行业新闻
建设机械研发 60 年的历程回顾与前瞻(2)
时间：2015-01-20|阅读：次
2.8 施工升降机械
20世纪90年代初期，我国高层建筑开始大量出现，物料的垂直运输尤其是施工人员的安全升降成为制约施工效率的难题，迫使施工企业以高昂的价格购买进口设备，因此急需国内自主研发，以替代进口设备满足施工需求。
我院及时研发了SC100系列施工升降机和核心安全部件，技术转让到国内50多家生产企业，迅速形成了批量生产能力，有效地替代了进口，为我国高层建筑施工做出了重要贡献；主编了我国第一套完整的《施工升降机》、《施工升降机技术条件》、《施工升降机安全规则》、《防坠安全器》、《施工升降机检验规则》5 项国家标准，奠定了行业发展的技术基础。目前我国已成为全球施工升降机第一生产和出口大国。
从20世纪90年代至今，电站建设中超高烟囱和双曲线冷却塔、气象观测塔、大跨度桥梁的桥塔、大跨越送变电铁塔、大型起重机械登机等专用升降设备逐年增多，这类升降设备技术难度大，安全性、可靠性要求高，还不得不依赖进口。为此我院及时研发了曲线型施工升降机、斜线施工升降机、小型施工升降机等新产品，应用于电站建设、三峡工程送变电长江跨越、黄河跨越、珠江跨越、中科院大气物理观测塔、香港HIT港、深圳盐田港等重大项目；“十一五”期间，又成功地完成了“十一五”国家科技支撑计划“异型高耸建筑主体施工多功能升降机研究与产业化开发”课题，该成果为国内外首创，技术水平国际领先，荣获河北省科技进步三等奖，产品在国内大批量应用，并出口到10多个国家和地区，取得了显著的经济效益和社会效益。
针对电站冷却塔的淋水面积和体量越来越大，一般设备已无法完成施工的难题，我院开发出了国际首例液压顶升平桥。该产品解决了顶升、柔性附着、平台空中变长度、调节施工面对接、物料运输、人员升降、混凝土泵送、配重自调平等一系列重大难题，列入国家“十一五”科技支撑计划，成果达到国际先进水平。
通用型施工升降机见图23，曲线型升降机见图24，斜线升降机见图25，液压顶升平桥见图26。
图23 通用型施工升降机 | 图24 曲线型升降机 | 图25 斜线升降机 | 图26 液压顶升平桥
2.9 塔式起重机、特殊起重机械及安全技术
我院是我国塔式起重机技术研发的重要基地，技术市场占有率达到30%以上。近20年，先后成功研发QTK10~40t-m快架式起重机、QTZ20~350t-m组装式、附着式、内爬式起重机和大型动臂式起重机；在“十一五”期间成功研发的TC7050型大型动臂起重机，达到国际先进水平，荣获河北省科技进步三等奖。除服务于建筑施工领域之外，我院还为我国特殊工程做出了重要贡献，主编了《塔式起重机设计规范》、《塔式起重机安全规程》、《塔式起重机》等国家标准，其中，《塔式起重机》（GB/T5031-2008）获部级科技进步三等奖。
内爬式塔式起重机见图27，上海光源环形起重机见图28，1/6微重力实验装置见图29。
我院是我国塔式起重机技术研发的重要基地，技术市场占有率达到30%以上。近20年，先后成功研发QTK10~40t-m快架式起重机、QTZ20~350t-m组装式、附着式、内爬式起重机和大型动臂式起重机；在“十一五”期间成功研发的TC7050型大型动臂起重机，达到国际先进水平，荣获河北省科技进步三等奖。除服务于建筑施工领域之外，我院还为我国特殊工程做出了重要贡献，主编了《塔式起重机设计规范》、《塔式起重机安全规程》、《塔式起重机》等国家标准，其中，《塔式起重机》（GB/T5031-2008）获部级科技进步三等奖。
内爬式塔式起重机见图27，上海光源环形起重机见图28，1/6微重力实验装置见图29。
图27 内爬式塔式起重机 | 图28 上海光源环形起重机 | 图29 1/6微重力试验装置
2.9.1 36t 级环形起重机
环型起重机是电子加速器安装检修必用的关键装备，因其圆形双轨道运行和跨度大、建筑温变引起的随机误差无法控制等，全世界只有俄罗斯和芬兰两个厂家能够生产，但又禁止出口。我院解决了驱动环形同步、适时适应温变引起的变形等技术难题，设备的成功研制打破了国外技术封锁，为国家重大工程提供了关键设备。
2.9.2 月球车地面模拟1/6微重力试验装置
月球车在地面进行1/6微重力试验装置（见图29）是决定月球车能否在月面实现运动的关键试验装备，国内外均无资料可供参考，我院创造性地解决了此项难题，为国家航天事业做出了贡献。
2.9.3 桥梁检测维护设备
“桥梁检测维护车”是“十一五”国家科技支撑重点计划课题，成果达到国际领先水平，填补了国内空白。桥梁检测维护车见图30。
2.9.4 起重机械安全监控管理系统
我院承担了“十一五”国家科技支撑重点课题“起重机械安全监控管理系统的研发与产业化”，成果达到国际先进水平，填补了国内空白，实现产业化后，已成功应用3000多台套，为降低起重机械的安全事故起到了关键作用，同时将起重机配套出口到20多个国家和地区，成果荣获河北省科技进步三等奖，并被列为国家级重点新产品。起重机械安全监控管理系统见图31。
环型起重机是电子加速器安装检修必用的关键装备，因其圆形双轨道运行和跨度大、建筑温变引起的随机误差无法控制等，全世界只有俄罗斯和芬兰两个厂家能够生产，但又禁止出口。我院解决了驱动环形同步、适时适应温变引起的变形等技术难题，设备的成功研制打破了国外技术封锁，为国家重大工程提供了关键设备。
2.9.2 月球车地面模拟1/6微重力试验装置
月球车在地面进行1/6微重力试验装置（见图29）是决定月球车能否在月面实现运动的关键试验装备，国内外均无资料可供参考，我院创造性地解决了此项难题，为国家航天事业做出了贡献。
2.9.3 桥梁检测维护设备
“桥梁检测维护车”是“十一五”国家科技支撑重点计划课题，成果达到国际领先水平，填补了国内空白。桥梁检测维护车见图30。
2.9.4 起重机械安全监控管理系统
我院承担了“十一五”国家科技支撑重点课题“起重机械安全监控管理系统的研发与产业化”，成果达到国际先进水平，填补了国内空白，实现产业化后，已成功应用3000多台套，为降低起重机械的安全事故起到了关键作用，同时将起重机配套出口到20多个国家和地区，成果荣获河北省科技进步三等奖，并被列为国家级重点新产品。起重机械安全监控管理系统见图31。
图30 桥梁检测维护车 | 图31 起重机械安全监控管理系统
2.10 桩工机械
地下连续墙施工用三轴钻机（SMW工法用）和液压抓斗是地下连续墙施工的主力设备。我院是我国桩工机械技术开发的基地，1993年与日本车辆制造株式会社合作建立了基础施工机械开发中心，重点开发桩工机械和履带式起重机等建设机械，针对全液压履带式旋挖钻机、地下连续墙施工用三轴钻机和液压抓斗、电动振动桩锤和液压振动桩锤、回转冲击式全液压履带锚杆钻机和多功能钻机等，研发了一批适用性强的先进产品和技术；承担了“MG130A全液压履带式锚杆钻机”、“全液压履带式多功能施工钻机”等国家“十一五”科技支撑计划课题和国家级课题，其中回转冲击式全液压履带锚杆钻机为国内首次研发成功的产品；主编了《旋挖钻机》、《建筑施工机械与设备钻孔设备安全规范》、《振动桩锤》、《打桩设备安全规范》、《锚杆钻机》等国家和行业标准。
液压抓斗见图32，三轴地下连续墙钻孔机见图33，DZM200型液压振动锤见图34，锚杆钻机见图35。
地下连续墙施工用三轴钻机（SMW工法用）和液压抓斗是地下连续墙施工的主力设备。我院是我国桩工机械技术开发的基地，1993年与日本车辆制造株式会社合作建立了基础施工机械开发中心，重点开发桩工机械和履带式起重机等建设机械，针对全液压履带式旋挖钻机、地下连续墙施工用三轴钻机和液压抓斗、电动振动桩锤和液压振动桩锤、回转冲击式全液压履带锚杆钻机和多功能钻机等，研发了一批适用性强的先进产品和技术；承担了“MG130A全液压履带式锚杆钻机”、“全液压履带式多功能施工钻机”等国家“十一五”科技支撑计划课题和国家级课题，其中回转冲击式全液压履带锚杆钻机为国内首次研发成功的产品；主编了《旋挖钻机》、《建筑施工机械与设备钻孔设备安全规范》、《振动桩锤》、《打桩设备安全规范》、《锚杆钻机》等国家和行业标准。
液压抓斗见图32，三轴地下连续墙钻孔机见图33，DZM200型液压振动锤见图34，锚杆钻机见图35。
图32 液压抓斗 | 图33 三轴地下连续墙钻孔机 | 图34 DZM200型液压振动锺 | 图35 锚杆钻机
2.11 标准化技术工作
我院自1979年开始负责电梯、建筑施工机械与设备、升降工作平台、塔式起重机、建筑施工安全等领域的国家和行业标准的标准化技术归口管理工作，目前由我院承担秘书处的建筑机械、电梯技术相关的全国和部级标准化技术委员会共有6个：全国电梯标准化技术委员会（SAC/TC196，1992年成立）、全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC328，2008年成立）、全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会基础施工设备分技术委员会（SAC/TC328/SC2，2008年成立）、全国升降工作平台标准化技术委员会（SAC/TC335，2008 年成立）、全国起重机械标准化技术委员会塔式起重机分技术委员会（SAC/TC227/SC1，2008年成立） 、住建部建筑施工安全标准化技术委员会（2012年成立）。经过几代标准人多年的努力，上述标委会已建立了科 学的标准体系，完善了标准体系的管理机制，保障了本行业标准化工作的开展，得到了行业的认可和上级主管部门的肯定。
自2012年起，我国与德国联合承担ISO/TC195建筑施工机械与设备技术委员会秘书处工作。受国家标准化管理委员会的指派，我院选派人员出任该委员会的中方主席和秘书。
2004~2012年，我院承担了国家标准化方面的公益性科研项目，如建筑基础施工机械安全标准研究、建筑施工机械与设备标准体系研究、残障人员电梯标准研究、电梯控制系统电磁兼容标准研究等，主编国家和行业标准 115项，其中已发布实施67项，报批25项，在编23项。
3 未来展望
中国建筑科学研究院60年的积累为建筑机械化进一步发展奠定了坚实的基础，国家的创新驱动发展政策以及绿色建造、新型建筑结构和新工法的采用为建筑机械的发展提供了广阔的空间，同时也提出了新的挑战！
当前我国建筑机械总体来看基本上满足了国内一般性需求，并实现了批量出口，但大型、特大型、微型和特殊型设备仍依赖进口或部分进口，一般性产品与国际先进国家相比也存在着标准不高、可靠性稍低、智能化差距较大、能耗较高的普遍问题，大量行业共性技术问题亟需解决。
面向未来，我院将在如下领域继续开展创新性研究：
3.1 加大大型、特大型、特殊型、微型建设机械领域的研发力度，研发工程急需的填补国内空白的新技术、新产品，摆脱依赖进口的被动局面。
3.2 重点研究解决行业内的共性难题,在基础理论、计算方法、应用技术、产业化方面有所突破，引领行业技术进步。
3.3 结合BIM信息化体系：①研究解决建设机械安全信息化监控管理及现场拆卸过程安全监控问题，并形成应用技术，以遏制重大机械事故、减少一般事故，提高安全使用及管理水平。②研究工程钢筋部品化生产及按工程所需进行配送的产业化技术及管理模式，实现工程钢筋标准化、自动化生产。
3.4 研究建设机械节能减排技术，尤其是针对位能负载的机械在工作状态下实现重载低速，轻载高速技术，实现节能。
3.5 研究产品可靠性技术及再制造技术，提高机械使用寿命，实现设备的可再生与再利用。
3.6 承担社会责任,加大标准研究力度，制订、修订本领域技术标准，全面提升标准水平，使之与国际先进标准同步，为行业发展做出贡献。
我院自1979年开始负责电梯、建筑施工机械与设备、升降工作平台、塔式起重机、建筑施工安全等领域的国家和行业标准的标准化技术归口管理工作，目前由我院承担秘书处的建筑机械、电梯技术相关的全国和部级标准化技术委员会共有6个：全国电梯标准化技术委员会（SAC/TC196，1992年成立）、全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC328，2008年成立）、全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会基础施工设备分技术委员会（SAC/TC328/SC2，2008年成立）、全国升降工作平台标准化技术委员会（SAC/TC335，2008 年成立）、全国起重机械标准化技术委员会塔式起重机分技术委员会（SAC/TC227/SC1，2008年成立） 、住建部建筑施工安全标准化技术委员会（2012年成立）。经过几代标准人多年的努力，上述标委会已建立了科 学的标准体系，完善了标准体系的管理机制，保障了本行业标准化工作的开展，得到了行业的认可和上级主管部门的肯定。
自2012年起，我国与德国联合承担ISO/TC195建筑施工机械与设备技术委员会秘书处工作。受国家标准化管理委员会的指派，我院选派人员出任该委员会的中方主席和秘书。
2004~2012年，我院承担了国家标准化方面的公益性科研项目，如建筑基础施工机械安全标准研究、建筑施工机械与设备标准体系研究、残障人员电梯标准研究、电梯控制系统电磁兼容标准研究等，主编国家和行业标准 115项，其中已发布实施67项，报批25项，在编23项。
3 未来展望
中国建筑科学研究院60年的积累为建筑机械化进一步发展奠定了坚实的基础，国家的创新驱动发展政策以及绿色建造、新型建筑结构和新工法的采用为建筑机械的发展提供了广阔的空间，同时也提出了新的挑战！
当前我国建筑机械总体来看基本上满足了国内一般性需求，并实现了批量出口，但大型、特大型、微型和特殊型设备仍依赖进口或部分进口，一般性产品与国际先进国家相比也存在着标准不高、可靠性稍低、智能化差距较大、能耗较高的普遍问题，大量行业共性技术问题亟需解决。
面向未来，我院将在如下领域继续开展创新性研究：
3.1 加大大型、特大型、特殊型、微型建设机械领域的研发力度，研发工程急需的填补国内空白的新技术、新产品，摆脱依赖进口的被动局面。
3.2 重点研究解决行业内的共性难题,在基础理论、计算方法、应用技术、产业化方面有所突破，引领行业技术进步。
3.3 结合BIM信息化体系：①研究解决建设机械安全信息化监控管理及现场拆卸过程安全监控问题，并形成应用技术，以遏制重大机械事故、减少一般事故，提高安全使用及管理水平。②研究工程钢筋部品化生产及按工程所需进行配送的产业化技术及管理模式，实现工程钢筋标准化、自动化生产。
3.4 研究建设机械节能减排技术，尤其是针对位能负载的机械在工作状态下实现重载低速，轻载高速技术，实现节能。
3.5 研究产品可靠性技术及再制造技术，提高机械使用寿命，实现设备的可再生与再利用。
3.6 承担社会责任,加大标准研究力度，制订、修订本领域技术标准，全面提升标准水平，使之与国际先进标准同步，为行业发展做出贡献。
