李霞:中國首創“空中造樓機”設計師 

2019-06-13 11:03:21 來源: 央視網,中國婦女報 作者: 任然 程超
李霞,空中造樓機,

▲ 李霞(右四)與團隊成員,在迴轉塔機第一次試安裝現場合影。

“全球300米以上的高樓,有將近70%是中國建造,超高層建筑領域,中國高度、中國效率,綠色節能的建筑方式,以絕對的優勢領跑。”這是中央電視臺《大國重器》節目中,對“空中造樓機”主旨意義的總結。

為了“綠色節能的建筑方式”的繼續領跑,李霞也在積極推廣和延伸“空中造樓機”的創新技術在全國乃至全球的使用。

■ 中國婦女報·中國女網記者 任然

■ 程超

在“80后”機械設計工程師李霞的口中,依附在超高層建筑頂端,總高40余米、自重近2000噸的巨型裝備——“空中造樓機”,是“蝴蝶結”。

“你看上面那個白色的鋼結構,不就像個蝴蝶結嗎?”她一說起“蝴蝶結”,同事們便能明白,她指的是位于四川省成都市,目前運用在中建三局成都公司綠地中心468項目上的“空中造樓機”。

“空中造樓機”,實名為“整體自頂升廻轉式多吊機集成運行平臺”,目前主要用于200米高度以上的超高層建筑。

該平臺為中國建筑第三工程局工程技術研究院(簡稱中建三局技術研究院)自主研發,中國首創。因其強大的功能,被業內人士號稱為“空中造樓機”。

研發“空中造樓機”,中建三局技術研究院歷時3年多,李霞為研發團隊中唯一一名女性設計師,負責這款造樓神器的關鍵技術之一,即大型施工機械的結構設計與分析。“就是‘蝴蝶結’下面的主體部分。”李霞說。

“蝴蝶結”下面的主體部分,包括了“空中造樓機”的兩大創新點——廻轉驅動系統和支撐頂升系統。

廻轉驅動系統,實現了塔機(用于建筑施工中的起重設備)吊裝范圍對超高層建筑的360度全覆蓋,比以往建筑施工方式可節省30%~40%的費用支出。

支撐頂升系統,簡化了各塔機附著、爬升工藝,相比以往建筑施工方式,每層可節省約20%的工期。

兩大創新點的核心技術,均主要由李霞帶隊設計完成,并發表了相關技術學術論文5篇,獲國家專利8項。

從“五角星”“三個花瓣”到“蝴蝶結”

談起“空中造樓機”的研發過程,同事們認為,試驗階段對李霞而言應該是整個研發過程中最艱難的。“在四川眉山一個偏僻小鎮試驗基地蹲點參與指導平臺安裝和試驗,時間長達6個月之久。作為團隊里面唯一一位女性,與一群工人和男同事共事,在生活和工作上都會存在一些不適應性。”

然而李霞對這段經歷卻輕描淡寫。令她印象深刻的是研發初期的方案可行性驗證階段。

廻轉塔機課題方案初期,只有2名課題組成員,李霞為其中之一,主要負責全部機械結構設計工作:驗證設想方案的可行性,怎樣實現多吊機360°換位,怎樣解決廻轉平臺高承載和自爬升問題。

“驗證方案,歷時整整一年,在‘蝴蝶結’之前推翻撤銷了多個方案,其中就有‘五角星’和‘三個花瓣’。”李霞回憶。

李霞非常認同中建三局總工程師張琨的理念,在機械設計中,無論這個裝備多么龐大,“漂亮,才能醒目,漂亮的東西也才是受力均勻的”。于是,她在進行機械設計中,實現其功能的同時也會注重考慮其美觀性,由此,她便總愛以這些設備中,最美的一點作為其代名詞。

“最初的一個方案是環形的,上面綴滿了五角星,相當漂亮,這個方案的模型至今我都保留著。”李霞介紹,“五角星”方案中,為了實現多吊機360°換位,最初設想是令塔機自行平臺上移動,但“每個塔機自重三四百噸,也比較高,自己行走,轉彎的半徑比較大,不是很靠譜”。

依據旋轉餐廳的原理,設計外環轉動來實現吊機360度覆蓋超高層建筑,也因“跨距比較大”,而被推翻。原根據中建三局在沈陽的某建筑項目而設計的像“三個花瓣”的廻轉平臺,也因多種因素未能實現。

設想的實現難,技術上的攻關同樣是前所未有。

多吊機平臺體型龐大,自重比較大,這種大型回轉技術,國內外從未出現過。為了解決多吊機360°回轉,李霞和團隊成員翻閱了大量文獻資料,考察了國內幾十家回轉支承廠家。在精準提出產品安全使用的技術、環境影響因素、安全系數等要求,與廠家上百次的反復溝通后,最終找到了解決360度換位問題的方法。

解決廻轉平臺高承載和自爬升是一個純技術科研問題,需要充分發揮想象力和專業素養。為了解決承載問題,李霞也經歷了不少于200次反復驗算、優化和分析。

李霞和團隊攻克了技術問題,同時推動完成了設想方案的可行性驗證。

最終,根據中建三局成都公司綠地中心468項目,他們成功設計出了“蝴蝶結”廻轉平臺系統。

“做稱職的專業人士”

“研發初期階段,考驗的是專業功底,教科書中沒有可直接引用的方法,創新總是比較難的。”李霞說:“試驗階段的苦,只是環境上的苦,算不上什么。”

在她看來,“無論是對待研究的困難,還是對抗艱苦環境,女性的韌性其實往往更強。”

李霞2007年碩士畢業于武漢理工大學機械電子工程專業,進入國內知名重工龍頭企業從事機械設計工作, 2012年作為第一位機械設計專業人才被引進中建三局工程技術研究院工作。2013年初便開始著手廻轉塔機課題。

施工+重工,大多數人都會認為這是女性毫無興趣甚至避之不及的領域,但李霞至今已在該領域學習工作了近17年。在學習時,“女生是相當的少,30個同學,只有2個是女生”,而她目前所在的研發部門,男女比例也超過20:1。

為什么會選擇這么“剛硬”的領域,李霞說,“我一直喜歡理科,高考報專業時看到機械設計專業,感覺很拉風,一學習,很喜歡。”

李霞對機械設計的喜歡或許源自她的父親,她是湖北黔江人,父親是當地遠近聞名的木匠,李霞從小生活在各種工具和木料中,見證著父親用這些工具將一塊塊木料,變魔術般地裝置成了一件件精美的家具。

她也想探索,高樓林立的城鎮中,那些堆滿各種器材的施工工地上,各種施工裝備后面的秘密,以及人們如何一點一點運用這些施工裝備將各種器材、原料裝置成了一棟棟令人仰目的高樓。

目前,從剛到中建三局研究院的業務經理,李霞已成長為高級業務經理,她正在繼續優化“空中造樓機”的各項配置,“在平臺上進行更多功能性的設置,比如逃生功能”。

“全球300米以上的高樓,有將近70%是中國建造,超高層建筑領域,中國高度、中國效率,綠色節能的建筑方式,以絕對的優勢領跑。”這是中央電視臺《大國重器》節目中,對“空中造樓機”主旨意義的總結。

為了繼續領跑“綠色節能的建筑方式”,李霞也在積極推廣和延伸“空中造樓機”的創新技術在全國乃至全球的使用,“如研發輕型的‘廻轉平臺系統’用于非超高層的民用建筑上,從而也為這部分建筑節省資金和工期。”

李霞也很贊同中建三局副總工程師王輝的總結,“全球最大的建筑市場在中國,超過一半的摩天大樓也在中國,我們有責任、有條件、也完全有能力,自主研制核心技術裝備。我們可以自豪地說,‘空中造樓機’的誕生將中國乃至世界超高層建筑結構施工技術水平,推向了一個新的高度。”

回到自身的責任擔當,李霞也說得擲地有聲:“做一個稱職的專業人士。在自己的專業上不斷深造、不懈奮斗。”

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責任編輯:何沛蓯
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