標高3,000メートルの高所に発電所を建設するには、どのような「ブラックテクノロジー」が必要なのでしょうか？

四川省甘孜のチベット地域

亜龍河と仙水河の合流点から下流2km

世界最高水準の高さを誇るアースロックダムが

良河口水力発電所ダム

平均高度は3000メートル

酸素含有量は低高度平原の69%に過ぎない

冬の最低気温は-15.9℃

また、ダムは超大容量・超高強度で充填されています。

建設現場、交通道路、機械設備の構成

建設組織管理

彼らは皆、非常に高い要求を掲げている

標高が高く酸素が不足すると、手作業や機械作業の効率が大幅に低下します。

良河口ダムが建設された

より厳しい課題をもたらした

複雑な地質環境と厳しい気候に直面

水力発電の建設業者は、さまざまな「ブラックテクノロジー」を使用して

高原の真珠、良河口水力発電所

——ローラーに「頭脳」を搭載し、インテリジェントな圧延で品質を確保

ダムの中央部分は「心臓」に相当します。侵入を防ぐためには、「ハート」の位置に防護壁「ハートウォール」を構築する必要があります。現在、「コアウォール」の充填高さは270メートルを超えています。

「ハートウォール」が高さ260メートル以上の水圧と108億立方メートルの貯水容量に耐えるためには、圧縮が最も重要なステップの1つです。亜龍河公司梁河口建設管理局局長の王金国氏は、「芯壁」は1176層に積み上げる必要があり、各層は10回ずつ圧縮する必要があり、決していい加減なことは許されないと語った。

圧延工程を何千回も繰り返すのは退屈で面倒であり、作業員は常に不注意で混乱しています。ダムの安全を確保するために、転圧ミスや転圧忘れを防ぐにはどうすればよいのでしょうか?その答えは、良河口水力発電所インテリジェントダムシステムの前部指令センターのスクリーン上にありました。

「バンプローラーNo.24：速度2.63 km/h、オフセット40 cm、パス数3...」画面に3次元グラフィックが表示されます。画面上では4つのローラーが走行しており、各車両の軌跡は異なる色で表現されています。

「従来のアースロックダムのコア壁の転がりは、プレートをひっくり返す回数を手動で数えることによって制御されます。転がりの軌道は監督技術者の肉眼でしか判断できず、速度は感覚で制御されます。建設品質には多くの主観的な要素があります。」天津大学インテリジェントダムプロジェクト部の研究開発担当者は、亜龍河公司と天津大学が共同で、センチメートル単位の測位精度を持つインテリジェントダムのリアルタイム監視システムを開発したと紹介した。ローラーの歩行軌跡、車両速度、転圧回数、締固め厚さなどをリアルタイムで計算・分析し、リアルタイムで自動警報を発して隠れた危険を排除します。

それだけでなく、ローラーコンパクターの調達の難しさ、低周波振動による職業上の健康問題、高寒さや高標高による施工効率の低下などに対応するため、当社はインテリジェント無人ローラーコンパクションマシングループと国内統合無人ローラーコンパクションシステムを開発・応用し、ダム建設のインテリジェント化レベルをさらに向上させました。

——「心の壁を覆う」ことで、冬は暖かく、凍結や解凍を防ぐ

標高の高い地域では、粘土は温度や水分量の変化に非常に敏感で、有効な施工期間は年間200日程度しかありません。プロジェクトを迅速かつ効率的に完了するために、梁河口の建設業者は絶えず探求と革新を続けています。

寒い冬には、コア壁の土が凍結して溶けてしまいますが、これは高岩盤ダムではこれまで経験したことのない問題です。中国科学院西北生態環境資源研究所の研究者は、「良河口は浅い日周期の永久凍土に直面しており、夜間に凍結し、日中に溶ける。さらに、圧縮された土壌の凍結と融解により漏水路が形成されるが、これは土木建築では絶対に許されないことだ」と語った。建設業者らは、コア壁の凍結を防ぐため、毎晩数十トンの重さがある「断熱ブランケット」でコア壁を覆い、日中に気温が上昇するとそれを取り外して建設を続行する。高速で引き込める機械を開発することで、サッカー場 3 つ分ほどの広さのコア壁を覆うのにわずか 3 時間しかかかりません。

雷雨の季節には、ローラーの鋼鉄の車輪に泥が付着しているために土壌を圧縮することができません。 「場合によっては、充填量が削り取られた量よりも少なくなり、コア壁がどんどん低くなることがあります。」施工業者は、さまざまな方法で問題を解決しようと試みた後、気象レーダーを導入し、盛土面には亀甲工法、小倉庫面には高速回転工法を採用し、雨季の施工効率を大幅に向上させました。

——コンクリートにマスクを塗布し、ひび割れを防ぐインテリジェントメンテナンス

主な洪水期に長江の洪水防御圧力を分担するため、良河口貯水池は20億立方メートル以上の洪水防御貯水容量を確保している。 「ハートウォール」の建設現場から、幅16メートル、高さ22メートルの放水トンネルに来ると、急に涼しさを感じた。

洞窟の両側の灰色のコンクリートは白いメンテナンス用の布で覆われ、壁の上部に敷かれたパイプからは水が噴き出しており、洞窟はまるでフェイスマスクで覆われているようでした。メンテナンスシートを剥がすと、コンクリート壁は鏡のように滑らかになり、人の影もはっきり見えます。

なぜコンクリートには、このように滑らかで湿った「表皮」が必要なのでしょうか?

梁河口高勾配洪水排水洞窟プロジェクトのプロジェクトマネージャーである王澤光氏は、その答えを明らかにした。洞窟は毎秒4,076立方メートルの最大排水量に対応しなければならないことが判明した。これは、25トンの貨物を満載した160台のトラックの洗掘力に相当する。これにより、コンクリートの耐衝撃性と耐摩耗性に対する要求が非常に高くなり、それに伴うメンテナンス要件も非常に高くなります。 「養生期間中、コンクリートの温度と湿度は規定の範囲内で厳密に管理されなければなりません。散水温度とコンクリート温度の差は20℃を超えてはなりません。そうでないとひび割れの危険があります。これは冗談ではありません。」王沢光は言った。

空気の湿度が低く、風速が速く、一日の気温差が30度以上になることもある梁河口では、温度と湿度を厳密に制御するのは簡単ではありません。梁河口プロジェクトでは、耐衝撃性と耐摩耗性に優れたコンクリートの鋳造と成形を確実に行うために、インテリジェントなメンテナンス方法を採用しました。センサーが埋​​め込まれたパイプがコンクリートの壁に敷設され、コンクリートの温度と湿度をリアルタイムで監視し、噴霧時間と温度をインテリジェントに調整します。 「従来の手動散布と比較して、インテリジェントメンテナンスは人手を節約するだけでなく、散布をより均一にし、死角をなくし、水の消費量もほぼ半分に節約します。」王沢光は計算した。

—— 「ソール」の高い斜面、緊張をインテリジェントに感知

高い山々と深い谷が織りなす複雑な地形が、梁河口水力発電所の急斜面の巨大なスケールを決定づけています。最高勾配は684メートルで、上海タワーより50メートル高く、水力発電では世界第2位となっている。強い水圧に対処し、山の変形を防ぐにはどうすればよいでしょうか?

建設者たちは山を強化するために「靴底を作る」という方法を採用しました。山に密集した赤、黄、青、白の点は、靴底を縫うための「針と糸」、つまりアンカーケーブルです。このプロジェクトでは、合計約1万6000本のアンカーケーブルを山に打ち込む必要があるとみられている。アンカーケーブルの束は長さ約70メートル、重さ1トンで、「鳥の巣」全体の主構造に使われている鋼材を標高3,000メートル以上の山まで運ぶのに匹敵する。

「アンカーケーブルの束を運ぶには30～40人の力を合わせた作業が必要で、垂直の高さ50～60メートルの作業面まで運ばなければならないことも少なくありません。」四川省涼山市のアンカーケーブル作業員曹廷発さんは、酸素不足のため、10メートルほど歩くと休まなければならないことがよくあると語った。作業員の中には、仕事を終える頃には鼻血が出たり、肩が疲れ果てたりする人もいます。

一見「かさばる」ように見えるアンカーケーブルには、実は隠された秘密が隠されています。一部のアンカーケーブルにはセンサーが装備されており、対応する勾配範囲の張力をリアルタイムで監視し、将来的にはインテリジェントな監視を実施できるようになります。

「扉を開けると、また山が見える」

荒野で

多くの建設業者は年間300日以上働いています。

「私は子供に毛布をかけるのは数回だけですが、自分の心には何百回も『温かい毛布』をかけています。」

…

梁河口水力発電所の建設

世界最高水準の高さを誇るアースロックダムを見学

スマート建設の「成果」

建設者たちも目撃した

課題に正面から立ち向かう精神

善行を決意する