匠心筑梦

是择一业终一生的意志!

是逐浪拼搏、攻坚克难的决心,

是偏毫厘不敢安、追求卓越的使命……

由云南省总工会、

云南广播电视台联合制作的

《云岭工匠》第七季

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迎难而上助引水——张延杰

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滇中引水工程香炉山隧洞,正高级工程师张延杰前往查看设备优化情况。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“ 我们现在所在的这个位置是属于地下埋深达到1300多米的云岭号TBM内部,这个所面临的围岩情况的地应力值达到了30多兆帕,相当于我的手指大小的位置承担了300多公斤的一个重力的作用,我们在这样一个复杂地质条件下进行了开挖和施工。香炉山隧洞被定为我们地质界的博物馆,所面临的问题占了我们整个滇中引水工程面临问题比重的80%以上,我们所能想到的地质问题和灾害问题,在香炉山隧洞这块都涉及到了。”

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滇中引水工程要解决滇中地区人口、经济发展与水资源严重不匹配的问题,缓解滇中地区城镇生产生活用水矛盾,改善农业生产条件和受水区,香炉山隧洞是必经之路,也是必须跨越的难关。为了应对深埋隧洞施工难、破碎断层穿越难、软岩大变形应对难等十大世界级技术难题,2020年,我国自主研制的世界引调水工程最大直径硬岩掘进机——云岭号TBM应运而生,然而投入使用后又遭遇大型充填型溶腔导致卡机、围岩持续垮塌掉块、护盾出现挤压抱死等难题,改造云岭号TBM迫在眉睫。长235米、盾径9米多、钢材结构高强的云岭号TBM,改造起来十分艰难。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“ 如何能把它在这个设备上安装应用不是单纯我们论证开几次会就能解决,而是说我们会把这样的一个构件就安在现场。”

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前期通过数值模拟和三维分析进行理论计算,然后反复去到现场,反复打磨和构建模型,才能最终确定尺寸。

张延杰对TBM进行了5项改造,经历最长的一个项目,从设想到后期论证,整整花费了14个月。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“我们现在就是在TBM掘进机的最深位置,我们的第一项改造发明就是我们正前方在盾体内部设置了9个导向孔。”

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通过几个导向孔预先进行注浆加固,防止地下水渗漏和地基沉降;将钻孔设备由冲击式改为回转式,提升有效成孔率;喷混凝土的滑轨实现360度闭环,避免了TBM掘进后坍缩的发生。

云南省滇中引水工程建设管理局大理分局 白宗喜 总工程师:“ 使用效果挺好的,喷完以后我们混凝土形成一个拱圈,它的受力条件会更好,完整性也会更好。”

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张延杰根据施工现场条件,从节约成本和施工便利的角度出发,使用工字钢和现有材料改造成箱体拱架。

云南省滇中引水工程有限公司 何剑英 副总经理:“ 张延杰博士负责5项科技攻关项目的管理和推进工作,形成的深大隧洞施工关键技术与地基处理工艺体系等科技成果 ,起到了极大的推进作用。”

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张延杰1989年出生,求学期间跟随导师进行隧道工程、地基处理等多项应用课题研究,打下了扎实的理论基础。博士研究生毕业后,2018年,张延杰作为兴滇人才引进,投身到滇中引水工程建设中,负责技术攻关与科研管理。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“ 我觉得我来了是可以有所作为的,看到了现场的技术难题和一些大家比较头疼的情况,我是属于一个比较兴奋的状态。”

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 曹立:“ 正是因为他这种精神才帮助我们解决了很多工程上没有面对过的问题。”

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滇中引水工程输水主干线全长约664公里,横跨整个云南省。不同的地质、水文条件使施工面临不同的难点和问题。在昆明段昆呈9号洞,施工每天产生的碱性废水外排量达2到3万方,一旦处理不当,将影响整个滇池流域的生态环境。如何让这些碱性废水排放达标?是摆在张延杰面前的巨大难题。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“ 原来传统的工艺是加入一些硫酸和草酸,也就是强酸性的物质,但两者之间反应又会产生新的污染物。”

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经过反复研讨和论证,张延杰和研发团队采取新的思路进行尝试。

云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“先是把二氧化碳与碱性废水之间处理的原理做了100多组室内的实验,我们长达一年半的探索最终形成现在展现给大家的反应罐。反应罐的内部是曲线状的反应通道,来增加二氧化碳与水之间的融合。”

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云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 张延杰 副主任:“ 通过我们的反应设备将液化状的二氧化碳变成汽化状的二氧化碳后,融入到我们的反应罐当中。这个时候我们会把沉淀池当中的碱性废水,通过泵抽的方式在反应罐中两者之间进行融合。”

通过主控平台实时监测,废水处理后ph值7.9,已经达到国家排放废水标准。

处理达标后的清水排放捞鱼河后汇入滇池,对滇池补水发挥了一定作用。

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云南省滇中引水工程有限公司 协同创新中心 曹立:“目前我们在他的带领下,滇中引水的科研项目成果已经突破了160项。”

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多年来,张延杰和研发团队在滇中引水工程建设方面取得了多项创新性成果,为大理Ⅰ段施工2标项目节省工程费1000万元;为滇中引水隧洞突涌水预测和安全预警项目创效节支8642.5万元;实现了龙泉倒虹吸盾构隧洞 “零污染”、“零沉降”;在玉溪段研发的高渗透致密灌浆材料,解决了砂化白云岩隧洞支护“吃水不吃浆”的国际难题······

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越是棘手的问题,

解决以后越有成就感!

——张延杰

总编导:杨 燕

编导:徐子媛

摄像 :郭挺

配音:胡世欣

主编:李 锋

视觉统筹:杨 牧

后期制作:范顺喜 熊震荣 刘 娜 杨 睿

视觉包装:念明党 陶 磊

新媒体统筹:胡 华

新媒体编辑:王昕照

节目监制:黄洁龙 周雪萍