助力中国索道建设 发挥设计优势潜能

长沙院索道设计技术创新发展纪实

2018年08月10日 16:24 2488次浏览 来源:   分类: 重点新闻   作者:

导读: 前些天,有朋友从重庆市出差回来,说去体验了嘉陵江上的长江索道,并问及是否知道长江索道是哪家企业设计的?我答曰应该是专业设计索道的行业院所设计。朋友答:“是长沙有色冶金设计研究院有限公司设计的。”听到这个消息令记者有些惊讶和震撼,难以想像长沙有色院作为有色金属行业的专业设计院所,在索道设计上竟然还有如此靓丽的成绩。在为行业院所鼓掌的同时,记者仿佛看到长长的索道宛如绚烂的彩虹架设在长江天际的画面。

前些天,有朋友从重庆市出差回来,说去体验了嘉陵江上的长江索道,并问及是否知道长江索道是哪家企业设计的?我答曰应该是专业设计索道的行业院所设计。朋友答:“是长沙有色冶金设计研究院有限公司设计的。”听到这个消息令记者有些惊讶和震撼,难以想像长沙有色院作为有色金属行业的专业设计院所,在索道设计上竟然还有如此靓丽的成绩。在为行业院所鼓掌的同时,记者仿佛看到长长的索道宛如绚烂的彩虹架设在长江天际的画面。

那么,长沙有色院是如何在30年前一举拿下了长江索道这一具有重大历史意义的项目?他们做了哪些努力?随着旅游业的不断发展,长江索道因为历史久远,已经成为索道业发展的一张靓丽辉煌的名片,吸引了全国乃至国外众多游客游览观光。几十年前,长江索道因何建设?带着这些疑问,记者拨通了该院党委副书记、纪委书记康国华的电话。

出乎记者意料的是,当接通电话后,康国华告诉记者,长江索道只是长沙有色院设计的众多索道之一,实际上,长沙有色院在索道设计方面取得了很多出彩的成绩,代表力作更是有目共睹。

开创设计我国首条大型

往复式客运索道之先河

长沙有色院设计的重庆长江索道,为国内首条双承载双牵引、单跨度1166m、车厢容量80+1人、小时运输能力1000人次的大型往复式客运索道,已安全平稳运载31年,深得重庆人民的认可和国际友人的赞誉。该索道获得1988年湖南省优秀设计奖,设计负责人是长沙有色院工程师石奉强。

原来,早在1979年,重庆嘉陵江上由于过江桥梁少,轮渡又受大雨、大雾、涨水等因素影响,当地群众过江出行极不方便。重庆市决定建设嘉陵江索道,解决老百姓出行难题。长沙有色院应邀参加了重庆嘉陵江客运索道(车厢容量45+1人)的设计工作。

该索道是我国首条自行设计制造的大型往复式客运索道,

庞艳民 2018/8/10 16:00:20

(上接1版)

于1981年投入运营,可以说对改善重庆市嘉陵江两岸的交通起到了重要作用。基于此,时隔不久,重庆市又提出建设长江客运索道的思路和想法,并公开招标,此时的长沙有色院因前期参与了嘉陵江客运索道的设计,从中积累了很多理论经验,而且通过索道运行后的实际参数等数据的验证,长沙有色院更是信心满满希望在竞标中胜出,要为长江客运索道的设计做出一番新的突破和创新,于是在竞标设计中他们提出双承载双牵引往复式索道的最佳方案,这一方案在众多竞标单位中可谓独树一帜,最终设计合同花落长沙有色院。该方案最大技术亮点,即可圆满解决长江索道安全性、大跨度、长江通航等重多问题。

1983年,长沙有色院派出以设计负责人石奉强为领队,以王省三、蒋麦占、孙有高、刘文虎、罗云鹏为主要队伍的设计团队,奔赴重庆长江索道项目现场。他们团结一致,齐心协力,完成了索道工艺设计、全部机械设备设计、站房建筑设计、电气系统设计和总体布置设计。

那么,在重庆长江索道工程项目设计过程中,长沙有色院解决了哪些技术制约难题?

一是,该院通过采用直径54mm双承载索共用重锤,解决了使用双重锤导致站房体积大、布置困难等难题,这是国内第一次采用共用重锤拉紧承载索。二是针对牵引索因跨度大、挠度大影响长江通航和索道下方居民区建筑的问题,长沙有色院想方设法采用自行设计的支索器,在解决问题的同时,还大大提高了索道运行的安全性和稳定性。三是为了适应城市交通运输需要全天候、长期运行的要求,设计组又设计了带差动机构的具有两套传动系统的驱动机。四是为解决乘客快速进出客车的问题,设计组采用了两侧双开门的客车设计,并在客车两端设置安全门,用于水平救护。五是通过设计采用多套减速设施,保证客车平稳进站,防止客车高速进站产生过卷事故。

康国华告诉记者,重庆长江索道于1987年投入运行,该客运索道全长1166m,最大载客量80+1人。以前长江、嘉陵江两岸居民无论坐轮渡,还是绕行长江大桥,都需要一个小时时间,而长江索道的建成,单程运行只需5分钟,而且索道每天运行时间长达12小时以上,特别是高峰时创造过一天运送乘客2万人次的纪录,为缓解重庆雾都交通拥堵、开辟空中交通通道作出了贡献;该索道被誉为“万里长江第一条空中走廊”,堪称客运索道发展史上的重要里程碑。

说起这条“空中走廊”,康国华还是有些激动,他说,实际上签下这份合同时,就意味着长沙有色院的设计工作者们要激流勇进去攻克一系列技术壁垒,因为当时国内没有同样规模、同样原理的索道可借鉴。那段时间,设计师们为了保障索道的安全系数最大化,他们不知道查阅了多少资料;那段日子,在机械设备设计、土建结构设计、电气系统设计、总图设计等设计现场,随时可见这些设计者们忙碌的身影,他们趴在桌前一笔一画力求精准数据,他们绞尽脑汁思考疑难问题。特别是当一摞又一摞堆得比身高还高的设计图纸摆在面前时,他们只有一句非常朴实的语言:“这些图纸能为国家解决技术难题,就是我们最大的荣誉。”通过半年多的不懈努力,图纸很快成型,紧接着我国首条往复式客运索道终于在长江上变为现实,至此,长沙有色院人通过设计长江索道“圆”了长江两岸人民的美好心愿。

开辟国内首条承载索双端锚固

往复式客运索道之设计

说起南岳衡山,立刻让人联想到“五岳最是衡山美”,那处处茂林修竹、终年翠绿的奇景如诗情画意一般,而南岳衡山索道又有多少人知道它是出自长沙有色院大手笔设计之力作,它开辟了国内首条承载索双端锚固往复式客运索道之先河。

追溯历史,原来南岳衡山索道最初采用的设计方案是单线循环吊椅式固定抱索器索道,游客下站设于景区武侯寺附近,可是索道下站标高较高,游客下站后仍需乘坐汽车行驶很长一段陡峭的盘山公路。基于该因素,南岳索道公司携带最初方案前来长沙有色院征求意见,长沙有色院经过现场踏勘等求证,根据掌握的实际情况提出了往复式索道方案,并将索道下站重心下移至半山亭位置,由此也避开了陡峭的盘山公路等险情。该方案一经提出,马上获得了南岳区政府和南岳索道公司的一致赞同,并很快与长沙有色院签订了索道设计合同。

这条索道为什么堪称全国索道之最?一组数字足以说明:该索道于1995年投入运行,索道长1711m,高差450m,客车容量50+1人,并且采用双承载双牵引,运行速度7m/s,2#支架至上站大跨平距为1297.33m。用康国华的话来解释,该索道不仅打破了当时全国索道之最,同时国内首条双承载过支架的客运索道从此在中国的土地如飞虹般神奇架起。

双端锚固承载索具的优势,即不用重锤和滚子链等复杂的拉紧设备,而且占用空间小、站房结构简单、投资省、维护管理方便、安全性能好;当初国外只有法国人采用过该技术,其他国家均采用重锤拉紧。长沙有色院在南岳衡山索道设计中国内首次采用了这一设计方案,并设计了首套承载索张紧力可测可调装置,确保了承载索钢丝绳张力的控制和调节。

据了解,该索道自1995年投入运行后,快速带动国内市场索道行业的发展,目前国内已普遍采用该技术进行索道建设,而且该技术在国外也已具有广泛市场。

承担国内最长单线循环式

脱挂客运索道之重任

另一条由长沙有色院设计的索道代表力作——湖南张家界天门山索道,该索道位列国内最长单线循环式脱挂客运索道。

该条索道长达7455m,高差1279m,每小时运输能力1000人,设有一个中间转角站,分两段驱动,第一段长5289m,高差538m;第二段长2166m,高差741m,运行速度6m/s,采用8人吊厢;全套设备由法国POMA公司制造;全线共有支架54个,吊厢98个。其次,天门山索道最大的技术亮点就是它的爬坡面支架的设计 ,这个支架共有压索轮96个,托索轮16个,它不仅综合了现代物理学、现代工程学、现代制造业中最先进的理论和成果,而且应用了世界最先进的索道技术。

康国华告诉记者,天门山主峰海拔1518.6m,张家界海拔最高的山体,由于索道设计该下站位于市区边缘地带,直达天门山顶,当初方案在建设方提出时,遭遇很多人质疑和反对,但长沙有色院全力支持该方案并选定了索道线路和中间站位置,这个方案同时得到了法国POMA公司的认同。天门山索道自2005年投入运行之后,事实证明,在张家界市内人流集中的地点建设索道属于明智选择,不仅利用率高,减少拥堵,而且它还给人们留下了许多美好的瞬间和印象,索道犹如一道彩虹桥飞渡天上人间,把素云苍穹的恢宏壮观尽收眼底,同时,这道风景为张家界世界名胜区增添了绝世奇景。该索道还荣获了2007年国家优质工程银质奖。

庞艳民 2018/8/10 16:00:32

引领百龙天梯旅游交通

之新途径

紧接着,康国华又介绍了长沙有色院设计的张家界水绕四门观光电梯工程(现称百龙天梯),他告诉记者,该天梯开创了旅游交通新途径之先河,被评为世界十一大创意电梯之一。

当年,百龙公司想在张家界天子山景区设计单轨列车,方案出炉后因对景区产生较大影响而被相关部门一票否决;巧合的是,长沙有色院设计师苏莘文在一次单轨列车审查会上的技术发言,给百龙公司留下了深刻而难忘的印象,于是他们放弃了与其他院所的洽谈,开始与长沙有色院进行实质对接与合作,主要根据武陵源的总体规划,在现百龙天梯附近规划垂直运输方案,但由于没有相应的实例可借鉴,所以该方案一直难以实施进展。

长沙有色院与百龙公司深度对接后,根据周边地形条件,提出了下部竖井+平窿,上部观光电梯的整体设计方案,并进行了一系列的严密考察论证和创新设计,方案深得百龙公司的认可,也很快获得相关部门的批准。

紧接着,新的索道设计“战役”开始打响,一系列设计工作井然有序开展起来……

1997年,长沙有色院开始进行张家界百龙天梯项目的工程设计,2000年6月完成施工图设计。

2000年1月,项目施工开挖人行隧道,至2001年8月全部土建项目(除下站管理用房外)竣工。

2001年9月,1号和2号电梯设备进行安装和调试,于2002年4月底完成安装与调试。

从设计到运行,长沙有色院团队联合作战,通过4年时间的共同努力,创造出一流成果的百龙天梯终于落地而成。该天梯由3台外露式双层观光电梯组成,载重量3500kg,每层可乘游客23人,每台电梯一次可乘坐46人,运行速度为3m/s,井道高度326m,电梯运行高度为311.7m,可观光的运行高度为142m,每台电梯的单项小时运输能力为500人次,总计最大单向小时运输能力为1500人次。

2012年9月,长沙有色院完成了百龙天梯设备项目更新方案论证报告,电梯载重量由3500kg提高到4900kg,每层载客人数提高到32人,每台电梯载客人数为64人,运行速度提高到5m/s。在经过一系列的安全论证后,百龙天梯安全平稳运行,被评为世界十一大创意电梯之一。

对于百龙天梯开创了旅游景区交通的新方式,康国华这样解释,百龙天梯工程创造性地将观光电梯应用于旅游景区交通,不仅开创了旅游景区交通的新方式,而且在提升高度、载重量和运行速度三个方面创造了外露式观光电梯的新纪录。特别是乘坐观光电梯在得到安全保障的同时,又可欣赏到张家界“神兵聚会”景点优美的自然风光,一定意义上解决了张家界景区的交通问题,为广大游客前往“天下第一桥”“后花园”“迷魂台”等景点提供了便捷的交通工具和快速通道,并且加快了游客的旅游速度,节省了游客的体力消耗,为实现张家界市人民政府提出的“山上游,山下住”的旅游发展目标,保护景区环境创造了条件。

另外,在外露部分的电梯钢结构井道和上站房的设计中,该天梯充分体现了长沙有色院人一直以来扎实的基础理论功底和创新能力,这是长沙有色院所有设计工作者的骄傲,他们历经艰难险阻,在悬崖陡峭的现场经历了无数次实地考察,最终确保了上站房和钢结构井道的安全和稳定。

力求为中国索道建设

提供一流设计成果

可以说,康国华一气儿把长沙有色院设计的一条条具有代表性,位于深山丛林、横跨悬崖峭壁,在祖国美丽山河如何安全架起的“索道工程作品”向记者进行了详细的介绍。他告诉记者,对于长沙有色院而言,今天亦或是将来,不论是长江索道、南岳衡山索道、天门山索道、百龙天梯等,这些所有的成绩都不是终点,这些精品工程是长沙有色院一直以来对高质量品质发展的不懈追求。他表示,目前该院在服务矿山、冶炼工程项目设计的同时,积极响应习近平总书记提出的“保障和改善民生是一项长期工作,没有终点站,只有连续不断的新起点,要实现经济发展和民生改善良性循环”,并以此为主要抓手,通过公共服务的供给侧结构性改革,改善公共服务供给的结构和质量,不断满足人民群众的多元化需求。

那么,面对公共服务的供给侧结构性改革,在旅游业蓬勃发展的今天,长沙有色院又将如何去迎接更大的发展舞台?又将为索道业的发展提供哪些适合发展的理念和技术创新的硬实力?

首先,针对国际、国内索道行业的发展现状,康国华进行了详细的阐述,他表示,我们国家的索道技术与国际上的相比,还有一段差距,可喜的是,通过多年的发展,过去完全依靠国外进口的钢丝绳、车厢、抱索器等基础产品,目前已经实现自主制造;就旅游索道而言,我国共计约600条左右,像瑞士、法国、日本等国家索道都已经上千条,这些国家主要是多山、严寒地区建设的滑雪索道;目前我国进入世界遗产的景区和景点都在尽可能建设索道项目,很多景区在原有索道的基础上,已经增添了不止一条或两条索道,每当节假日这些索道更是难以满足游人对上山及下山的需求,那排成的长队像长龙一般,上山、下山时间少则2小时,多则3至4小时,这些问题的凸显表明,我们国家的索道建设还处于发展阶段,与满足人民群众多元化需求还有一定差距。

面对万里山河如此多娇,面对索道行业扩大市场等需求,长沙有色院在索道长距离、大跨度等专业设计的基础上已经做好充分准备,他们力争要打胜仗。康国华表示,长沙有色院在响应国家提出的供给侧结构性改革方面,力求从供方心理角度出发为客户提供更好的产品。那么什么叫更好?康国华指出,所谓更好即是指用好技术提供更加安全、环保、舒适、智能的产品以此服务社会,服务人民群众,并且力求项目建设能更好地带动当地的经济和发展,同时他表示,在索道建设中,设计要将上下站房融入到当地的环境和文化中来,使其与景点浑然一体,从而提升旅游市场的竞争能力和人们对景点的观赏力和吸引力。

对于在索道技术和装备方面有哪些制约和创新?康国华也为记者进行了简明扼要的介绍。他说,目前一些基础性产品已经打破国外的垄断制约,以前采用的固定式抱索器存在的问题主要表现在索道运行过程中,当前面的车厢游人要下车时,索道随即减速,紧接着后面的车厢也会减速停下来,这样就造成了行走一段停一段的实际情况,该抱索器带来的制约性是运行能力低、客流量小,这种抱索器目前一些小景区仍在运营;拖挂式抱索器的技术能保持均衡运行速度,更多地解决客流量大时乘坐索道的需求;另外,目前新建、改建索道项目多采用3S索道建设设计,这些设计主要根据每条线路的不同条件进行选择。3S索道的优点主要表现为运输能力大,跨度大,但同时建设成本相对较高。目前,长沙有色院已经与长沙石燕湖索道签定设计合同,还有一些项目正在考察接洽中。

面对今后索道业的设计和创新方向,长沙有色院将要开启的方向是什么?长沙有色院有什么好的理念和方法?

康国华表示,一是在选线方面,首先要做到线路的选择既要为景区添色,又要避免景区为索道让路的错误理念,同时选线必须有利于工程建设;要让游人在乘坐索道的过程中,对沿线的风景有“不虚此行”的感慨。

二是在安全预警方面,如遭遇突遇暴雨、狂风等气象问题引发的意外灾害;或者遇到运输超载、轨道出现偏转等问题,以前景区主要采用较为传统的人力方法来解决,由于目前索道的类型在不断发展,同时装备也在不断进步,在以人为本的同时,为了能更多地发挥索道的安全保障,目前长沙有色院力争通过研发智能救助手段,通过智能信息系统的反馈等方法,将人员通过智能系统快速运送到安全地面。

三是力求实现索道由单一化向网格化布局的发展,由此可形成不论游人从东南西北任何一个方向上山,再也不需要由单一方向下山的格局。

四是为了让游客在短暂的时间内体验更多的景点内容,如何实现智能刷脸等取消纸质票据,该领域目前长沙有色院也已致力于探索前行,这些智能化管理技术,不仅体现了长沙有色院自身设计成果的水平,同时为游客在旅游仙境中享受别样的舒适和安全,让老百姓有更多的获得感和幸福感,由此,为技术占领市场打下坚实的基础。

最后,康国华表示,目前索道项目设计种类呈多样化,但在发展的过程中,决不能说一种索道的类型就能解决全部问题,每一种索道都有它存在的适应条件,只有通过不断探索,才能不断解决新的问题。

挂上电话,记者仿佛上了一堂非常专业的索道课,并对索道项目设计建设有了点滴的认识和了解,对于国内为数不多的从事大型、复杂的索道设计的长沙有色院的创新精神恐怕难以用三言两语表达清楚,只能借助康国华的一段话作为尾声:“今后,索道不论在技术装备,还是在国产化安全监测监控等方方面面,都应力求技术不断向前引领和发展。”

责任编辑:郭沛宇

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