一艘大船驶进混凝土电梯间,然后顺着舱壁开始上升,直至来到顶部,沿水道驶进上游,这就是世界上最大的“电梯”。
从构想到建成共花了60年的时间,耗资50亿元人民币。
世界上最大的电梯是怎么建造的?具体用在哪里?它的动力以及安全性如何呢?
世界最大电梯具体用在哪里?三峡大坝升船机
其实这里所说的世界最大“电梯”,并不是平常的那种电梯,而是三峡大坝中帮助船只翻越大坝的升船机。
从原理模式上来说,升船机与电梯相差无几,只不过一个用来运人,一个用来运船。
至于最大,则要从它的规模说起,三峡大坝升船机最大升降高度113米,最大提升总重1.55万吨,能承载的最大过船规模3000吨级。
不管是技术难度,还是规模程度,都为世界之最。
世界最大电梯是如何建成的?三峡大坝
1994年12月三峡大坝开工修建,2006年5月全线建成,但由于升船机的建造难度过大,大坝主体差不多完工了,它才开始建设。
三峡大坝的升船机从2004年的设计阶段到2012年的试运行阶段,中间共用了8年多的时间,不过关于三峡升船机的技术研究,早在1958年就已经开始了。
这样算下来,为了建造三峡大坝的升船机,国家前前后后共花了将近60年的时间。
三峡大坝五级船闸
可三峡大坝已经有了供船只通行的上下双线五级船闸,为什么还非要建升船机呢?
三峡大坝为什么要建升船机?原因就在于船闸的效率太慢,如果船只从大坝旁的五级船闸通行的话,时间最长需要6个小时。
即使后来通过科学调度,采用同步进闸、同步移泊等方式,将时间压缩到3个多小时,效率依然让人头疼。
但自从升船机建好后,轮船只需10分钟,便能完成近40层楼高的垂直升降,113米的大坝轻轻松松就能翻越,就算加上出入坝的时间,总共也不过40分钟,效率可谓是船闸的四五倍。
如果以电梯来比喻的话,五级船闸就相当于一层一层上升的自动扶梯,升船机就是直上直下的轿厢电梯。
升船机具体是如何运行的?从结构来看,三峡升船机主要由上下游的引航道和承船厢组成,这里的承船厢就与电梯的轿厢相似;
从下游过来的船只顺着引航道进入承船厢,系缆固定后,随着厢体以每秒0.2米的速度上升,到达坝顶后,顺着引航道出去便是上游。
而升船机的原理与电梯差不多,都是利用配重块进行厢体的升降。
不同的是,平常的电梯利用钢丝绳、滑轮提升,三峡大坝的升船机则是用齿轮齿条进行爬升,这样不仅在平衡稳定性方面得到提升,安全性方面也更有保障。
三峡升船机安全锁定机构
船厢上的齿轮与塔柱的齿条相互啮合,驱动船厢升降运行,并且为了使升船机更加安全,设计师在船厢的4套驱动机构旁边,专门设置了“长螺母柱-短螺杆”的安全装置;
它与齿轮同步爬升,一旦发生意外,便能立即完成自锁保证承船厢的安全。
参考资料:
探访三峡大坝“收官”之作 揭开世界最大升船机之谜——中国新闻网
「大江奔流」揭秘三峡升船机不仅仅是一个“大电梯”——央视网
“空中电梯”:三峡升船机兴建始末①——三峡孬张
“空中电梯”:三峡升船机兴建始末②——三峡孬张
【探秘三峡升船机】又一人间奇迹——长江水利网
三峡工程"最后谜底":运船"超级电梯"10分钟上40楼——中国青年报
湖北:多举措为三峡通航破“梗阻”——湖北日报
三峡升船机传力机理与安全可靠性研究——水利水电技术