湖北四渡河大桥用火箭抛索架桥世界首创(图)

10月9日，小火箭带着绳索飞向彼岸。

10月9日，小火箭带着绳索飞向彼岸。中国图片总汇

四渡河大桥蓝图

群山林立，云雾飘绕，索塔时隐时没，峡谷深不见底。

群山林立，云雾飘绕，索塔时隐时没，峡谷深不见底。

这是湖北沪蓉西高速公路四渡河特大悬索桥施工现场。桥的一端是巴东县野三关镇，另一端是宜昌市长阳县。


四渡河特大桥索塔顶至峡谷底高差达650米，正桥面到谷底高差达500余米，堪称“天路”上的“天桥”。


这是目前国内在深山峡谷中修建的最大跨度悬索桥，其技术含量、施工难度、跨径长度及投资规模，位居沪蓉西高速公路236座桥梁前列，是沪蓉西高速公路关键控制性工程之一。


10月6日，记者在施工现场了解到，建设者为了在陡峭的悬崖边上开辟出一块像样的施工场地，仅挡土就修建了近3.5万立方；大桥两岸直线距离虽然只有900米，但开车从恩施一侧到达对岸的宜昌岸，需要跑40多公里山路和施工便道，时间需要约两个小时。


四渡河特大桥项目经理王崇旭介绍，从2004年8月开工到今年7月31日，大桥宜昌岸索塔封顶，标志着桥下部构造工程全部完工，大桥上部施工将全面展开。


在两年施工中，施工者创造了多个国内和世界记录：恩施岸为重力锚，宜昌岸采用隧道锚，是目前在建的世界最大隧道锚；加劲梁吊装采用900米跨径缆索吊，为国内第一；桥面2.41%单向坡，居悬索桥世界第一。


火箭架桥出于病中“奇思”


按照施工要求，悬索桥基桩、承台、塔座和索塔施工结束后，必须要架设一个空中施工便道，这就要求，先将一根先导索送到峡谷对岸的工地，然后通过牵引，陆续将一根根钢绳穿过峡谷，逐渐架设一个施工的平台。


山高、坡陡、林密，长长的悬索如何越过峡谷？早在大桥的设计和开建之前，这个棘手的问题就令许多投标单位望而却步。


技术人员曾提出过不少的设想：


机械架设，但悬崖陡峭，峡谷高深，不具备设置机械的场地条件；


人工拖送，但距离太长，先导索太重，至少要5-10人一组进行施工，稍有不慎就会造成人员伤亡事故；


直升机拖送，但山谷中风速变化快，气候条件复杂，加上施工地点位于群山之中，又没有直升机升降平台，容易造成机毁人亡，且造价昂贵。

2004年3月，路桥华南工程有限公司副总经理、四渡河特大桥现任项目经理王崇旭在参加大桥项目投标前，对大桥施工现场的周边进行了走访，在离开标前，他在现场摔倒加上风寒受凉，只得住院治疗。


王崇旭说，在住院期间，他一直为这个难题所困惑不已，苦苦思索，一天，“灵光”突闪——他想到了大海中捕捞鲸鱼的场景，捕鲸叉后面拖有一根长长的绳索。


能不能借助武器的发射系统发射先导索过峡谷呢？王崇旭联系长沙炮兵学院的专家咨询，但炮弹达不到射程要求；他又想到了国产反坦克导弹发射后拽有控制导线，咨询有关专家，得到肯定答复！


王崇旭开始对“火箭抛索架桥”方案进行全面论证。


抛送先导索火箭系统示意图

火箭发动机结构示意图

发射架结构示意图
火箭抛索架“天桥”

在四渡河大桥下部构造整个施工期间，大桥项目部和军方技术人员对悬索桥先导索的关键技术不断进行独创性研究，先导索火箭抛送技术逐步成型和完善。


据了解，在对相关爆破器火箭发动机和一款扫雷火箭发动机抛射动力的理论计算和野外发射实验后，最后一款扫雷火箭原型被选定作为先导索火箭抛送的动力源，并对相关部件进行了改进。


项目组进行了多次摸底实验和弹道理论计算后表明：改进后的火箭抛绳系统能将直径达14毫米的先导绳抛送到1000米以外，火箭的弹着落点偏差在40米左右。


2005年10月，改进后的火箭抛绳系统在南京汤山某军用靶场成功发射。


王崇旭介绍，当时，来自部队和桥梁建设领域的9名国内权威专家，对这项施工技术给予高度评价，认为运用火箭发动机抛送软质高强工作绳方案构思巧妙、独特新颖，开创了国内乃至世界建桥史上的先河，不仅成功解决了四渡河大跨度悬索桥先导索过深切峡谷的技术难题，且技术成熟可行、操作使用方便、作业速度快，作业成本低安全可靠，在各类民用设施建设中具有很大的推广价值。


总参南京科技创新工作站负责此次火箭抛绳发射，工作人员已携带相关设备进驻工地。


火箭发射点设在四渡河特大桥恩施岸边项目部办公区前的一个篮球场上，从9日上午9时开始，向对岸先后发射两枚火箭。每枚火箭准备了1200米长的工作索，这种高强软质工作绳直径虽仅14毫米，但抗拉强度不小于2000公斤。


火箭全套器材由火箭发动机、工作索、发射架、固定桩等部分组成。火箭发动机是抛送系统的动力源，由弹头、燃烧室、发射药柱、弹尾、喷管和连接件等组成，整个起飞重量36-37公斤。


据介绍，火箭发射具体流程为：瞄准并固定发射架，将火箭发动机安装在发射架上，通过牵引钢丝绳将火箭发动机与工作索一端连接，工作索另一端与固定桩相连；点火，火箭起飞，进入主弹道飞行；钢丝绳将工作索拖起，发动机工作结束后，火箭发动机带着工作索进入惯性飞行，火箭弹弹体带着绳索落入预定目标区。整个过程约3秒钟。（楚天都市报）
10月9日，小火箭带着绳索飞向彼岸。

10月9日，小火箭带着绳索飞向彼岸。中国图片总汇

四渡河大桥蓝图

群山林立，云雾飘绕，索塔时隐时没，峡谷深不见底。

群山林立，云雾飘绕，索塔时隐时没，峡谷深不见底。

这是湖北沪蓉西高速公路四渡河特大悬索桥施工现场。桥的一端是巴东县野三关镇，另一端是宜昌市长阳县。


四渡河特大桥索塔顶至峡谷底高差达650米，正桥面到谷底高差达500余米，堪称“天路”上的“天桥”。


这是目前国内在深山峡谷中修建的最大跨度悬索桥，其技术含量、施工难度、跨径长度及投资规模，位居沪蓉西高速公路236座桥梁前列，是沪蓉西高速公路关键控制性工程之一。


10月6日，记者在施工现场了解到，建设者为了在陡峭的悬崖边上开辟出一块像样的施工场地，仅挡土就修建了近3.5万立方；大桥两岸直线距离虽然只有900米，但开车从恩施一侧到达对岸的宜昌岸，需要跑40多公里山路和施工便道，时间需要约两个小时。


四渡河特大桥项目经理王崇旭介绍，从2004年8月开工到今年7月31日，大桥宜昌岸索塔封顶，标志着桥下部构造工程全部完工，大桥上部施工将全面展开。


在两年施工中，施工者创造了多个国内和世界记录：恩施岸为重力锚，宜昌岸采用隧道锚，是目前在建的世界最大隧道锚；加劲梁吊装采用900米跨径缆索吊，为国内第一；桥面2.41%单向坡，居悬索桥世界第一。


火箭架桥出于病中“奇思”


按照施工要求，悬索桥基桩、承台、塔座和索塔施工结束后，必须要架设一个空中施工便道，这就要求，先将一根先导索送到峡谷对岸的工地，然后通过牵引，陆续将一根根钢绳穿过峡谷，逐渐架设一个施工的平台。


山高、坡陡、林密，长长的悬索如何越过峡谷？早在大桥的设计和开建之前，这个棘手的问题就令许多投标单位望而却步。


技术人员曾提出过不少的设想：


机械架设，但悬崖陡峭，峡谷高深，不具备设置机械的场地条件；


人工拖送，但距离太长，先导索太重，至少要5-10人一组进行施工，稍有不慎就会造成人员伤亡事故；


直升机拖送，但山谷中风速变化快，气候条件复杂，加上施工地点位于群山之中，又没有直升机升降平台，容易造成机毁人亡，且造价昂贵。

2004年3月，路桥华南工程有限公司副总经理、四渡河特大桥现任项目经理王崇旭在参加大桥项目投标前，对大桥施工现场的周边进行了走访，在离开标前，他在现场摔倒加上风寒受凉，只得住院治疗。


王崇旭说，在住院期间，他一直为这个难题所困惑不已，苦苦思索，一天，“灵光”突闪——他想到了大海中捕捞鲸鱼的场景，捕鲸叉后面拖有一根长长的绳索。


能不能借助武器的发射系统发射先导索过峡谷呢？王崇旭联系长沙炮兵学院的专家咨询，但炮弹达不到射程要求；他又想到了国产反坦克导弹发射后拽有控制导线，咨询有关专家，得到肯定答复！


王崇旭开始对“火箭抛索架桥”方案进行全面论证。


抛送先导索火箭系统示意图

火箭发动机结构示意图

发射架结构示意图
火箭抛索架“天桥”

在四渡河大桥下部构造整个施工期间，大桥项目部和军方技术人员对悬索桥先导索的关键技术不断进行独创性研究，先导索火箭抛送技术逐步成型和完善。


据了解，在对相关爆破器火箭发动机和一款扫雷火箭发动机抛射动力的理论计算和野外发射实验后，最后一款扫雷火箭原型被选定作为先导索火箭抛送的动力源，并对相关部件进行了改进。


项目组进行了多次摸底实验和弹道理论计算后表明：改进后的火箭抛绳系统能将直径达14毫米的先导绳抛送到1000米以外，火箭的弹着落点偏差在40米左右。


2005年10月，改进后的火箭抛绳系统在南京汤山某军用靶场成功发射。


王崇旭介绍，当时，来自部队和桥梁建设领域的9名国内权威专家，对这项施工技术给予高度评价，认为运用火箭发动机抛送软质高强工作绳方案构思巧妙、独特新颖，开创了国内乃至世界建桥史上的先河，不仅成功解决了四渡河大跨度悬索桥先导索过深切峡谷的技术难题，且技术成熟可行、操作使用方便、作业速度快，作业成本低安全可靠，在各类民用设施建设中具有很大的推广价值。


总参南京科技创新工作站负责此次火箭抛绳发射，工作人员已携带相关设备进驻工地。


火箭发射点设在四渡河特大桥恩施岸边项目部办公区前的一个篮球场上，从9日上午9时开始，向对岸先后发射两枚火箭。每枚火箭准备了1200米长的工作索，这种高强软质工作绳直径虽仅14毫米，但抗拉强度不小于2000公斤。


火箭全套器材由火箭发动机、工作索、发射架、固定桩等部分组成。火箭发动机是抛送系统的动力源，由弹头、燃烧室、发射药柱、弹尾、喷管和连接件等组成，整个起飞重量36-37公斤。


据介绍，火箭发射具体流程为：瞄准并固定发射架，将火箭发动机安装在发射架上，通过牵引钢丝绳将火箭发动机与工作索一端连接，工作索另一端与固定桩相连；点火，火箭起飞，进入主弹道飞行；钢丝绳将工作索拖起，发动机工作结束后，火箭发动机带着工作索进入惯性飞行，火箭弹弹体带着绳索落入预定目标区。整个过程约3秒钟。（楚天都市报）