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)”。

面對上述難題，升船機(jī)建設(shè)者提前考慮各種方案及應(yīng)對措施，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。現(xiàn)場采用

🔺 外懸式鋼桁架方案；

🔺 頂部現(xiàn)澆平臺板采用"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“長螺母—短螺桿”鎖定裝置，對運(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)動系統(tǒng)將接收到信號停止動作，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，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250千瓦的電機(jī)驅(qū)動，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)船廂上下運(yùn)行，4個(gè)驅(qū)動點(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、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，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)場從測量方案入手，建立了升船機(jī)測量專用控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)，為塔柱澆筑和金結(jié)安裝提供可靠測量精度；

🔺 邀請第三方測量單位獨(dú)立對專用控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)準(zhǔn)確性進(jìn)行復(fù)核，確保控制網(wǎng)無誤；

🔺 第三方測量單位還在監(jiān)理驗(yàn)收基礎(chǔ)上對關(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，這對單節(jié)長度分別達(dá)3.584米、4.48米，單節(jié)重量均超過12噸的齒條、螺母柱制造技術(shù)是一項(xiàng)頂級的考驗(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)場安裝時(shí)就是對廠內(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，無一不是對重大裝備研制技術(shù)的挑戰(zhàn)。令人鼓舞的是，這些設(shè)備除鋼絲繩組件、驅(qū)動系統(tǒng)個(gè)別設(shè)備等進(jìn)口外幾乎全部實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化制造。

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