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32米火炬塔不锈钢制 “鸟巢”实际承重达405吨

http://2008.sina.com.cn  2008年08月16日09:07   辽沈晚报

  8月8日23时30分,北京,国家体育场。

  我国著名运动员李宁高举“祥云”腾空飞翔,沿着徐徐展开的“画卷”,飞到主火炬塔旁点燃了导火索,瞬间,圣火盘旋而上,在火炬塔顶部喷薄而出,至此,第29届北京奥运会开幕式热烈气氛达到最高潮!

  点火仪式,是历届奥运会开幕式的重头戏,也是全世界观众和媒体关注的焦点。人们一定会很好奇,开幕式开始时并没有看到火炬塔出现,火炬塔是怎样悄悄立起来的呢?火炬塔的内外构造是什么样的呢?号称融合了最尖端科技元素的火炬塔究竟是如何制成的呢?它能抗过北京夏天经常出现的雷暴天气吗?对此,参与火炬塔设计建造的专家昨日向本报记者做了解答。

  火炬塔是怎么做的

  奥运圣火熊熊燃烧,让全世界观众激动不已,开幕式当晚,在鸟巢四层的许多人,甚至激动得流下了眼泪。这群穿着统一工作服、上面印着“SG”标志的人,就是北京奥运主火炬塔的建设者——首钢集团的员工们。

  2007年12月24日,距北京奥运会开幕还有228天的时候。北京奥组委将2008年北京奥运会的重点工程——主火炬塔工程交给了首钢。首钢建设公司党委书记王文利接受采访时透露,为了严守秘密,工程项目组将这一工程统称为“TS”工程,也就是特殊工程的意思。“TS”工程组在北京通州西集镇搭建封闭实验场。由于实验场邻近京沈高速,“TS”工程组用长100米,宽50米,高40米,厚8米的围挡将火炬制造地及其实验设施全面包起来。工作人员们开始在实验场内进行主火炬的各项实验。

  我们看到的奥运主火炬精致时尚,但实际上,这是一个实实在在的“巨无霸”。这座火炬塔全长32米、重45吨、最大直径12米。而主火炬塔的主体结构全部由异型钢管组成,用于搭建主体结构的管杆就有2000多根,而且没有任何两根是完全相同的。不仅规格材质不同、长短尺寸不一,就是管杆的口径也差别悬殊,最粗的达399毫米,最细的只有70毫米。主火炬塔漂亮的红白外衣是靠整整1026块1毫米厚的不锈钢板做成,为了减少风的阻力,每块皮上都有无数的小孔。

  火炬塔是怎样安装和隐身的

  事实上,45吨只是火炬塔本身的重量,它下面还有运行小车和轨道设备,再加上托梁柱,实际落在“鸟巢”上的总重量是405吨。这么重的大家伙,究竟是怎么运到“鸟巢”顶上的呢?

  5月27日,火炬塔安装的时候,动用了国内最大的一台吊车———可以载重800吨的汽车吊。吊装当天,刮起了大风,作业被迫停止。起吊过程中如果出现轻微晃动,就容易和“鸟巢”钢梁结构发生碰撞。大风使主火炬塔几次与“鸟巢”钢梁擦肩而过。最后所有队员站在横梁上,用尽力气拽住牵引绳索,才将火炬塔主体结构平稳地落在“鸟巢”上。

  开幕式当天,主火炬塔要从平常躺着的地方,矗立在“鸟巢”边缘( blog)的指定位置。这中间涉及到火炬塔安装定位的问题。而且“鸟巢”是钢结构,金属的热胀冷缩性质使得它的尺寸每天都在发生变化,白天膨胀,晚上收缩,冬季和夏季“鸟巢”高度误差在700毫米左右,这都给主火炬的定位带来难题。

  火炬塔从“卧倒”,到运行至“鸟巢”碗口,直至与“鸟巢”的碗带连接,然后稳稳站立,是在一系列设计严密的滑轨、液压装置的配合下完成的,这就要求火炬塔安装处和连接处的中间的定位误差不能超过两厘米。

  为了保护火炬塔,设计者又为横卧的火炬建造了一个巨大的充气房,从今年5月27日开始,主火炬便悄悄“躺”在了“鸟巢”上的气垫房中。直到8月7日,才将伪装拆除。

  火炬塔是怎样悄然立起的

  开幕式当晚主火炬塔从横卧在“鸟巢”的顶部到悄悄站起,其动力全部来自液压装置。“TS”工程施工人员们遇到的最大难题就是:既要保证主火炬塔在起伏错落的“鸟巢”顶部能够平稳运动,也要保证具有足够的动力“抓住”火炬塔挺起的身躯,保持不动。为了让主火炬塔在“鸟巢”顶部平稳运动,液压团队专门设计制作了一部主火炬塔运载小车和运行轨道。

  火炬运行的48米长的轨道是采用特殊材料焊制的,为保证轨道的直线平行度,操作人员每次焊接后都要对轨道进行校正。主火炬塔总共要水平移动31米的距离后,由垂直推动的液压设备将其推起直立。根据系统设计,在这31米的水平移动距离中仅允许有2毫米的误差出现才能保证主火炬塔全套动作的顺利完成。

  为确保点火万无一失,北京奥组委对主火炬塔提出了“一键式”自动控制的运行要求。为此,首钢对系统进行了二次设计、二次编程,运行控制系统由主、辅两套系统组成,实现了所有监测点的监测信号交叉共用。除此之外,他们还设计了6个顺序控制支持系统运行,10套预案确保火炬运行中可能出现的任何问题都能顺利解决。

  特别关注

  圣火在暴雨中为何熊熊燃烧

  8月14日,北京迎来了奥运会开幕以来的首场大雨。矗立在“鸟巢”上方的奥运主火炬在风雨中依然熊熊燃烧。主火炬之所以能经得住暴雨的考验,这是由于科研人员为主火炬上的每个火孔“穿”上了环状保护罩,使其可以像屋顶那样遮风避雨,降低雨水对火炬的影响。

  奥运开幕式火炬项目副总指挥、燃气集团调度中心主任许彤介绍:北京奥运主会场主火炬的火焰高8米,宽4米。火炬造型呈螺旋上升状,决定其形状、色彩的特点在于火炬燃烧器,它由数百个燃烧孔排成排、编成组,对火焰燃烧实施分段控制与调节,并形成1.6米高度差的立体造型,这和以往火炬的燃烧器呈平面盘状有很大差异,既集中了火力,使火焰形状完整连贯,又增强了观赏性。

  主火炬在设计之初就必须考虑到恶劣天气对火炬的影响,在调试过程中,点燃的火炬就经受住了六组消防高压水枪制造出的“人工降雨”环境的考验,保证了火炬在每小时降水80毫米的暴雨天气下仍然正常燃烧,并在燃烧系统内加装了专门的防风装置,具备抗相当于10级风力的能力。主火炬同时采取了一系列防雷技术,可防雷击,且能“熄火无噪音”。

  特派记者 王琳娜 首席记者 顾珍妮 电自北京

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