大國(guó)重器這樣造：三峽升船機(jī)創(chuàng)多項(xiàng)世界第一
2016-11-28
湖北宜昌市，三峽大壩下。記者乘船駛?cè)胍粋€(gè)長(zhǎng)方形的“水池”?！八亍眱蓚?cè)是高聳入云的塔柱，一節(jié)節(jié)鐵條如脊椎般自下而上，整齊固定在塔柱上。隨著悅耳女聲的指引，“水池”和船一起，沿著鐵條穩(wěn)穩(wěn)上升。記者將一枚硬幣放在船舷上，硬幣紋絲不動(dòng)。半個(gè)多小時(shí)后，“水池”水面與前方長(zhǎng)江水面持平，攔水閘打開(kāi)，船舶穩(wěn)穩(wěn)駛出“水池”，前方豁然開(kāi)朗，兩岸青山如畫(huà)。
“今天大家體驗(yàn)的，就是世界上規(guī)模最大的升船機(jī)——三峽升船機(jī)。我們拋棄了像普通樓宇電梯一樣的鋼絲卷?yè)P(yáng)方案，改用齒輪齒條提升方案。盡管齒輪齒條提升式升船機(jī)不是我國(guó)首創(chuàng)，但三峽升船機(jī)提升總重達(dá)到15500噸，提升高度可達(dá)113米，大幅刷新了升船機(jī)的世界紀(jì)錄!”中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司機(jī)電工程局副局長(zhǎng)吳小云自豪地說(shuō)。
升船機(jī)，通俗地說(shuō)，就是“船舶電梯”。因三峽工程造成了壩上壩下水位落差，1993年5月國(guó)家批準(zhǔn)的《三峽工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中，就明確將建設(shè)“鋼絲繩卷?yè)P(yáng)全平衡垂直提升式”三峽升船機(jī)，使船舶可以“坐電梯”過(guò)壩。但是，由于該方案很難保持承船廂平衡，試驗(yàn)以失敗告終。1995年4月，出于安全考慮，國(guó)家暫緩三峽升船機(jī)的建設(shè)。
直到2003年9月，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和爭(zhēng)議，三建委終于批準(zhǔn)了三峽總公司提出的修改方案，采用“齒輪齒條爬升”方案建設(shè)三峽升船機(jī)。今年9月三峽升船機(jī)開(kāi)始試運(yùn)行，船舶過(guò)壩時(shí)間從通過(guò)五級(jí)船閘方式的3小時(shí)，縮短到40分鐘左右。
所謂“齒輪齒條爬升”，就是在承船廂兩側(cè)的塔柱上各安裝兩組齒條，然后在承船廂兩邊對(duì)應(yīng)的位置各安裝兩組動(dòng)力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)帶動(dòng)四組小齒輪同步旋轉(zhuǎn)，在四組齒條上爬升或下降。
在此之前，國(guó)內(nèi)從未建設(shè)過(guò)齒輪齒條爬升式升船機(jī)，國(guó)外的同類(lèi)升船機(jī)規(guī)模較小，也沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。設(shè)計(jì)、施工、材料等等，一切課題都是全新的。
“技術(shù)不成熟，我們就要讓它變成熟１吳小云說(shuō)。齒輪齒條抗磨損能力如何，對(duì)升船機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。建設(shè)者們專(zhuān)門(mén)找來(lái)試驗(yàn)機(jī)對(duì)三峽升船機(jī)齒輪齒條進(jìn)行磨損試驗(yàn)，相當(dāng)于實(shí)際運(yùn)行了70年，結(jié)果是，試驗(yàn)機(jī)承受不了，壞了，齒條樣品卻啥事也沒(méi)有。
升船機(jī)兩側(cè)承重的是高逾百米的薄壁，這樣又高又薄的混凝土建筑，在建設(shè)上存在很大的難度。三峽集團(tuán)組織國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家反復(fù)論證，協(xié)調(diào)參建單位調(diào)整優(yōu)化方案，終于創(chuàng)造了一個(gè)業(yè)內(nèi)奇跡，升船機(jī)混凝土施工未發(fā)現(xiàn)一條裂縫！打破了“不存在無(wú)裂縫混凝土”的定論。
三峽升船機(jī)建與不建，首先考慮的是安全問(wèn)題。如果發(fā)生地震、承船廂漏水等意外情形，假如沒(méi)有安全系統(tǒng)，升船機(jī)可能會(huì)墜落，也可能快速?zèng)_頂，后果十分嚴(yán)重。而三峽升船機(jī)采用的是最安全的“長(zhǎng)螺母—短螺桿”鎖定裝置。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，安全系統(tǒng)一旦檢測(cè)到承船廂不平衡或重量異常，就會(huì)立即停止驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。升船機(jī)兩邊的墻上每隔3.5米就有一個(gè)逃生通道，乘客可以迅速疏散。
三峽升船機(jī)的建設(shè)，攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，使我國(guó)大型裝備在設(shè)計(jì)、原材料冶煉、加工、熱處理、裝配等方面的能力和工藝技術(shù)得到了長(zhǎng)足進(jìn)步，推動(dòng)我國(guó)重大裝備的成套制造、安裝、調(diào)試技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
