面的研究有了一
定的成果。李璐等
［７
］对地下厂房施工过程进行数值模拟，以判定施工开挖顺序、围岩支护参数等的合理性；李辉等
［８
］研究了地下厂房的机械化施工技术，实现了“竖向多层次，平
面多工序”的立体开挖；齐三红等［９
］研究了施工开挖和支护
红枣糯米开挖过程中的围岩变形场、应力场及塑性区的分布及变化特征。但是，少有对地下厂房施工设备配置方案进行研究。施工设备配置的合理性会大大影响施工的有序、高效、安全进
行，所以，对机械化施工装备的配置优化具有重要的工程
意义。本文对洞室群具体施工设备进行选型，并提出设备配置方案。针对人工投入、综合工效比以及开挖成本，对单台车方案与双台车方案进行对比分析，选出最优方案，以完成洞室群的高效施工，为工程的设计与施工提供参考。
图１ 地下厂房洞室群示意图１
工程概况
安徽绩溪抽水蓄能电站的地下厂房主要包括主副厂房和主变洞，如图１所示。主副厂房洞总长为
２１０ ０ｍ，下部开挖宽度为２４ ５ｍ，上部开挖宽度为２６ ０ｍ，最
大开挖高度为５３ ４ｍ。主
变洞位于主副厂房洞下游，两洞净距为３９ ７ｍ；主变洞开挖尺寸为
２１３ １ｍ×１９ ０ｍ×２２ １５ｍ（长×宽×高），与主副厂房通过交通电缆洞、主变运输洞及６条
母线洞相连。地下厂房洞室群围岩以块状～次块状结构为主，局部为
镶嵌结构，围岩以Ⅱ～Ⅲ类为主，局部为Ⅳ类
，断层破碎带
为Ⅳ～Ⅴ类
，围岩基本稳定，局部稳定性差。２
施工方法
地下厂房洞室群规模巨大，洞群纵横交错，各洞室的开挖与支护相互制约又相互干扰。根据地下洞室的具体结构，开挖施工遵循“平面多工序、立体多层次、分层开挖、逐层支护”的原则，实现了多工作面施工的连续、协调。（１）主副厂房施工 图２ 主副厂房开挖分层示意图主副厂房自上而下分
７层开挖支护［１０
］，如图２
所示。每层分左中右３个断面分部施工。第Ⅰ、Ⅱ层开挖由通风兼安全洞通道保证，顶层施工时及时挖通主厂房排烟洞，第Ⅱ层开挖结束后进行岩壁吊车梁锚杆及混凝土施工。
第Ⅲ、Ⅳ层
由进场交通洞通道保证，第Ⅳ层开挖后，完成安装间混凝土浇筑。第Ⅴ～
Ⅶ层由４＃施工支洞通道保证，４＃支洞施工在厂房第Ⅰ～Ⅳ层开挖过程中组织完成，在厂房第Ⅴ～Ⅶ层开挖过程可充分利用该作业通道。主副厂房采用分层分块开挖与支护。顶拱采用中导洞超前地质探测，两边扩挖逐渐扩大、避免应力集中的开挖方法。施工作业错距进行，错距不小于３０ｍ。两侧扩挖推进一段距离后，利用埋设仪器时间安排喷锚支护的平行作业。Ⅱ层以下开挖均采用梯段开挖，两侧预留保护层，实现光面爆破，中间梯段爆破。对于塌方区域采用先深孔锚杆、挂网、喷２０ｃｍ砼联合支护后，再回填结构外砼，以提高围岩的整体性和稳定性。（
２）主变洞施工主变洞分４层开挖支护，每层分左中右３个断面分部施
工，其结构如图３所示。第Ⅰ、Ⅱ层开挖由主变排风洞通道保证，第Ⅲ、Ⅳ层开挖由主变进风洞通道保证。第Ⅰ层为中导开挖，两侧扩挖；第Ⅱ、Ⅲ层均为中部拉槽，两侧开挖保护层，拉槽及两侧保护层开挖错距进行；第Ⅳ层为槽挖，采用手风钻造孔分两层开挖、爆破，周边光面爆破。各层排水廊道开挖
根据通风兼安全洞、进厂交通洞、主变进风洞、尾闸运输洞等交面提供时间，尽早安排进行，以利厂房、主变洞、尾闸洞围岩排水。
图３ 主
变洞结构图主变洞进行支护作业时，对Ⅱ、Ⅲ类
围岩洞段进行初喷、系统短锚杆施工，中部开挖支护完成后进行两侧扩挖及全断面系统支护；针对不良地质段，开挖后及时进行系统喷锚支护，顶拱范围喷混凝土，采用砂浆锚杆或自进式中空注浆锚杆进行超前支护。在主副厂房与主变洞等大断面洞室中，可进行立体多层平行开挖。按照施工工序，可在洞室中不同位置分别布置凿岩台车、液压钻、潜孔钻机进行钻孔作业，在钻孔爆破后，由液压反铲、装载机、自卸汽车配合完成渣土的运输工作，并由湿喷机进行混凝土喷射作业。系统锚杆及挂网喷混凝土支护与开挖平行作业；拉槽施
工边墙预裂超前于梯段开挖２０ｍ，与Ⅰ层
支护平行作业；出渣与梯段爆破钻孔平行作业；保护层分３层开挖，出渣与下
一段钻孔平行作业；岩壁上直边墙钻孔与Ⅰ层支护平行作业；边墙预裂超前于梯段开挖２０ｍ，与梯段开挖平行作业，仅开始阶段占用直线工期。保护层开挖滞后中槽开挖２０～３０ｍ，与中槽梯段开挖
平行作业；边墙开挖后，对断层破碎带等进行及时支护，与开挖交替作业。各工序之间的平行作业不占用直线时间，大大加快了施工进度。
３
机械化施工设备
３ １
施工机械设备选择地下厂房洞室群的施工设备主要可分为钻孔设备、装渣及运输设备、喷混凝土施工设备。在地下厂房进行立体多层平行开挖，在洞室中不同位置分别布置凿岩台车、液压钻、潜孔钻机进行钻孔作业，在钻孔爆破后，由液压反铲、装载机、自卸汽车配合完成渣土的运输工作，并由湿喷机进行混凝土喷射作业，确保工程项目的施工能力和质量要求。３ １ １ 钻孔设备地下厂房中主副厂房Ⅰ层、主变洞、母线洞等断面较大的洞室开挖均选用Ｂｏｏｍｅｒ３５３Ｅ三臂凿岩台车进行造孔工作，其工作范围达到１４ ３４ｍ×１２ ０３ｍ，能较好地满足洞室的施工要求。厂房与主变洞Ⅱ层以下梯段爆破施工选用ＲＯＣＤ７型液压钻造孔，液压钻完成最大造孔量所需时间为７ ９２ｈ，造孔能力满足排炮循环时间。厂房与主变洞的边墙预裂孔不占直线工期，选用ＫＳＺ－１００Ｙ型支架式潜孔钻机造孔，一天可造孔３８４ｍ。３ １ ２ 装渣及运输设备施工装渣设备选用液压反铲及装载机，自卸汽车负责将石渣运输至渣场。３２３Ｄ液压反铲每个月能装渣２ ５万ｍ３
用途的近义词，ＺＬ５０装载机每
个月的装渣能力为３ ２万ｍ３
。液压反铲与装载机配合完成各
洞室的装渣工作。根据施工总布置规划洞挖料运到弃渣场，ＮＸＧ３３１０Ｄ３ＫＥ自卸汽车每车运输量为１９ ０４ｍ３
，考
虑厂房系统地下洞室群２０２０
年
１２月
机电工程技术
第
４９卷 第１２期
到弃渣场的距离，１辆自卸车每个月可运渣０ ７９万ｍ３。
３ １ ３ 喷混凝土施工设备
厂房系统地下洞室群喷混凝土施工主要采用湿喷机。结合工程地质条件，通过分析比较，选择ＭＥＹＣＯＰｏｔｅｎｚａ湿喷机对现场进行喷混凝土施工作业。该湿喷机的水平与垂直喷射距离达到１４ｍ，每小时可喷射混凝土３０ｍ３，可以承担主副厂房以及主变洞等大断面洞室的混凝土喷射作业。
３ ２ 设备配置方案比选
为了提高施工效率，减低施工成本，实现洞室空间与设备工作能力的合理利用，对施工设备的配置方案进行研究。
３ ２ １ 施工设备配置方案
考虑时间利用系统、设备移动以及各设备工作能力的配合等因素，现场研究了２种开挖设备配置方案。（１）单台车方案
选用三臂凿岩台车１台、液压钻１台、潜孔钻机４台、液压反铲１台、装载机２台、自卸汽车５辆、湿喷机１台的设备配置方案，进行洞室群的施工作业。
人员配置包括：开挖工班３８人，出渣工班１９人，混凝土结构工班４５人，合计１０２人。
（２）双台车方案
选用三臂凿岩台车２台、液压钻２台、潜孔钻机７台、液压反铲１台、装载机３台、自卸汽车６辆、湿喷机１台的设备配置方案，进行洞室群的施工作业。
人员配置包括：开挖工班６５人，出渣工班３０人，混凝土结构工班６０人，合计１５５人。
３ ２ ２ 开挖工效成本对比
现场施工组织对单台车方案与双台车方案这２种不同的机械配置方案，从人机配置、综合工效、经济效益等方面进行了综合研究、分析、比选。
（１）人机投入比
针对主副厂房Ⅰ层的情况，对２种设备配置方案各作业线人员配备进行比较。
单台车方案的人员配置达到１０２人，在主副厂房Ⅰ层施工的月进度为６０ｍ／月；双台车方案的人员配置达到１５５人，开挖月进度为７０ｍ／月。
单台车方案的月进度人均占比为０ ５９ｍ／（人·月），双台车方案的月进度人均占比为０ ４５ｍ／（人·月），故相比之下，单台车方案人工效率较优，比双台车方案高了３１％。（２）综合工效比
对２种设备配置方案开挖主副厂房Ⅰ层的作业线主要工序月度指标进行对比，如表１所示。由表可以看出，双台车方案月开挖进度较高，达到了７６ｍ。但是根据工程实践得到，地下厂房仰拱施工的月进度为７０ｍ，不能保证双台车方案的步距要求，双台车方案的设备配置能力过剩，导致其综合月进度与单台车方案相比优势并不明显。所以，从设备性能及各条作业线生产进度匹配情况等方面考虑，单台车方案较优。
表１ 工序用时及综合进度指标测定表
方案工序名称工序平均用时／ｈ折算月进度／ｍ循环进尺／ｍ
单台车
方案
钻爆１２ ７
支护１５ ５
出渣５ ５
仰拱
６０
７０
３
双台车方案
钻爆７ ６
支护１５ ５
出渣３ ５
仰拱
７６
７０
３
注：月工作日按２８天计算。
（３）经济效率比
该工程的土石方开挖量达到了１０３万ｍ３，通过计算得到
２种配置方案的成本效益对比，如表２所示。可以看出，相比于双台车方案，单台车方案的开挖直接成本低了约９ ５％。
双台车方案的施工效率较高，开挖工期较短，使得工程施工的人工费有所减少，但是由于多购买了部分施工设备，机械费大大增加。
表２ 开挖直接成本对比
元／ｍ３方案工费材料费机械费开挖成本单台车方案２ ５３７ ８２７ ４６７ ７
双台车方案２ １３７ ８３４ ２７４ １
从以上对比分析可以看出，单台车方案在人工投入与开挖成本方面较优。在综合工效比方面，双台车方案具有优势，但是由于设备配置能力过剩的问题，优势并不明显。经过综合考虑与实际施工对比，该工程确定采用单台车方案进行机械化施工。
４ 机械化施工的工程应用
本工程实行单台车方案的机械化施工，合理配置，在进度、质量等方面的优势得到很好的展示。
４ １ 施工进度
主副厂房与主变洞的开挖工序分为测量放样、钻孔、装药爆破、通风散烟和出渣，各洞室的工序具体的平均用时如表３所示。可以看出，洞室开挖的工序循环时间为２５ ２～
３３ ７ｈ，较多的时间花在钻孔与围岩支护工序上。但是，考虑到边墙预裂与梯段开挖、围岩支护与开挖、出渣与下一段
钻孔等之间的平行作业情况，并不占用直线工期，各工序的时间分配较为合理，满足施工要求。
表３ 各洞室开挖工序平均时间
ｈ工程
项目
测量
放线钻孔
装药
爆破
通风
散烟
围岩
支护出渣主副厂房Ⅰ层１ ０７ ２３ ０１ ５１５ ５５ ５主副厂房Ⅱ～Ⅶ层１ ５９ ０４ ５１ ５５６
主变洞Ⅰ层１ ０７ ５３ ２１ ０１２５买卖二手手机
主变洞Ⅱ～Ⅳ层１ ２６ ５５１ ０５６ ５
闫 锋：地下厂房洞室群机械化施工装备配置优化
机械化施工使得地下厂房洞室群的工程进度大大加快，主副厂房与主变洞的具体施工情况如表４所示。从表中统计来看，地下厂房的机械化施工相比于工程计划工期要求，完成施工时间提前了半个多月，符合方案要求，说明单台车方案施工能够大大加快施工进程。
表４ 地下厂房的施工情况
计划日期实际日期施工进度
２０１５－０１－０１２０１５－０１－０１主副厂房开挖开始
２０１５－０２－０１２０１５－０２－０１主变洞开挖开始
２０１５－０８－３１２０１５－０８－３０主副厂房Ⅰ、Ⅱ层开挖支护完成２０１５－１１－３０２０１５－１１－２７岩壁吊车梁混凝土浇筑完成
２０１６－０８－０１２０１６－０７－２６主变洞开挖支护完成
２０１６－１１－３０２０１６－１１－１２主副厂房开挖支护完成花豹图片
４ ２ 开挖作业
洞室开挖过程中，岩壁开挖排炮循环水平进尺约为３ ５ｍ，中部梯段爆破排炮循环水平进尺约为１０ｍ，保护层开挖排炮循环水平进尺约为１０ｍ。各洞室每层分中导和侧壁３块开挖、支护，月平均开挖进度如表５所示。可以看出，洞室Ⅰ层开挖进度较慢，其余部分的开挖进度都达到１４０ｍ／月以上。主副厂房与主变洞的Ⅰ层为顶拱开挖，轮廓开挖质量要求高，开挖难度较大，导致其开挖进度较慢。主副厂房Ⅱ层为岩锚梁重要工程部位，施工质量要求极为严格，月平均施工进度达到１４２ｍ。主变洞Ⅱ层以下与主副厂房Ⅲ层以下的施工进度较快，达到了１６０ｍ／月以上。单台车施工方案满足了快速施工的要求。
甘肃景区表５ 洞室开挖平均进度幼师资格证面试
工程项目平均进度备注治疗阴道炎的药
主副厂房Ⅰ层５６ｍ／月总长２１０ｍ，层高９ ５ｍ
主副厂房Ⅱ层１４２ｍ／月总长２１０ｍ，层高９ｍ、６ ５ｍ主副厂房Ⅲ～Ⅶ层１６３ｍ／月总长１６５ｍ，层高７～７ ４ｍ
主变洞Ⅰ层６８ｍ／月总长２１３ １ｍ，层高６ ９ｍ
主变洞Ⅱ～Ⅳ层１８１ｍ／月总长２１３ １ｍ，层高７～９ｍ
４ ３ 出渣作业
由液压反铲、装载机和自卸汽车共同配合完成洞室渣土的运输作业，当开挖掌子面位置距离弃渣场０ ５ｋｍ以内时，安排自卸汽车３辆，之后开挖距离每增加０ ５ｋｍ，就多配置
１辆自卸汽车，以保证出渣效率，工程上出一车渣平均用时为２５ｍｉｎ，满足施工要求。
在对洞室各个部分的施工过程中，不同阶段对应的出渣时间如表６所示。可以看出，主副厂房Ⅱ层及以下的中部梯段爆破和主变洞开挖过程，出渣时间较长，其中主变洞Ⅱ、
Ⅲ层出渣时间最长，达到１０ｈ。整体上看，出渣时间占循环时间的比率较为合理。
表６ 各洞室平均出渣时间统计
工程项目平均出渣时间／ｈ占循环时间百分比／％
厂房Ⅰ层中部开挖６１６ ４
厂房Ⅰ层单侧开挖５ ５１６ ４
厂房Ⅱ层中部梯段爆破６２１ ８
厂房Ⅱ层保护层开挖４１３ ８
主副厂房Ⅱ层端壁开挖３７ １
厂房Ⅲ～Ⅶ层中部梯段爆破６２１ ８
厂房Ⅲ～Ⅶ层保护层开挖２１０ ５
主变洞Ⅰ层中部开挖、扩挖５２０ ８
主变洞Ⅱ、Ⅲ层开挖１０３０ ８
主变洞Ⅳ层开挖４２５ ０
４ ４ 混凝土施工作业
整个抽水蓄能电站工程的混凝土总工程量为１１ ９万ｍ３，包括地下厂房、尾水系统工程、各交通洞、通风洞等，历时
４８个月完成，平均月浇筑强度达到２４８７ｍ３，最高月浇筑方量５１０２ｍ３。主副厂房洞与主变洞的混凝土工程量分别为
６００８ｍ３和１５５２ｍ３，喷混凝土平均厚度约为１０ｃｍ，喷混凝土施工过程中，月高峰强度达到８６２ｍ３／月，满足施工工期要
求。
５ 结束语
为了确保工程项目的施工能力和质量要求，提出立体多层平行开挖的机械化配套施工方法，实现了多工作面施工的连续、协调。并根据施工强度要求与机械设备工作能力，对主要施工机械设备进行选，重点考虑能够适应隧洞开挖、支护、装渣、运输等施工要求的专项设备。
针对人工投入、综合工效比以及开挖成本，提出了单台车方案与双台车方案２种设备配置方案，分别对其进行分析研究。经过分析得到，相比于双台车方案，单台车方案在人工效率与开挖成本方面具有明显优势，人工效率方面高了
３１％，开挖成本低了９ ５％；在综合工效比方面，双台车方案由于仰拱月进度的限制，存在设备配置能力过剩的问题，
优势并不明显。经过综合考虑，单台车方案为本工程最佳、最合理施工机械配置方案，单台车方案包括了三臂凿岩台车
１台、液压钻１台、潜孔钻机４台、液压反铲１台、装载机２台、自卸汽车５辆、湿喷机１台。
工程通过实行单台车配置方案施工，施工完成时间相比于工程计划工期要求提前了半个多月，各工序作业情况也满足施工要求，证明该方案的可行性，为类似工程积累了丰富的经验。
参考文献：
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２０２０年１２月 机电工程技术 第４９卷 第１２期
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分析［Ｊ］．人民黄河，２０１７，３９（０８）：９５－９９．［８］李辉，盛登强．金桥水电站地下厂房立体开挖施工技术探讨
［Ｊ］．水力发电，２０１８，４４（０８）：５０－５２．［９］齐三红，杨继华，杨风威，等．ＣＣＳ水电站地下厂房施工过
程中围岩稳定性分析［Ｊ］．水电能源科学
，２０１６，３４（１２）：１４５－１４９．
［１０］李璐，陈秀铜．大型地下厂房洞室群施工开挖顺序及围岩稳
定分析［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２０１６，１２（Ｓ１）：５－１２．作者简介：闫锋（１９７６－），男，山东日照人，大学本科，高级工程师，研究领域为水利水电工程设计。（编辑：刘诗寒
）（上接第２５０页）
（１）通过规范运行操作步骤来防范，针对２２０ｋＶ线路保护重合闸方式投“综重”方式的线路，在线路（或线路断路器）由冷备用转热备用或由热备用转冷备用的倒闸操作中，当需要操作母线刀闸前，将重合闸方式投“单重”方式或
“停用”方式，在母线刀闸操作完毕并检查
１～２次设备正常后再将重合闸方式投回“综重”方式。（２）明确运行管理要求，设备检修后，要求检修人员将ＫＫＪ复位，避免留下隐患，避免断路器位置不对应状态启动重合闸的条件成立。运行人员在复电前还需人工对断路器进行手动合分操作１次，增加一重保障措施。（３）由于发生断路器控制回路断线，造成跳位继电器ＴＷＪ失磁，ＴＷＪ接点返回，造成保护装置不能正确反映断路器实际
位置。跳位继电器ＴＷＪ不正确开入是保护重合闸误动的原因，故保护重合闸逻辑条件中的ＴＷＪ开入量改为直接取用断路器的位置辅助接点，提高其可靠性。（４）由于刀闸操作过程中会发出“断路器控制回路断线”的信号，可考虑将“断路器控制回路断线”作为开入量作为闭锁重合闸逻辑，防止保护重合闸在“断路器控制回路断线”信号开入期间充电。当“断路器控制回路断线”信号复归时，虽然有跳位开入，但由于重合闸不会充电，重合闸也不会动作。（５）利用ＫＫＪ合后闭合接点，在后台增加“手合操作”光字牌，使运行人员可直接监视ＫＫＪ继电器的真实状态。（６）结合停电机会对２２０ｋＶＧＩＳ刀闸的行程开关进行专项检查维护，发现异常及时更换，从而提高刀闸操作可靠性。
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结束语
本文从某站２２０ｋＶ线路保护装置重合闸配置情况、重合闸的投入方式、刀闸与断路器控制回路相互闭锁等情况来分
析一起２２０ｋＶ线路复电操作中重合闸动作的具体原因，并结合实际情况提出一些改进措施和建议。变电运行人员要重视操作过程中断路器发出“断路器控制回路断线”信号的情况，当其故障信号长时间没有复归时就有可能是因为其刀闸行程开关损坏，其接点不能断开刀闸控制回路，进一步满足保护装置重合闸动作条件而发生同类事件。本文提出了运行人员对待操作过程中发生异常信号的应对方
法，在遇到类似情况时能有效解决，为今后的运行管理提供有益帮助。参考文献：［１］王彦东．隔离开关常见操作缺陷的分析与处理［Ｊ］．宁夏电
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Ｖ３ ０１南网版［Ｚ］．［６］ＰＲＳ－７０２Ａ超高压线路成套保护装置技术说明书
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２０１５（１２）：３７－３８．作者简介：温焯飞（１９７３－），男，大学本科，工程师，研究领域为变电运行管理。（编辑：刘诗寒
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闫 锋：地下厂房洞室群机械化施工装备配置优化
