超大型垂直升船机金结埋件及设备精准安装技术创新与实践

成果基本信息
关键词：	垂直升船机;精准安装;纵向导轨;变形控制
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9512018Y1526	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	中国葛洲坝集团机电建设有限公司	技术水平：
评价证书号：	水电1组-04	评价单位：	中国电力建设企业协会
评价日期：	2016.03.27	评价证书号：	水电1组-04

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1、课题来源与背景　　本课题为自选课题，受中国葛洲坝集团股份有限公司（原为中国葛洲坝水利水电集团有限公司）委托，科研项目共两个，其一为“三峡3000t级垂直升船机安装施工技术研究”，编号2006KJ-07；其二为“升船机金属结构埋件（一、二、三期）关键技术研究与应用”，编号2008KJ-12，后来根据升船机设计及施工实际情况，验收项目名称合并统称为“超大型垂直升船机金结埋件及设备精准安装技术创新与实践”。　　本工程依托的三峡升船机过船规模为3000t级、最大提升重量15500t，向家坝升船机最大提升高度114.2m，均为世界之最。两者都采用全平衡齿轮齿条爬升、长螺母柱短螺杆安全机构的设计方案，具有提升高度大、提升重量大、船厢与混凝土建筑物结合密切，施工精度要求高等特点，是目前世界上规模最大、设计难度最高、施工技术标准最高、施工质量要求最严的升船机。　　本项目主要研究齿轮齿条爬升式垂直升船机所有一期埋件、二期埋件（纵向导轨、齿条螺母柱二期埋件、平衡重导轨等）、金结设备（齿条螺母柱、平衡重系统等）精准安装调整方法及研发配套调整设备，打造垂直升船机核心技术专利体系，占领行业制高点。本技术成果拟在三峡及向家坝升船机工程成功应用后推广应用至国内外升船机安装施工中，并为今后类似工程标准化、规范化方案设计奠定坚实基础。　　2、技术原理与性能指标　　为满足纵向导轨、齿条、螺母柱的安装质量高精度要求，采用两期埋件分期安装施工方法。使用固定调整钢架、可拆卸式调整工装进行埋件及设备安装，解决变形反弹及高精度调整难题。发明了平衡重块高位支撑梁系及平衡重块精确就位施工工艺，实现了超大平衡重组的高效安装及调平。　　三峡、向家坝垂直升船机金结埋件及设备包括齿条、螺母柱、纵向导轨、平衡重系统等设备及其埋件。其技术参数均已超出我国现行技术标准，埋件安装高度普遍达到125米左右，空间狭小，没有成熟的施工经验可以借鉴。金结埋件及设备安装精度则要求达到亚毫米级：齿条安装X垂直度≤0.4mm，齿条节距公差：±0.1mm；螺母柱顶面之间及底面之间的距离公差为0.2mm，导轨面的平行度公差：0.2mm；螺母柱下部标记与相邻最底节齿条下部标记高程偏差：≤0.5mm；各平衡重组之间重量偏差≤±0.1％、平衡重系统总重量与船厢之间重量偏差≤±0.1％。　　3、技术的创造性与先进性　　与国内外升船机安装技术比较，本项目成果全面的、系统的解决了垂直升船机金结埋件及设备安装所涉及的所有复杂技术难题，为今后类似工程标准化、规范化方案设计奠定了坚实基础。其技术发明形成的核心技术专利体系达到国际领先水平。　　3.1发明了超长大工作面纵向导轨高精度调整方法及辅助调整装置，解决了总体安装高度大、结构刚度小、安装精度高的纵导向轨安装难题。　　3.2首创了一套以齿条为控制基准的齿条螺母柱高精度定位调整工艺及调整装置，解决了钢筋布置密集干扰大、空间狭窄、安装高度大、结构断面尺寸大且安装精度高的施工难题，满足了齿条、螺母柱自身定位及相互定位的高精度要求，提升了行业安装水平。　　3.3研发了超大平衡重系统安装方法及配套设施，实现了平衡重系统的高效安装及连接钢丝绳的精准调节，保障了升船机运行的平稳性。　　3.4设计制作了升船机一期埋件PVC套管快速高效定位调整工装，解决了一期埋件PVC套管重量轻浇筑易变位和精确定位、快速调整等难题。　　4、技术的成熟程度、适用范围和安全性　　三峡及向家坝各有4套齿条螺母柱、2套纵向导轨、16套平衡重组及2000组一期埋件，目前均已安装完成并验收，三峡升船机系统已进入通航运行、向家坝进入试通航运行阶段，运行工况良好。本技术于适用于国内外各类大、中型齿轮齿条垂直爬升式升船机的安装施工，其平衡重系统安装技术适用于各类型升船机安装。实践证明，本技术成熟、可靠，值得广泛推广应用。　　5、应用情况及存在问题　　本技术已在湖北三峡、四川向家坝升船机建设中成功应用，设备运行工况良好；目前已推广应用至构皮滩、亭子口升船机工程建设中，质量优良。目前核心技术申报了西班牙、巴西、澳大利亚、德国、美国专利，德国和西班牙各授权了1项，核心技术专利体系居于世界领先水平，随着国家一带一路战略的实施，本技术应用前景广阔。　　存在问题是目前世界上大多数升船机多以钢丝绳卷扬全平衡垂直升降为主，而以齿轮齿轨爬升结构型式的升船机在世界上比较少见，类似于三峡升船机这样大规模的垂直爬升式升船机施工实例，在国际上尚属首次。另外国际专利维护费用高，也不利于我们长期保持领先地位。　　6、获奖情况　　2014年12月，获中国葛洲坝集团股份有限公司科技奖特等奖　　2016年11月，获中国施工企业管理协会科技进步一等奖　　2017年3月，获中国电力建设企业协会科技进步一等奖　　2017年12月，获中国安装协会2016-2017年度科技进步一等奖

成果名称：	超大型垂直升船机金结埋件及设备精准安装技术创新与实践	关键词：	垂直升船机;精准安装;纵向导轨;变形控制
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	运输装备制造	三级分类名称：	水路运输装备
研究起止时间：	2008.01 至2014.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中国葛洲坝集团机电建设有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2008KJ-12
经费实际投入额（万元）：	320.00	评价单位：	中国电力建设企业协会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2016.03.27	转让范围：
评价证书号：	水电1组-04	推荐单位：	成都市科技局
推广形式：	无	成果登记号：	9512018Y1526
成果简介：	1、课题来源与背景　　本课题为自选课题，受中国葛洲坝集团股份有限公司（原为中国葛洲坝水利水电集团有限公司）委托，科研项目共两个，其一为“三峡3000t级垂直升船机安装施工技术研究”，编号2006KJ-07；其二为“升船机金属结构埋件（一、二、三期）关键技术研究与应用”，编号2008KJ-12，后来根据升船机设计及施工实际情况，验收项目名称合并统称为“超大型垂直升船机金结埋件及设备精准安装技术创新与实践”。　　本工程依托的三峡升船机过船规模为3000t级、最大提升重量15500t，向家坝升船机最大提升高度114.2m，均为世界之最。两者都采用全平衡齿轮齿条爬升、长螺母柱短螺杆安全机构的设计方案，具有提升高度大、提升重量大、船厢与混凝土建筑物结合密切，施工精度要求高等特点，是目前世界上规模最大、设计难度最高、施工技术标准最高、施工质量要求最严的升船机。　　本项目主要研究齿轮齿条爬升式垂直升船机所有一期埋件、二期埋件（纵向导轨、齿条螺母柱二期埋件、平衡重导轨等）、金结设备（齿条螺母柱、平衡重系统等）精准安装调整方法及研发配套调整设备，打造垂直升船机核心技术专利体系，占领行业制高点。本技术成果拟在三峡及向家坝升船机工程成功应用后推广应用至国内外升船机安装施工中，并为今后类似工程标准化、规范化方案设计奠定坚实基础。　　2、技术原理与性能指标　　为满足纵向导轨、齿条、螺母柱的安装质量高精度要求，采用两期埋件分期安装施工方法。使用固定调整钢架、可拆卸式调整工装进行埋件及设备安装，解决变形反弹及高精度调整难题。发明了平衡重块高位支撑梁系及平衡重块精确就位施工工艺，实现了超大平衡重组的高效安装及调平。　　三峡、向家坝垂直升船机金结埋件及设备包括齿条、螺母柱、纵向导轨、平衡重系统等设备及其埋件。其技术参数均已超出我国现行技术标准，埋件安装高度普遍达到125米左右，空间狭小，没有成熟的施工经验可以借鉴。金结埋件及设备安装精度则要求达到亚毫米级：齿条安装X垂直度≤0.4mm，齿条节距公差：±0.1mm；螺母柱顶面之间及底面之间的距离公差为0.2mm，导轨面的平行度公差：0.2mm；螺母柱下部标记与相邻最底节齿条下部标记高程偏差：≤0.5mm；各平衡重组之间重量偏差≤±0.1％、平衡重系统总重量与船厢之间重量偏差≤±0.1％。　　3、技术的创造性与先进性　　与国内外升船机安装技术比较，本项目成果全面的、系统的解决了垂直升船机金结埋件及设备安装所涉及的所有复杂技术难题，为今后类似工程标准化、规范化方案设计奠定了坚实基础。其技术发明形成的核心技术专利体系达到国际领先水平。　　3.1发明了超长大工作面纵向导轨高精度调整方法及辅助调整装置，解决了总体安装高度大、结构刚度小、安装精度高的纵导向轨安装难题。　　3.2首创了一套以齿条为控制基准的齿条螺母柱高精度定位调整工艺及调整装置，解决了钢筋布置密集干扰大、空间狭窄、安装高度大、结构断面尺寸大且安装精度高的施工难题，满足了齿条、螺母柱自身定位及相互定位的高精度要求，提升了行业安装水平。　　3.3研发了超大平衡重系统安装方法及配套设施，实现了平衡重系统的高效安装及连接钢丝绳的精准调节，保障了升船机运行的平稳性。　　3.4设计制作了升船机一期埋件PVC套管快速高效定位调整工装，解决了一期埋件PVC套管重量轻浇筑易变位和精确定位、快速调整等难题。　　4、技术的成熟程度、适用范围和安全性　　三峡及向家坝各有4套齿条螺母柱、2套纵向导轨、16套平衡重组及2000组一期埋件，目前均已安装完成并验收，三峡升船机系统已进入通航运行、向家坝进入试通航运行阶段，运行工况良好。本技术于适用于国内外各类大、中型齿轮齿条垂直爬升式升船机的安装施工，其平衡重系统安装技术适用于各类型升船机安装。实践证明，本技术成熟、可靠，值得广泛推广应用。　　5、应用情况及存在问题　　本技术已在湖北三峡、四川向家坝升船机建设中成功应用，设备运行工况良好；目前已推广应用至构皮滩、亭子口升船机工程建设中，质量优良。目前核心技术申报了西班牙、巴西、澳大利亚、德国、美国专利，德国和西班牙各授权了1项，核心技术专利体系居于世界领先水平，随着国家一带一路战略的实施，本技术应用前景广阔。　　存在问题是目前世界上大多数升船机多以钢丝绳卷扬全平衡垂直升降为主，而以齿轮齿轨爬升结构型式的升船机在世界上比较少见，类似于三峡升船机这样大规模的垂直爬升式升船机施工实例，在国际上尚属首次。另外国际专利维护费用高，也不利于我们长期保持领先地位。　　6、获奖情况　　2014年12月，获中国葛洲坝集团股份有限公司科技奖特等奖　　2016年11月，获中国施工企业管理协会科技进步一等奖　　2017年3月，获中国电力建设企业协会科技进步一等奖　　2017年12月，获中国安装协会2016-2017年度科技进步一等奖
联系人：	卫书满	成果登记日期：	2018-05-18
联系人email：	weishuman7209@163.com	单位代码：	95104806
邮政编码222：	610091	联系人电话：	13981972688
单位传真：	028-66316998	单位通讯地址：	四川省成都市青羊区成飞大道1号工业园区A区4栋
单位所在省市：		单位电话：	13981972688
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	刘灿学;张为明;吴光富;周复明;陈强;卫书满;李波;程建文;胡亚军;赵承刚;蔡春华;袁峥;张桂仲;彭翰林;程昂	资源采集日期：	2019-04-15

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