三峽升船機

三峽升船機

三峽升船機是世界最大的升船機,具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位變幅大和下游水位變化速率快等特點,技術和施工難度都是世界之最。由武船集團製造的三峽升船機承船廂可載3000噸級船舶,最大爬升噸位高達1.55萬噸,最大爬升高度113米。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。2016年9月18日,三峽升船機進入試通航階段。

基本信息

建設背景

三峽升船機三峽升船機
三峽五級船閘是目前船隻通過三峽大壩的主要方式,其於2003年6月投入運行,是世界最大的船閘。三峽雙向船閘的設計通過能力為1億噸,普通船舶平均待閘時間近40小時、危險品船舶則超過50小時,下行船舶最長待閘時間達340小時。旅遊船難以等候,多在宜昌轉運乘客。三峽樞紐通過能力不足與日益增長的長江上下游水運量之間的矛盾愈加突出。

建設歷程

三峽升船機通過驗收轉入試通航三峽升船機通過驗收轉入試通航
三峽升船機自20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”。1995年4月,國務院三峽工程建設委員會研究決定升船機工程緩建。2007年10月,升船機續建工程恢復施工。2012年7月,除升船機外的三峽工程建設任務全面完成。

2014年11月,長江電力水電公司通信分公司承擔的升船機監控安裝工程完工,升船機內部監控畫面可直傳三峽集團北京總部。
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。
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。

2016年5月11日至13日,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在三峽壩區召開長江三峽水利樞紐升船機工程試通航前驗收會議。驗收組成員在查看現場、聽取匯報、查閱資料和認真討論的基礎上,通過了《長江三峽水利樞紐升船機工程試通航前驗收鑑定書》。鑑定書明確,三峽升船機已按國家批准的設計方案基本建成,具備試通航條件。2016年5月三峽升船機13日通過試通航前驗收,標誌著這一世界級升船機工程開始由建設階段逐步轉入通航試運行階段。

2016年9月18日,三峽升船機進入試通航階段。

性能數據

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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,升船機承船廂可載3000噸級船舶過壩。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。

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。

三峽升船機為國內首次採用齒輪齒條爬昇平衡重式垂直升船機,過船規模為3000噸級,最大提升總重量達1.55萬噸,升船機承重塔柱高達146米,支撐著承船廂垂直升降最大高度113米。升船機上游通航水位變幅30米,下游通航變幅11.8米。

工作原理

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。三峽升船機由上游引航道、上閘首、船廂、下閘首、下游引航道五部分組成。船舶沿下游引航道行駛至船廂後,其將會像乘坐電梯一樣,由機械驅動從大壩下游垂直提升至上游,在克服上、下游間的水位落差後通過大壩,並沿上游引航道繼續航行。

建成意義

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。三峽升船機一旦投用,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。

三峽升船機工程的建設者們大膽創新設計理念、製造技術、施工工藝和管理方法,成功解決了船廂及其設備與塔柱變形協調,齒條螺母柱、船廂結構這些關鍵設備的製造等一系列世界級技術難題,有力地推動了世界升船機技術的發展和套用,為大型垂直升船機建設積累了寶貴經驗。三峽升船機建設在提高我國升船機建設水平、專業設備設計製造能力等方面,也發揮了十分重要的促進作用。

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