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1、世界各地船閘及升船機 -2021年春季學(xué)習(xí)專題內(nèi) 容船閘開展簡況船閘分類及結(jié)構(gòu)巴拿馬運河船閘世界各地船閘升船機類型升船機開展簡況世界各地升船機船閘開展簡況1 中國是建造船閘最早的國家。2 秦始皇三十三年(公元前214年)鑿靈渠,設(shè)置陡門,又稱斗門今名閘門,用以調(diào)整斗門前后的水位差,使船舶能在有水位落差的航道上通行。這種陡門構(gòu)成單門船閘,簡稱單閘,又稱半船閘。3 南朝宋景平年間(公元423424年),在揚子津今江蘇省揚州市揚子橋河段上建造了兩座陡門,順序啟閉這兩座陡門,控制兩陡門間河段的水位,船舶就能克服水位落差上駛或下行。船閘開展簡況4 宋朝雍熙年間公元984987年在西河(今江蘇省淮安至淮陰

2、間的運河)建造兩個陡門,間距50步約合76米,陡門上設(shè)有輸水設(shè)備,這就是中國歷史上有名的西河閘,是現(xiàn)代船閘的雛型。5 在歐洲,單閘在12世紀(jì)首次出現(xiàn)于荷蘭。1481年意大利開始建造船閘。20世紀(jì)后,在美國、蘇聯(lián)和西歐各國,由于河流的開發(fā)和航運的開展,船閘的數(shù)量逐漸增多,技術(shù)上也不斷改進。 船閘分類及結(jié)構(gòu)1 按照所處位置為運河船閘,海船閘,河船閘。2 根據(jù)沿船閘軸線方向的閘室數(shù)目可分為單級船閘、雙級船閘和多級船閘又稱單室船閘、雙室船閘和多室船閘 3 其他種類:雙重船閘;Stop locks;Drop locks;防洪船閘;雙向船閘;河口船閘;潮汐船閘;特大型船閘;Hiram M. Chitten

3、den 船閘船閘結(jié)構(gòu)船閘由閘首、閘室、輸水系統(tǒng)、閘門、閥門、引航道等局部以及相應(yīng)的設(shè)備組成。目前線數(shù)最多的船閘是萊茵河上荷蘭境內(nèi)的福耳克臘克四線船閘。The Volkerak is navigable by sea-going ships through the Volkerak Locks (Volkeraksluizen) from the Hollands Diep. The ScheldtRhine Canal connects it to the port of Antwerp. 水頭最大的單級船閘是蘇聯(lián)額爾齊斯河上水頭為42米的烏斯季卡緬諾戈爾斯克船閘。級數(shù)最多的多級船閘是蘇聯(lián)卡馬

4、河上的六級船閘。 巴拿馬運河巴拿馬運河巴拿馬運河船閘巴拿馬運河船閘巴拿馬運河船閘巴拿馬運河 巴拿馬運河英語:Panama Canal位于中美洲的巴拿馬,橫穿巴拿馬地峽,總長82公里,寬的地方達304米,最窄的地方也有152米。該運河連接太平洋和大西洋,是重要的航運要道。在太平洋一側(cè)有兩座船閘,在大西洋一側(cè)有一座船閘。在大西洋一側(cè)的船閘有三層,高達21米,每扇閘門有745噸重。船室長305米,寬米,船只在船閘中被提升26米,進入人工筑壩攔截查格里河形成的嘎頓湖,通過運河再經(jīng)過一座單層船閘降到海拔米,進入米拉弗洛湖,再經(jīng)過一座雙層船閘降到海平面高度進入太平洋。每座船閘都是成對的,所以可以雙行,船只

5、在船閘中由軌道牽引機牽引行動。大西洋海面比太平洋海面高24厘米,并且潮汐較高。巴拿馬運河船閘巴拿馬運河船閘巴拿馬運河船閘允許通過巴拿馬運河的船舶的最大尺寸是: 總長包括突起部:米 寬度船幅:船殼板的外外表寬度:米 深度吃水:在熱帶淡水中:米 高限:從水線到船的最高點:米 載重:巴拿馬級的貨輪通??梢暂d重65,000-80,000噸,但由于運河的吃水限度,其最大載貨量將限制在約52,500噸,其余貨物將轉(zhuǎn)運。巴拿馬運河船閘2006年10月22日,巴拿馬就巴拿馬運河擴建舉行全民公投,超過78%的投票者支持?jǐn)U建,擴建方案獲得通過。方案在運河的兩端各修建一個三級提升的船閘和配套設(shè)施,船閘的寬度擴大到5

6、5米,長度到427米。巴拿馬運河船閘巴拿馬運河船閘Heidelberg Lock on the River Neckar in Germany 船閘船閘船閘船閘船 閘A pound lock on the Keitele-Pijnne Canal at nekoski in Central FinlandLocks on the Rideau Canal, Ottawa, Canada船 閘船 閘船 閘疊梁門人字閘門船閘消能板船閘船閘船閘梯形船閘Staircase of five locks, dating from 1774, at Bingley, England船閘 The Agde R

7、ound Lock on the Canal du Midi in France Dalmuir drop lock allows a short length of canal to be lowered temporarily while a boat passes under an obstruction such as a low bridge. 船閘船閘The worlds largest lock is the Berendrecht Lock, giving access to the Port of Antwerp in Belgium. The lock is 500m (1

8、,600ft) long, and 68m (223ft) wide and drops 13.5m (44ft)。船閘船閘船閘Sea lock at Bude, Cornwall connects tidal with non-tidal water. 船閘船閘船閘船閘船閘美國Locks and Dams of the Upper Mississippi River 美國/ Seattle ,Hiram M. Chittenden Locks世界各地主要升船機升船機類型升船機按承船廂運行的線路,分為垂直式和斜面式兩類。 垂直升船機 承船廂沿垂直方向升降的升船機,主要有平衡重式、浮筒式和水壓式

9、。 平衡重式垂直升船機在垂直構(gòu)架上部裝設(shè)有繞以鋼絲繩的滑輪,鋼絲繩的一端連接承船廂,另一端裝有平衡重,組成一個平衡系統(tǒng),一上一下,彼此作方向相反的運動。 升船機類型浮筒式垂直升船機建有浮筒井,井內(nèi)裝設(shè)浮筒。浮筒頂部與承船廂底部相連,利用浮筒的浮力平衡和支持承船廂的重量。水壓式垂直升船機是利用水壓機的活塞支承承船廂。升船機類型斜面升船機 承船廂沿斜坡軌道上下的升船機,有縱向斜面式和橫向斜面式兩種。 縱向斜面升船機在升降過程中,船體縱軸線與斜坡道方向一致。 橫向斜面升船機在升降過程中,船體縱軸線垂直于斜坡道方向。如果上下游斜坡道不能成直線布置,可在壩頂設(shè)置轉(zhuǎn)盤,待船舶過壩時,用以調(diào)換不同的運行斜坡

10、道。 Big Chute Marine Railway in the Trent-Severn Waterway, Ontario, Canada升船機類型 水坡式升船機就其運行線路來說,實際上是斜面升船機的一種特殊形式。目前僅在法國蒙特施和楓斯拉諾各建有一座水坡式升船機。水坡式升船機的斜坡道為斜坡水槽,擋水閘門可以沿槽移動,閘門間楔形水體相當(dāng)于承船廂水體。用牽引設(shè)備移動閘門,推動水體上升或下降,從而把船舶從一河段送至另一河段 。平衡重式垂直升船機結(jié)構(gòu)組成 平衡重式垂直升船機包括全平衡鋼絲繩卷揚式升船機、下水式鋼絲繩卷揚升船機和全平衡齒輪齒條爬升式升船機3種形式。平衡重式垂直升船機一般有塔柱、

11、承船廂、提升鋼索、滑輪組、平衡重、廂內(nèi)水體、驅(qū)動機構(gòu)和限位裝置在內(nèi)的齒輪齒條垂直爬升式升船機系統(tǒng) 升船機開展簡況1 最早的機械化升船機是1788年在英國開特里建造的斜面干運升船機。2 此后法國、德國、比利時等國也繼起建造。1819世紀(jì)的升船機,提升高度大都在15米以下,船舶噸位一般在100噸以下。這一時期不僅出現(xiàn)多種形式的升船機,而且已廣泛采用平衡系統(tǒng),以減小提升功率。 3 現(xiàn)代化大型升船機出現(xiàn)在20世紀(jì)。自1936年在德國建造了尼德芬諾Nieder finow垂直升船機和1938年建成羅特塞Rothensee浮筒式升船機以來,升船機開展到一個新階段,提升的船舶噸位顯著增大,提升高度增加,類型

12、不斷增多 。升船機開展簡況4 從20世紀(jì)50年代開始,又有德國的新亨利興堡Henrichenburg雙浮筒垂直升船機,比利時的隆庫爾Ronguieres縱向斜面升船機,法國的阿爾茲爾橫向斜面升船機以及蘇聯(lián)克拉斯諾雅爾斯克Klasnoyarsc縱向斜面升船機。5 中國現(xiàn)有升船機60多座,主要分布于浙江、湖南、湖北等12個省。大多數(shù)為提升50噸以下船舶的小型斜面升船機,多用上下輪或上下軌來保持承船廂的水平位置。升船機開展簡況 現(xiàn)在世界上較大的平衡重式垂直升船機德國易北河支運河的沙爾貝內(nèi)克。目前已不開展水壓式升船機。浮筒式升船機由于浮筒井的建造和維護比較困難也未繼續(xù)建造。斜面升船機多使用縱向的,只是

13、在水域和陸域的特殊情況下才建造橫向斜面升船機。現(xiàn)在世界上較大的縱向斜面升船機建在俄羅斯葉尼塞河的克拉斯諾亞爾斯克。干運只是在升船機開展的初期和船舶噸位不大的情況下使用,且多為小型斜面式?,F(xiàn)代建造的數(shù)百噸以上船舶的升船機均為濕運。 升船機簡介 升船機又稱“舉船機。利用機械裝置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。由承船廂、支承導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、驅(qū)動裝置、事故裝置等組成。船只上行時,從下游引航道駛?cè)氤写瑤?,關(guān)閉閘門和下游端的船廂門后,泄去這兩門之間縫隙內(nèi)的水體,松開承船廂與下閘首的拉緊和密封裝置,在驅(qū)動裝置作用下,承船廂上升并??颗c上閘首對接的位置;松開承船廂與上閘首間的拉緊和密封裝置,給閘門之間

14、空隙內(nèi)灌水;開啟上閘首的工作閘門及承船廂上游端的船廂門,船只即駛進上游引航道。下行時那么相反。 升船機簡介國內(nèi)升船機的驅(qū)動方式主要是:電動卷揚機驅(qū)動湖北長陽清江隔河巖升船機、水利式驅(qū)動云南瀾滄江景洪水電站升船機、齒輪齒條式三峽升船機。 升船機的根本組成局部包括:承船廂或承船架、承船車,用于停放船舶;斜坡道或垂直構(gòu)架,前者供斜面升船機運行,后者為垂直升船機承船廂的支承和導(dǎo)行設(shè)備;連接建筑物,設(shè)置在上下游引航道與承船廂的連接處,使船舶自承船廂進入引航道或自引航道進入承船廂;機械傳動機構(gòu),用于啟閉承船廂的廂門和驅(qū)動承船廂升降;電氣控制系統(tǒng),用于操縱升船機的運行。 斯特勒比升船機 /比利時 Strpy

15、-Thieu boat lift比利時/斯特勒比升船機 Strpy-Thieu Boat Lift提升高度 73.15 米 開始運行 1879年 ,重建1982 年,完工 2002 Permitted river traffic of 1350-tonne standard to pass Two independent counterweighted caissons which travel vertically between the upstream and downstream。The mass of each caisson varies between 7200 and 8400

16、tonnes. The caissons have useful dimensions of 112m by 12m and a water depth of between 3.35 and 4.15m.Each caisson is supported by 112 suspension cables (for counterbalance) and 32 control cables (for lifting/lowering), each of 85mm The suspension cables pass over idler pulleys with a diameter of 4

17、.8m.Four electric motors power eight winches per caisson via speed-reduction gearboxes and the 73.15-metre lift is completed in seven minutes. The vertically moving watertight gates are designed to withstand a 5km/h impact from a 2000 tonne vessel.比利時/斯特勒比升船機 Machine hall升船機/蘇格蘭The Falkirk Wheel is

18、a rotating boat lift in Scotland The Falkirk Wheel is a rotating boat lift in ScotlandWaterway Forth and Clyde CanalCountry in central Scotland Operation hydraulic motorsFirstbuilt the 1930s Latestbuilt in 2002 Length 20 metres Width 6.5 metres weight 500 tonnes 升船機 Front view of the Peterborough Li

19、ft Lock加拿大 Front view of the Peterborough Lift LockWaterway :Trent-Severn Waterway Country:CanadaOperation:Hydraulic Firstbuilt :1904 Latestbuilt :1980s Length:43m Width:10m Fall:19.8 m升船機 Anderton Boat Lift提升高度15.2m 1875 年建成,the boat lift was in use for over 100 years until it was closed due to cor

20、rosion in 1983. Restoration started in 2001 and the boat lift was re-opened in 2002. Near the village of Anderton, Cheshire, in north-west England. 升船機/英國Anderton Boat Lift The modern Anderton Boat Lift visitor centre and exhibition building.尼得芬諾/德國 Niederfinow Boat Lift尼得芬諾/德國 Niederfinow Boat Lift

21、提升高度 36 米 1934年建成 升船機高度60 m , 長 94 m, 5分鐘提升 36m. The boat lift consists of 14,000 Tonnes ofriveted 鉚接 structural steelwork standing on steel columns. The Oder-Havel-Kanal approaches the head of the lift on a 4,000 Tonne riveted steelwork aqueduct. The trough when filled weighs 4,290 tonnes and hangs

22、 on 256 steel cables, these cross over guide rollers and support 192 counterweights which balance the trough水槽 . The security of the lift is maintained by keeping half the cables in tension and the other half relaxed in reserve. The guide rollers have a diameter of 3.5m.Pin gearing with D.C.motors i

23、n Leonards electric motor speed controllers, connected together by a shaft allow a symmetrical drive. This arrangement allows the exact synchronisation of the four pin gears. The four Leonard controllers each have an output of 55 kilowatts totalling 220 kilowatts. Four worm geared shafts are driven

24、which intersect with internal threads built into the troughs. These move freely under normal circumstances but would seize if a cable broke providing extra safety.The Trough Counterweights尼得芬諾/德國 Niederfinow Boat Lift德國/呂內(nèi)堡平衡重垂直升船機 Scharnebeck twin ship lift Design: double counterweight lift 雙線并列,各獨

25、立運轉(zhuǎn)垂直提升高度Vertical lift: max. 38m (depending on the water level of the Elbe) 船廂尺寸: 105m / 12m / 3.5m 長/ 寬/ 深 Total weight of the trough filled with water: 5,800ton可通過1350噸的船舶,年單線通過能力1010萬噸。Dimensions of one counterweight: 6.8m x 3.4m x 0.32m 240 根鋼絲直徑54mm;升船機全部鋼結(jié)構(gòu)和機械總重8300噸 。 4個160kW 電機驅(qū)動Time taken t

26、o pass through the lift: 1520minutes Visitors per year: approx. 500,000 德國/呂內(nèi)堡 Scharnebeck twin ship lift德國亨利興堡雙浮筒Henrichenburg boat lift德國亨利興堡雙浮筒 Henrichenburg boat lift1962年建成 長length :90 米 寬width : 12 米水深 draft :3 米提升 1350 噸船舶. The new lift soon became too small for the navigations requirements and a new ship lock allowing boats 190 metres long and 12 metres wide, allowing a 4 metre displaced depth was built next to the lift in 1989.The new lift was taken out of use in December 2005 because of technical proble

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