向家壩升船機(jī)是眾多建設(shè)者智慧的結(jié)晶，在建設(shè)過(guò)程中克服了諸多技術(shù)難題。今天，小微君帶你一起了解下。

攝影：高峰

主體結(jié)構(gòu)技術(shù)難度大

向家壩升船機(jī)土建結(jié)構(gòu)形式、受力及邊界條件異常復(fù)雜，且建筑物規(guī)模巨大，技術(shù)難度大。

升船機(jī)塔柱結(jié)構(gòu)高達(dá)138米，支撐著船廂垂直升降114.2米，這樣的提升高度及工程規(guī)模，在國(guó)內(nèi)外升船機(jī)史上可供借鑒經(jīng)驗(yàn)很少，升船機(jī)土建施工技術(shù)難度可謂“超常態(tài)”。

面對(duì)上述難題，升船機(jī)建設(shè)者提前考慮各種方案及應(yīng)對(duì)措施，先后組織開展了

🔺 塔柱施工期變形仿真分析；

🔺 塔柱結(jié)構(gòu)混凝土施工方案與施工程序；

🔺 溫度控制措施、施工期塔柱變形分析等關(guān)鍵技術(shù)難題的研究。

成功解決了在狹小場(chǎng)地下的超高層薄壁大體積混凝土建筑物施工精度和快速施工難題，有效控制了塔柱變形對(duì)設(shè)備安裝精度的影響。

攝影：高峰

此外，筒體頂部高程393米連系梁跨度大，臨空面多，施工難度大?，F(xiàn)場(chǎng)采用

🔺 外懸式鋼桁架方案；

🔺 頂部現(xiàn)澆平臺(tái)板采用"預(yù)制板+現(xiàn)澆板"的結(jié)構(gòu)型式，

順利完成了施工。

設(shè)備安全可靠性要求高

如果說(shuō)土建結(jié)構(gòu)是支撐著升船機(jī)的骨骼，那么機(jī)械、電氣設(shè)備便是升船機(jī)運(yùn)動(dòng)的肌肉和器官。

升船機(jī)機(jī)械及電氣各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備是一整套復(fù)雜的系統(tǒng)，各系統(tǒng)相互配合，確保升船機(jī)安全可靠運(yùn)行。向家壩升船機(jī)采用的是很安全的“長(zhǎng)螺母—短螺桿”鎖定裝置，對(duì)運(yùn)行安全起到直接保障作用的是事故安全機(jī)構(gòu)和螺母柱。

船廂升降運(yùn)行時(shí)，當(dāng)船廂遇到水位超標(biāo)、地震等不平衡或異常情況時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將接收到信號(hào)停止動(dòng)作，與船廂同步運(yùn)行升降的事故安全機(jī)構(gòu)短螺桿也將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，逐步鎖死，船廂此時(shí)就牢牢固定在螺母柱上，從而保證了船廂的安全。

向家壩升船機(jī)已完成安全機(jī)構(gòu)載荷試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn)等兩個(gè)極端工況試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證表明：在極端情況下事故安全機(jī)構(gòu)相關(guān)零部件的機(jī)械強(qiáng)度以及自鎖可靠性是滿足安全要求的。

雖然有事故安全機(jī)構(gòu)的保障，但打破升船機(jī)的平衡狀態(tài)，仍是一件十分危險(xiǎn)的工況。因此，如何始終保持船廂處于水平狀態(tài)，是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的技術(shù)。

攝影：劉亦辰

向家壩升船機(jī)

🔺 采用4臺(tái)250千瓦的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)船廂上下運(yùn)行，4個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)之間時(shí)刻保持高度同步，從而保證了船廂在運(yùn)行中始終處于水平狀態(tài)；

🔺 在升船機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)各個(gè)階段嚴(yán)格按照平滑的速度曲線運(yùn)行，減少了振動(dòng)，保證了船廂的平穩(wěn)。

在應(yīng)急情況下，向家壩升船機(jī)設(shè)有迅速疏散設(shè)施，并與各高程應(yīng)急疏散通道連接，船上人員可以通過(guò)疏散通道迅速離開升船機(jī)。

工程施工精度要求高

升船機(jī)金結(jié)設(shè)備安裝精度要求高，為保證安裝精度

🔺 現(xiàn)場(chǎng)從測(cè)量方案入手，建立了升船機(jī)測(cè)量專用控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)，為塔柱澆筑和金結(jié)安裝提供可靠測(cè)量精度；

🔺 邀請(qǐng)第三方測(cè)量單位獨(dú)立對(duì)專用控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)準(zhǔn)確性進(jìn)行復(fù)核，確保控制網(wǎng)無(wú)誤；

🔺 第三方測(cè)量單位還在監(jiān)理驗(yàn)收基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)鍵安裝單元進(jìn)行抽查復(fù)驗(yàn)，為工程精度提供進(jìn)一步的保障；

🔺 制定并發(fā)布了數(shù)十項(xiàng)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，為施工驗(yàn)收提供依據(jù)；

🔺 加強(qiáng)各個(gè)工序轉(zhuǎn)換驗(yàn)收，將施工誤差對(duì)精度的影響降到最小。

攝影：代順娟

設(shè)備制造技術(shù)要求高

升船機(jī)關(guān)鍵部件齒條、螺母柱全部采用高強(qiáng)度鑄鋼鑄造而成，對(duì)齒條、螺母柱鑄造后晶粒度及內(nèi)部缺陷、熱處理后硬度、尺寸變形、裂紋等都有嚴(yán)格的要求，這對(duì)單節(jié)長(zhǎng)度分別達(dá)3.584米、4.48米，單節(jié)重量均超過(guò)12噸的齒條、螺母柱制造技術(shù)是一項(xiàng)頂級(jí)的考驗(yàn)。從鑄造、調(diào)質(zhì)、熱處理、機(jī)加工、齒條表面感應(yīng)淬火等，都是技術(shù)難度超高的課題，三峽集團(tuán)在組織國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，終于攻克了這些難題。

設(shè)備尺寸精度要求也很高

🔺 為避免熱脹冷縮對(duì)設(shè)備尺寸精度的影響，設(shè)備所有尺寸的驗(yàn)收均需換算成氣溫18.4攝氏度時(shí)的尺寸；

🔺 齒條、螺母柱出廠前還需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼裝，為保證拼裝后精度合格，要求相鄰布置的3至4節(jié)作為一組進(jìn)行拼接，每組預(yù)拼裝的最后一節(jié)應(yīng)參與下一次的預(yù)拼裝，以達(dá)到拼裝狀態(tài)的連續(xù)性；

🔺 拼裝后在每節(jié)固定位置做好定位標(biāo)志，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)就是對(duì)廠內(nèi)拼裝狀態(tài)的一個(gè)還原。

攝影：高峰

除齒條、螺母柱外，升船機(jī)設(shè)備還有船廂結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)備、閘首金結(jié)設(shè)備等，這些設(shè)備或結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或制造加工工藝復(fù)雜，或精度要求很高，或制造尺寸、重量超大，無(wú)一不是對(duì)重大裝備研制技術(shù)的挑戰(zhàn)。令人鼓舞的是，這些設(shè)備除鋼絲繩組件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)個(gè)別設(shè)備等進(jìn)口外幾乎全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化制造。

可以說(shuō)，向家壩升船機(jī)的建設(shè)，是在三峽升船機(jī)基礎(chǔ)上對(duì)國(guó)內(nèi)重大技術(shù)裝備研發(fā)、生產(chǎn)的再次促進(jìn)，對(duì)重大裝備行業(yè)“中國(guó)制造”水平的整體提升具有較明顯的帶動(dòng)作用。柴油發(fā)電機(jī)組