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52 超级建筑装配机器人,24*7 小时建完一栋楼

试验场上,做为实验的总指挥元腾飞的心情有点小激动,尽管不是很大的创举但是如果能首次完成建筑安装方式,也是建筑史上的一次小革命,革命能否成功还有历史来评价,就是失败了在建筑史上能留下一笔的机会也不是一个平凡的建筑师能做到的。

重复实验室内的方式,采用吊装方式,把预先建好的一层一层的混凝土大楼,以叠加的方式,叠加到17层的高度,每层层高3米,楼高51米,51米之间还有特殊设备层,而楼顶上还有8米的顶楼起吊设备层,整体楼高度是67米。

全部吊装过程采用远程人控,现场地表没有任何一个工人,以建筑点为中心的80米半径内全部清场。就近控制的人员和控制设备,以及必要的吊装辅助设备全部都是安置在加强的混凝土碉堡内的,精心设计的混凝土堡垒确保被大楼正面砸中的情况下,依然能保证里面人员的安全。为防止意外,同时每个方向设置了8个备用钢筋混凝土备用碉堡,用于应急和意外情况使用。

9架无人机,环绕现场的16个27米高杆上的32个遥控摄像头,以及机械设备上的154个摄像头提供视野。另有12架无人机处于后备状态。

冬季的华北平原,并不怎么适合室外施工,尤其混凝土浇筑方面,很容易导致实验失败,元腾飞在会议上力争降低难度或者换到春季,得到的答复是,如果不能在冬季实现如此难度的施工,这项技术就没什么意义,项目组可以解散了。

8点整,机械设备组已经全员进场,在最后一遍检查设备后,躲进了碉堡里面。全套的机械设备在是1个月前已经进入现场。但只进行了2次预演。

在预定安装大楼的位置,已经耸立起4根细小的巴黎铁塔造型的支撑柱,底层是16根200的无缝钢管组成的基座,间部分中部是7根300的钢管组成的中间部分支撑,到上部是3根300管组成的支撑体,围成一个四面框体,三面之间做了加强型横梁,依靠各种大小的特制的锁扣和钢丝绳扣捆绑在一起。最顶部是一个四方框的横梁。一套双梁吊车在框架上组装完成。整体高度达到73米。

每一级都经历承重试验,有等比例的模型做为测试,但是谁也没法保证实际使用的时候不出问题,整套系统建成初期就出现了地面下沉的问题,不得不又重新加强了整个工地的地面,几乎整个施工现场都是钢筋混凝土浇筑的,都够盖2座17层高楼的了。

但这只是保险支撑柱,确保万一失败,不至于失败的太惨而已。另外就是为了加快整个试验展示的速度。810分,一辆轮式载重卡车,把一根05米直径,65米的支撑柱管运到龙门吊车底下。超高的吊车吊住钢管混支撑柱一端,开始起吊,另一侧由轮式卡车配合推进。侧翼有4道钢丝绳进行位置矫正,经过精心计算的吊运在30分钟后终于把第一根支撑管树立起来。

9点第2根500的钢管混凝土管在对角位置树立起来,9点30分,第三根500钢管凝土被立了起来,构造成一个三角形状,紧接着第一套圆形,内部型支撑的圈梁沿着两根500钢管被提升到了顶端,紧接在三角形的中心点,18根200钢混泥土管被吊装起来,构造成为一个圆心,而在圆心是预定构造成4座电梯井。

接着比第一套圈梁更厚更大的第二套圆形圈梁被提升起来,吊装到第一套圈梁之下,两道圈梁由机械锁扣自动锁扣起来,做为顶部支撑。第三套圈梁是一套双梁的的吊车设备,圆心做为中间支撑点和旋转点,两边是巨型的承重轨道车和圆形吊车轨道。

双梁只是用来调整起吊位置的,真正承重的是三道梁上的外圈上的36组滑轮组,真正的起吊设备是放在地面的36组电动机,通过36组滑轮和齿轮箱均匀的出力来完成起吊任务。最开始起吊的是4座电梯井预制组件,也是4组重要的支撑柱,而其中预制的特殊电机机组也是重要的起吊设备。

3道特制的圈梁要承受住36个方向的均匀拉力,转换为起吊的力量,一旦圈梁承受不住,整个起吊设备就全部报废,掉到一半的大楼就会坍塌,整个支撑体系就会全部倒掉。

到了1点30分,依托4座电梯井和外部的36根钢丝绳。建筑的顶层,第17层楼层,进场,如同一个分成2两块的六角星,左半和右半部分别被混凝土传送带传送到预定的位置。然后由挖掘机和推图机将两半的楼层合为一起,特制的凹凸对接点自动吻合在一起。遥控的机械手将自动锁扣锁到17层楼的预留的掉装位置沿着圈梁和建筑外部的突出点。在计算机系统的控制的均匀出力下,17层楼被稳稳的吊到最顶层。

最艰难的时刻就是出现了。需要将之固定住,让吊绳继续掉装下一组。被预先设计好的顶层搭钩,自动伸出反向扣住了第17层的楼顶预留的孔位,将第17层牢牢的吸附在更顶部的吊装设备层。吊钩稳稳的自动解脱,换个角度垂落到地面。接着是连体的第1615层,被吊到第17层的楼板的底下。16层是没有楼顶而有楼底板的,在16层的预留支撑柱的位置与17层底部对接之后,预留的自动挂钩又搭在了第17层的楼底预留的位置,而分成两半的楼层中间有一对预制的金属圆环,预制的绳索拉紧之后自动卡在中间4座电梯井和18根圆管组成的圆心柱上,从而完成了整体的对接。

1413层与1615层一样起吊。为了安全起见,在1211,1110,98层的时候,8台吊车用吊臂和临时支撑管和穿过各个层楼,分散顶部承重。

而第78层的时候起吊的钢丝绳已经很难找到起吊的位置了,在第78层吊装到位之后。为了安全,由预制在建筑外部的双梁吊车承担了吊装任务,将第64层拉起来,而第6、5、4层里面实际上什么也没有,全是支撑框架和石膏板,重量极轻。

第3,2,1层是分成4块的,如何将整栋楼的重量传递到地基上核心,全在31层的整体与地基的对接上。这就需要人进入现场了。但也相对比较简单,有自动化的机械手辅助定位。为了稳妥起见第3层是有顶部的,417层的重量是通过第4层底部落在第3层顶部的梁上,在分散传递下去,而13层建筑体合拢之后,还要额外多预制一批梁来避免出现问题。

13层一半是分层的另外一半就是三层高的大厅,抓臂铲车直接进入将支撑柱安装到位置,支撑柱与预留底座是空心对接承插结构,有钢筋对接位置,都有预留卡位,确保对接之后外部对接到位,内部需要对接的位置一点也不差。确保自动焊机能准确焊接,上下预留水泥对接点都是尖形对尖形,确保灌浆之后没有气泡。

23点30分,比预计计划多出了1个小时,才完成17层楼的吊装搭积木工作。在确保安全之后,工作人员开始进入现场,进行技术确认。对承重部位,需要对接的部位,需要进一步焊接打入混凝土固化的位置,进行现场施工。

“的确很惊人,24小时内完成一座17层的高楼安装,但是我的技术员评估,整个费用下来,够建造3栋这样的高楼了,从预制楼层,在到完成吊装和最后装修,也需要34个月。有3倍的资金投入,不用如此兴师动众,也能在3个月之内完成。”说话的丰谷是此次试验的特邀参观者之一,潜在的最大投资人和客户之一。

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