Welche „schwarze Technologie“ braucht es, um ein Kraftwerk in 3.000 Metern Höhe zu bauen?

Im tibetischen Gebiet von Ganzi, Sichuan

2 km flussabwärts vom Zusammenfluss des Yalong-Flusses und des Xianshui-Flusses

Ein Weltklasse-Damm aus Erde und Stein steht

Staudamm des Wasserkraftwerks Lianghekou

Die durchschnittliche Höhe beträgt 3000 Meter

Der Sauerstoffgehalt beträgt nur 69 % des Sauerstoffgehalts in Tiefebenen

Die niedrigste Extremtemperatur im Winter beträgt -15,9 °C

Darüber hinaus ist der Damm mit ultragroßem Volumen und ultrahoher Festigkeit gefüllt.

Konfiguration von Baustellen, Verkehrswegen und maschineller Ausrüstung

und Bauorganisationsmanagement

Sie alle stellen sehr hohe Anforderungen

Große Höhen und Sauerstoffmangel führen zu einer erheblichen Verringerung der Effizienz manueller und mechanischer Arbeit

Der Lianghekou-Damm wurde gebaut

Brachte größere Herausforderungen

Angesichts der komplexen geologischen Umgebung und des rauen Klimas

Wasserkraftwerksbauer haben verschiedene „schwarze Technologien“ eingesetzt, um

Wasserkraftwerk Lianghekou, die Perle des Plateaus

——Ausstatten Sie die Walze mit einem „Gehirn“, um die Qualität durch intelligentes Walzen sicherzustellen

Der zentrale Bereich des Staudamms entspricht dem „Herzen“. Um ein Eindringen zu verhindern, muss an der „Herz“-Position eine Schutzmauer, die „Herzmauer“, errichtet werden. Aktuell beträgt die Füllhöhe der „Kernwand“ über 270 Meter.

Damit die „Herzwand“ dem Wasserdruck von über 260 Metern Höhe und 10,8 Milliarden Kubikmetern Stauseekapazität standhält, ist die Verdichtung einer der kritischsten Schritte. Wang Jinguo, Direktor des Baumanagementbüros Lianghekou der Yalong River Company, sagte, dass die „Kernmauer“ in 1.176 Schichten gefüllt werden müsse und jede Schicht zehnmal verdichtet werden müsse, und dass keine Schlamperei erlaubt sei.

Das tausendfache Wiederholen des Walzvorgangs ist langweilig und mühsam, und die Arbeiter sind immer nachlässig und verwirrt. Wie können wir falsches oder versäumtes Walzen verhindern, um die Sicherheit des Damms zu gewährleisten? Wir fanden die Antwort auf dem Bildschirm der Kommandozentrale des intelligenten Staudammsystems des Wasserkraftwerks Lianghekou.

„Bump Roller Nr. 24: Geschwindigkeit 2,63 km/h; Versatz 40 cm; Anzahl der Überfahrten 3…“ Auf dem Bildschirm wird eine dreidimensionale Grafik dargestellt. Auf dem Bildschirm fahren vier Walzen, wobei die Spur jedes Fahrzeugs durch eine andere Farbe dargestellt wird.

„Das Walzen der Kernwände herkömmlicher Erd- und Felsdämme wird durch manuelles Zählen der Anzahl der Umdrehungen einer Platte gesteuert. Die Walzbahn kann nur mit dem bloßen Auge des leitenden Ingenieurs beurteilt werden, und die Geschwindigkeit wird durch Gefühl gesteuert. Die Bauqualität wird von vielen subjektiven Faktoren beeinflusst.“ Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter der Abteilung für intelligente Staudämme der Universität Tianjin gaben bekannt, dass die Yalong River Company und die Universität Tianjin gemeinsam ein Echtzeit-Überwachungssystem für intelligente Staudämme mit einer Positionierungsgenauigkeit von Zentimetern entwickelt haben. Es kann die Laufbahn der Walze, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Anzahl der Walzen, die Verdichtungsdicke usw. in Echtzeit berechnen und analysieren und automatisch in Echtzeit Alarm auslösen, um versteckte Gefahren zu beseitigen.

Darüber hinaus haben wir als Reaktion auf die Schwierigkeiten bei der Beschaffung von Walzenverdichtern, auf durch niederfrequente Vibrationen verursachte Gesundheitsprobleme am Arbeitsplatz und auf die durch große Kälte und große Höhen verringerte Baueffizienz intelligente unbemannte Walzenverdichtungsmaschinengruppen und native integrierte unbemannte Walzenverdichtungssysteme entwickelt und eingesetzt, um den Intelligenzgrad beim Dammbau weiter zu verbessern.

——„Bedecken Sie die Herzwand“, um im Winter warm zu bleiben und Einfrieren und Auftauen zu verhindern

In hochgelegenen Gebieten reagiert Lehm äußerst empfindlich auf Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen und die effektive Bauzeit beträgt nur etwa 200 Tage im Jahr. Um das Projekt schnell und effizient abzuschließen, erforschen und erneuern die Bauarbeiter von Lianghekou ständig:

Im kalten Winter gefriert und schmilzt der Boden der Kernmauern, ein Problem, das bei hohen Erd- und Felsdämmen bisher nie aufgetreten ist. Ein Forscher vom Nordwestlichen Institut für Öko-Umwelt und Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erklärte: „In Lianghekou herrscht flacher Permafrost mit Tageszyklus, der nachts gefriert und tagsüber schmilzt. Darüber hinaus entstehen durch das Gefrieren und Auftauen des verdichteten Bodens Sickerkanäle, die im Ingenieurbau absolut nicht zulässig sind.“ Um ein Einfrieren der Kernwand zu verhindern, deckten die Bauarbeiter die Kernwand jede Nacht mit einer Dutzende Tonnen schweren „Wärmedecke“ ab und legten sie dann tagsüber wieder frei, wenn die Temperatur stieg, und setzten den Bau fort. Durch die Entwicklung einer schnell einziehbaren Maschine dauert es nur 3 Stunden, um eine Kernmauer von der Größe von etwa drei Fußballfeldern zu bedecken.

Während der Gewittersaison können die Stahlräder der Walze den Boden aufgrund des daran hängenden Schlamms nicht verdichten. „Manchmal ist das Füllvolumen geringer als das abgekratzte Volumen, und die Kernwand wird immer niedriger.“ Nachdem die Bauarbeiter viele Lösungsansätze ausprobiert hatten, führten sie ein Wetterradar ein, wählten eine Schildkrötenbauweise auf der Füllfläche und eine Schnellrotationsbauweise auf der Fläche des kleinen Lagerhauses, was die Effizienz der Bauarbeiten in der Regenzeit erheblich verbesserte.

——Beton mit einer Maske abdecken, intelligente Wartung zur Vermeidung von Rissen

Um den Hochwasserdruck des Jangtsekiang während der Haupthochwassersaison zu verteilen, verfügt der Lianghekou-Stausee über eine Speicherkapazität von über 2 Milliarden Kubikmetern zur Hochwasserrückhaltung. Als ich von der Baustelle der „Herzmauer“ zum 16 Meter breiten und 22 Meter hohen Hochwasserabflussstollen kam, spürte ich eine plötzliche Kühle.

Ich sah, dass der graue Beton auf beiden Seiten der Höhle mit weißem Wartungstuch bedeckt war, dass aus den oben auf der Wand verlegten Rohren sprühte und dass die Höhle mit einer Gesichtsmaske bedeckt zu sein schien. Nach dem Entfernen der Wartungsfolie ist die Betonwand spiegelglatt und die Schatten von Personen sind deutlich zu erkennen.

Warum braucht Beton eine so glatte und feuchte „Haut“?

Wang Zeguang, Projektmanager des Lianghekou-Kavernenprojekts mit hohem Gefälle und Flutabfluss, gab die Antwort: Es stellte sich heraus, dass die Kaverne einen maximalen Abfluss von 4.076 Kubikmetern pro Sekunde bewältigen muss, was der Spülkraft einer Gruppe von 160 Lastwagen entspricht, die mit 25 Tonnen Fracht voll beladen sind. Dies stellt extrem hohe Anforderungen an die Schlag- und Verschleißfestigkeit des Betons und auch der damit verbundene Wartungsaufwand ist sehr hoch. „Während der Aushärtungszeit müssen Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Betons streng innerhalb des angegebenen Bereichs kontrolliert werden. Der Unterschied zwischen der Spritzwassertemperatur und der Betontemperatur darf nicht größer als 20 Grad Celsius sein, sonst besteht Rissgefahr. Das ist kein Scherz.“ Sagte Wang Zeguang.

Es ist nicht einfach, Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Lianghekou streng zu kontrollieren, da die Luftfeuchtigkeit niedrig, die Windgeschwindigkeit hoch und die täglichen Temperaturunterschiede mehr als 30 Grad Celsius betragen können. Um das Gießen und Formen von schlag- und verschleißfestem Beton zu gewährleisten, wurden im Lianghekou-Projekt intelligente Wartungsmethoden eingesetzt. An den Betonwänden wurden Rohre mit eingebetteten Sensoren verlegt, um die Temperatur und Feuchtigkeit des Betons in Echtzeit zu überwachen und dann Sprühzeit und -temperatur intelligent anzupassen. „Im Vergleich zum herkömmlichen manuellen Sprühen spart die intelligente Wartung nicht nur Arbeitskräfte, sondern sorgt auch für ein gleichmäßigeres Sprühen ohne tote Ecken und spart zudem fast die Hälfte des Wasserverbrauchs.“ Wang Zeguang hat nachgerechnet.

—— „Sole“ hohe Pisten, intelligente Spannungserfassung

Das komplexe Gelände mit hohen Bergen und tiefen Tälern bestimmt die enorme Größe der steilen Hänge des Wasserkraftwerks Lianghekou. Die höchste Neigung beträgt 684 Meter, das sind 50 Meter mehr als der Shanghai Tower, und das Gebäude nimmt im Bereich der Wasserkraft weltweit den zweiten Platz ein. Wie kann man mit dem starken Wasserdruck umgehen und verhindern, dass sich der Berg verformt?

Zur Verstärkung des Berges verwendeten die Erbauer die Methode der „Schuhsohlenherstellung“. Die dicht gedrängten roten, gelben, blauen und weißen Punkte auf dem Berg sind die „Nadeln und Fäden“ zum Nähen von Schuhsohlen – die Ankerkabel. Es wird davon ausgegangen, dass für das Projekt insgesamt etwa 16.000 Bündel Ankerkabel in den Berg genagelt werden müssen. Jedes Bündel Ankerkabel ist etwa 70 Meter lang und wiegt 1 Tonne. Dies entspricht dem Transport des Stahls, der in der Hauptstruktur des gesamten „Vogelnests“ verwendet wird, auf einen Berg mit einer Höhe von über 3.000 Metern.

„Um ein Bündel Ankerkabel zu tragen, sind die vereinten Kräfte von dreißig oder vierzig Personen erforderlich, und sie müssen es oft zu einer Arbeitsfläche in einer vertikalen Höhe von 50 bis 60 Metern tragen.“ Cao Tingfa, ein Ankerkabelarbeiter aus Liangshan in Sichuan, sagte, dass sie aufgrund von Sauerstoffmangel oft nach etwa zehn Metern eine Pause einlegen müssten. Manche Arbeiter haben sogar Nasenbluten und ihre Schultern sind erschöpft, wenn sie mit der Arbeit fertig sind.

Das scheinbar „sperrige“ Ankerkabel birgt tatsächlich verborgene Geheimnisse. Einige Ankerseile sind mit Sensoren ausgestattet, die zukünftig die Spannung im entsprechenden Hangbereich in Echtzeit überwachen und ein intelligentes Monitoring durchführen können.

„Wenn du die Tür öffnest, siehst du den Berg wieder“

In der Wildnis

Viele Bauarbeiter arbeiten mehr als 300 Tage im Jahr.

„Ich decke mein Kind nur wenige Male mit einer Decke zu, aber mein Herz decke ich hunderte Male mit einer ‚warmen Decke‘ zu.“

…

Bau des Wasserkraftwerks Lianghekou

Zeuge des Weltklasse-Damms aus Erde und Stein

„Erfolge“ im Bereich intelligentes Bauen

Auch die Bauarbeiter waren Zeugen

Der Geist, Herausforderungen direkt anzugehen

Entschlossenheit, Gutes zu tun