您見過輪船「坐電梯」嗎? 5月13日,世界最大的升船機——三峽升船機工程通過國務院長江三峽工程整體竣工驗收委員會樞紐工程驗收組驗收,初定2016年6月投入運營。 屆時,大船「爬樓梯」、小船「坐電梯」的詩意景象,將在三峽大壩實現。而且,這個被譽為三峽工程最後的「謎底」也終於揭曉。
千噸旅遊船乘「大腳盆」電梯 2015年11月初,三峽集團公司展開三峽升船機全行程調試。調試高程為下游62米至上游175米,為三峽升船機最大爬升高度。 與三峽船閘過船不同,船舶在三峽升船機承船廂里,像坐電梯一樣,被懸在空中,由機械驅動承船廂升降,以克服大壩上、下游的集中水位落差。三峽升船機整體設施由上游引航道、上閘首、承船廂、下閘首和下游引航道組成。
2015 年12月21日下午1時40分,實船試驗開始。1000噸級旅遊船「長江電力」號駛入三峽升船機上游引航道。此時,承船廂與上閘首工作門對接,上閘首段依 次開啟活動橋、上閘首臥倒門,承船廂依次開啟防撞裝置、船廂工作門,旅遊船緩緩駛入承船廂。隨後船廂內相關設施依次關閉,開啟船廂間隙泄水系統。 此時客輪在承船廂中,仿佛進入了一個裝水的「大腳盆」。承船廂開始以0.2米/秒的速度下行,當行駛至下游對接位時,承船廂與下閘首工作門對接,間隙充水。然後,旅遊船駛出承船廂。整個實船試驗過程歷時1小時10分鐘。 升船機是怎麼工作的? 假如船舶要從大壩下游駛向上游——當船舶駛入承船廂,關閉承船廂下游閘門,承船廂通過爬升裝置上升,直到承船廂內水位與上游水庫水位齊平時,打開承船廂上游閘門,船舶駛出承船廂進入上游航道。船舶從上游向下遊行駛,與其過程相反。
升船機運行示意圖
提升重量和高度均為世界之最 三峽升船機承船廂可載3000噸級船舶,最大爬升噸位達1.55萬噸,最大爬升高度113米。提升重量和高度,均為世界之最。 三峽升船機自上世紀50年代開始研究,經歷了漫長的論證、比選和設計過程,被譽為三峽工程最後的「謎底」。建設者們大膽創新,成功解決了船廂及其設備與塔柱變形協調等一系列世界級技術難題,為大型垂直升船機建設積累了寶貴經驗。 2015年3月26日,主持設計三峽大壩「大船爬樓梯,小船坐電梯」的中國工程院院士、長江委設計院院長鈕新強,獲2014年度湖北省科學技術突出貢獻獎。 全球規模最大、技術難度最高 三峽升船機全線總長約5000米,船廂室段塔柱建築高度146米,最大提升高度為113米、最大提升重量超過1.55萬噸,承船廂長132米、寬23.4米、高10米,可提升3000噸級的船舶過壩。這些數據顯示三峽升船機是世界上規模最大、技術難度最高的升船機工程。 2014年11月,武船集團展開了兩項重大試驗。一是同步軸系統安裝。要求在全長200米的長度範圍內,同軸度達到1毫米,安裝精度之高為國內罕見。武船項目部成員攻克多個技術難關,實現了單人手動將全長200米的同步軸系統自由轉動,四個驅動點同時轉到的奇蹟。 此外,武船進行了三峽升船機船廂水漏空工況試驗。據介紹,三峽升船機中船廂的升降,與人乘坐的電梯轎廂一樣,也以平衡重塊保持受力平衡。但承船廂的質量更大,一旦重力失衡未能控制將面臨災難性後果。 在承船廂水漏空工況模擬測試中,船廂因重力失衡受拉達8500噸,船廂在安全機構的鎖定下,紋絲不動。試驗成功充分反映了承船廂結構的裝焊質量及安全機構的安裝質量優良,從而為三峽升船機的安全運行提供了有力保障。
此外,三峽升船機還設有讓旅客迅速疏散的設施,並與承重結構上的應急疏散口連接,旅客可以通過活動走道,經承重結構疏散、離開升船機。 年增600萬噸過壩能力 過閘時間縮短近3小時 據了解,現有三峽雙向船閘年設計通過能力1億噸,由於運量有限,船舶眾多,無法滿足過閘要求,普通船舶平均待閘停留時間40小時、危險品船舶待閘逾50小時,下行船舶最長待閘時間達340小時。 作為三峽工程的永久通航設施之一,三峽升船機是客貨輪和特種船舶的快速過壩通道。該升船機運營後,遊船一般40分鐘就可通行一次,比永久船閘通行一次用時3.5小時,縮短了2小時50分鐘。
三峽升船機承載船型的設計定位主要適應3000噸級大型客輪、旅遊船,及部分運送鮮活快速物資貨船。運營後,這類船舶過壩時間將由現在通過永久船閘的3.5小時縮短為約40分鐘。屆時,遊客有望不再轉車換船,預計每年將為三峽大壩增加600萬噸的過壩能力,使長江黃金水道通航效益及社會經濟效益得以充分發揮。
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