向家壩升船機是眾多建設(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

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

升船機塔柱結(jié)構(gòu)高達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)外升船機史上可供借鑒經(jīng)驗很少，升船機土建施工技術(shù)難度可謂“超常態(tài)”。

面對上述難題，升船機建設(shè)者提前考慮各種方案及應對措施，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)是支撐著升船機的骨骼，那么機械、電氣設(shè)備便是升船機運動的肌肉和器官。

升船機機械及電氣各個系統(tǒng)設(shè)備是一整套復雜的系統(tǒng)，各系統(tǒng)相互配合，確保升船機安全可靠運行。向家壩升船機采用的是很安全的“長螺母—短螺桿”鎖定裝置，對運行安全起到直接保障作用的是事故安全機構(gòu)和螺母柱。

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

向家壩升船機已完成安全機構(gòu)載荷試驗和動作試驗等兩個極端工況試驗，經(jīng)試驗驗證表明：在極端情況下事故安全機構(gòu)相關(guān)零部件的機械強度以及自鎖可靠性是滿足安全要求的。

雖然有事故安全機構(gòu)的保障，但打破升船機的平衡狀態(tài)，仍是一件十分危險的工況。因此，如何始終保持船廂處于水平狀態(tài)，是一項十分關(guān)鍵的技術(shù)。

攝影：劉亦辰

向家壩升船機

🔺 采用4臺250千瓦的電機驅(qū)動，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)船廂上下運行，4個驅(qū)動點之間時刻保持高度同步，從而保證了船廂在運行中始終處于水平狀態(tài)；

🔺 在升船機啟動、運行、停機各個階段嚴格按照平滑的速度曲線運行，減少了振動，保證了船廂的平穩(wěn)。

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

工程施工精度要求高

升船機金結(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立對專用控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)準確性進行復核，確?？刂凭W(wǎng)無誤；

🔺 第三方測量單位還在監(jiān)理驗收基礎(chǔ)上對關(guān)鍵安裝單元進行抽查復驗，為工程精度提供進一步的保障；

🔺 制定并發(fā)布了數(shù)十項施工質(zhì)量驗收標準，為施工驗收提供依據(jù)；

🔺 加強各個工序轉(zhuǎn)換驗收，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

升船機關(guān)鍵部件齒條、螺母柱全部采用高強度鑄鋼鑄造而成，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、裂紋等都有嚴格的要求，這對單節(jié)長度分別達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)是一項頂級的考驗。從鑄造、調(diào)質(zhì)、熱處理、機加工、齒條表面感應淬火等，都是技術(shù)難度超高的課題，三峽集團在組織國內(nèi)相關(guān)廠家認真研究的基礎(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)備所有尺寸的驗收均需換算成氣溫18.4攝氏度時的尺寸；

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

🔺 拼裝后在每節(jié)固定位置做好定位標志，現(xiàn)場安裝時就是對廠內(nèi)拼裝狀態(tài)的一個還原。

攝影：高峰

除齒條、螺母柱外，升船機設(shè)備還有船廂結(jié)構(gòu)及機械設(shè)備、閘首金結(jié)設(shè)備等，這些設(shè)備或結(jié)構(gòu)復雜，或制造加工工藝復雜，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)個別設(shè)備等進口外幾乎全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化制造。

可以說，向家壩升船機的建設(shè)，是在三峽升船機基礎(chǔ)上對國內(nèi)重大技術(shù)裝備研發(fā)、生產(chǎn)的再次促進，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)電機組