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拾光能建·突破|步天歌觀千垣萬宿 舉天眼探寰宇蒼穹
- 2022-02-26
寰宇蒼穹什麼意思
薪火相傳,時光能見。今年是中國能建集團成立十週年。
拾光能建·突破系列報道,以新媒體形式展示企業勇攀科技珠峰,在傳統能源、新能源、交通等領域建設的多項具有突破性、創新性意義的工程專案,三次獲得國家科學技術獎特等獎,為我國能源電力工業發展和經濟建設作出重大貢獻,全面展現“能建智慧”“能建方案”“能建力量”。
今天,讓我們走進世界已經建成的最大射電望遠鏡——中國天眼,看看六座“長短腿”的饋源塔,如何撐起大國重器。
被譽為“中國天眼”的FAST工程,是我國具有自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。作為能源電力和基礎設施建設領域的“國家隊”,中國能建積極踐行國家戰略,全力服務國家需求,中國能建華北院參與了FAST工程建設,圓滿完成了FAST饋源支撐塔設計、製造和安裝等多項工作,築大國重器探無垠宇宙。
饋源塔撐起“中國天眼”
饋源支撐塔設計不同於輸電鐵塔和建築結構塔,它是世界最大單口徑射電望遠鏡饋源艙的支撐結構塔。它承載並懸吊“中國天眼”工程的核心機構——饋源艙,有承載拉索系統、安裝裝置、自動爬塔機安裝、旋轉爬梯、配重、標誌等多種功能,對整個工程來說至關重要。
▲建設中的FAST工程現場
華北院作為FAST工程主要參建單位之一,主要承擔FAST工程饋源支撐系統中饋源塔相關的方案最佳化、施工圖設計和加工安裝技術諮詢等工作,即在球面射電天文望遠鏡外側600米直徑圓周上,建造均勻佈置的6座不同高度的饋源支撐塔,以及相關的塔基礎、附屬設施、防雷接地等。
▲FAST工程建設過程
攻堅克難勇攀技術高峰
在專案推進過程中,華北院技術人員針對陡崖區危巖較多、窪地地下岩溶洞隙、岩石節理裂隙較發育和塊石堆積體等不良地質條件,主要對6個饋源支撐塔周圍的地形、地貌、地層巖性和邊坡穩定性做了現場調查和分析,評價立塔條件、最佳化確定塔位及塔腿的定位。經過數次現場考察、資料分析,以及反覆計算,在眾多方案中確定了最最佳化方案。
▲現場勘察
在饋源支撐塔設計中,華北院採用正四邊形斷面鋼管塔,塔頂設定了5米×5米×5。5米的H型鋼樑裝置層,實現饋源支撐塔與驅動拉索的介面。登塔措施採用鐵塔攀爬機,並設有旋轉爬梯。依據6基塔位窪地地形、地貌及地層巖性特點,鋼管塔和基礎採用全方位長短腿和高低主柱基礎相結合,有效減少塔基面和山體開方,保護周圍林木植被和自然環境,力求經濟效益和社會效益顯著。
▲承載重達30噸的饋源倉對剛度、精度及功能都有著極高的要求
以匠心書寫不凡
▲設計完成的6座支撐塔均勻佈置在圓周上
從事輸電設計四十餘年的秦慶芝,擔任FAST饋源支撐塔工程設計專案經理,她回憶說:“我和我的團隊非常榮幸的參與了FAST工程建設,共同對饋源支撐塔最佳化設計。饋源支撐塔的整體剛度、控制精度、塔索聯動、功能及特殊要求非常高,我們在設計過程中創造條件,精心設計,實現了6塔6索順利聯調一次升艙成功且穩定執行。”
▲參加FAST落成啟用儀式
華北院設計團隊與國家天文臺FAST研究人員共同組成現場踏勘組,攀巖化險、最佳化定位;在某些技術難點問題上還組織行業技術專家開展專題論證,邀請華北院的全國工程勘察大師進行專題技術指導,並將技術指導意見貫徹於具體的設計工作中。華北院設計團隊遇難則強,六座支撐塔的精良設計讓“中國天眼”FAST這座巨人在仰望無盡星空的同時站穩了腳跟。
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原標題:《拾光能建·突破|步天歌觀千垣萬宿 舉天眼探寰宇蒼穹》