船舶“坐電梯”三峽升船機(jī)驚艷世界

木子

三峽升船機(jī)為國(guó)內(nèi)首次采用齒輪齒條爬升平衡重式垂直升船機(jī)，過(guò)船規(guī)模為3000噸級(jí)，最大提升總重量達(dá)1.55萬(wàn)噸，升船機(jī)承重塔柱高達(dá)146米，支撐著承船廂垂直升降最大高度113米。升船機(jī)上游通航水位變幅30米，下游通航變幅11.8米，是目前世界上技術(shù)最復(fù)雜、規(guī)模最大的升船機(jī)。

2016年9月18日下午，承船廂搭載著重3000噸的長(zhǎng)江三峽9號(hào)客輪緩緩降落，當(dāng)承船廂水位與下游引航道水位齊平后，防撞桿緩緩打開(kāi)。隨后，白色承船廂的廂底沒(méi)入水中，客輪緩緩駛出……三峽工程的“收官之作”、世界上最大的升船機(jī)——三峽升船機(jī)宣告試通航成功。這標(biāo)志著，三峽工程的最后一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目建成并開(kāi)始發(fā)揮功能。

時(shí)間跨度60余年

三峽工程揭開(kāi)最后的“謎底”

三峽升船機(jī)自20世紀(jì)50年代開(kāi)始研究，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的論證、比選和設(shè)計(jì)過(guò)程，時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)60余年。據(jù)資料顯示，1994年，三峽工程正式開(kāi)工。次年，升船機(jī)由于技術(shù)復(fù)雜等原因，經(jīng)研究決定將三峽升船機(jī)工程緩建。2003年，為提高升船機(jī)安全可靠性，三峽建設(shè)者們決定將原設(shè)計(jì)的鋼絲繩卷?yè)P(yáng)提升方案改為現(xiàn)有方案。2007年年底，三峽升船機(jī)續(xù)建工程恢復(fù)施工。

三峽升船機(jī)整體設(shè)施由上游引航道、上閘首、承船廂、下閘首和下游引航道組成。承船廂是升船機(jī)中最重要的部分，船只就是坐在這個(gè)“大水盆”里上上下下。

作為世界最大水利樞紐三峽工程的最后一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，三峽升船機(jī)也被稱(chēng)為三峽工程最后的“謎底”。在經(jīng)歷了多年的緩建和續(xù)建之后，三峽升船機(jī)于2016年5月13日和9月13日分別通過(guò)了試通航前和消防工程驗(yàn)收，認(rèn)為具備投入試運(yùn)行的條件。

至此，三峽工程揭開(kāi)最后一層神秘面紗。

大船爬樓梯 小船坐電梯

自2003年三峽船閘通航以來(lái)，船舶都是經(jīng)由三峽雙線五級(jí)船閘，一級(jí)一級(jí)抬升，以“爬樓梯”的方法通過(guò)大壩，就像上下5級(jí)臺(tái)階。三峽船閘單個(gè)閘室凈寬34米、長(zhǎng)280米，是世界上最大的閘室，可同時(shí)容納6艘3000噸級(jí)船舶，能通過(guò)萬(wàn)噸級(jí)船隊(duì)，故有“大船爬樓梯”的比喻。三峽升船機(jī)過(guò)船規(guī)模為3000噸級(jí)，船舶在三峽升船機(jī)承船廂里，像坐電梯一樣，被懸在空中，故有“小船坐電梯”之說(shuō)。

作為通航建筑物，三峽升船機(jī)和三峽船閘一樣，都是三峽樞紐工程的重要組成部分。目前，兩者分別為世界最大的升船機(jī)和船閘。今后，三峽升船機(jī)將與三峽船閘一起，形成三峽大壩“大船爬樓梯、小船坐電梯”的壯美景象。

船舶“坐電梯”

40分鐘完成近40層樓高的垂直升降

據(jù)中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司升船機(jī)項(xiàng)目部介紹，作為三峽工程的永久通航設(shè)施之一，三峽升船機(jī)是客貨輪和特種船舶的快速過(guò)壩通道。船舶通過(guò)三峽升船機(jī)“坐電梯”過(guò)壩，只需40分鐘時(shí)間，就可以完成近40層樓房高度的垂直升降以及“翻壩”。

假如船舶要從大壩下游駛向上游：首先，船舶駛?cè)氤写瑤?，關(guān)閉承船廂下游閘門(mén)。然后，承船廂通過(guò)爬升裝置上升，直到承船廂內(nèi)水位與上游水庫(kù)水位齊平。最后，打開(kāi)承船廂上游閘門(mén)，船舶駛出承船廂進(jìn)入上游航道。船舶從上游向下游行駛與其過(guò)程相反。

船舶若通過(guò)三峽船閘過(guò)壩，則需要攀爬5個(gè)“臺(tái)階”，耗費(fèi) 3個(gè)多小時(shí)。三峽升船機(jī)投入運(yùn)行后，符合條件的船舶可借助升船機(jī)“電梯式”通過(guò)三峽大壩，大大縮短過(guò)壩時(shí)間。

尖端科技

多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)世界之最

（1）提升重量、高度均為世界之最。三峽升船機(jī)承船廂可載3000噸級(jí)船舶，最大提升重量達(dá)1.55萬(wàn)噸，最大爬升高度113米。提升重量和高度，均為世界之最。

（2）規(guī)模最大、技術(shù)難度最高。三峽升船機(jī)全線總長(zhǎng)約5000米，船廂室段塔柱建筑高度146米，最大提升高度為113米、最大提升重量達(dá)1.55萬(wàn)噸，承船廂長(zhǎng)132米、寬23.4米、高10米，可提升3000噸級(jí)的船舶過(guò)壩。這些數(shù)據(jù)都顯示了三峽升船機(jī)是世界上規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的升船機(jī)工程。

多舉措確保安全

為確保三峽升船機(jī)試通航成功，試通航前，湖北省公安消防總隊(duì)和宜昌市公安消防支隊(duì)代表分別前往三峽升船機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)船廂、塔柱、消防產(chǎn)品資料和消防救援設(shè)施等進(jìn)行了實(shí)地查驗(yàn)，并對(duì)照此前預(yù)驗(yàn)收整改及完善項(xiàng)目的要求進(jìn)行核查。據(jù)通報(bào)綜合項(xiàng)目檢查情況，三峽升船機(jī)在既定條件下符合原消防設(shè)計(jì)審核相關(guān)要求，同意三峽升船機(jī)在確保安全的情況下試通航。

為了保證升船機(jī)在高空中的安全，建設(shè)者們創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了船廂“剎車(chē)片”，也就是長(zhǎng)螺母柱短螺桿安全機(jī)構(gòu)裝置，一旦漏水，船廂會(huì)牢牢固定在螺母柱上，既不上升也不下降。

中國(guó)工程院院士陸佑楣說(shuō)，三峽升船機(jī)屬于齒輪齒條爬升、長(zhǎng)螺母柱短螺桿安全機(jī)構(gòu)、全平衡垂直式升船機(jī)。這種形式比人們較為熟知的鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式提升方案更安全可靠。

意義重大

年增600萬(wàn)噸的過(guò)壩能力

據(jù)了解，現(xiàn)有三峽雙向船閘年設(shè)計(jì)通過(guò)能力1億噸，由于運(yùn)量有限，船舶眾多，無(wú)法滿(mǎn)足過(guò)閘要求，普通船舶平均待閘停留時(shí)間40小時(shí)、危險(xiǎn)品船舶待閘逾50小時(shí)，下行船舶最長(zhǎng)待閘時(shí)間達(dá)340小時(shí)。旅游船難以等候，多在宜昌轉(zhuǎn)運(yùn)乘客。三峽樞紐通過(guò)能力不足與日益增長(zhǎng)的長(zhǎng)江上下游水運(yùn)量之間的矛盾愈加突出。

三峽升船機(jī)承載船型的設(shè)計(jì)定位主要適應(yīng)3000噸級(jí)大型客輪、旅游船，及部分運(yùn)送鮮活快速物資貨船。運(yùn)營(yíng)后，這類(lèi)船舶過(guò)壩時(shí)間將由現(xiàn)在通過(guò)船閘的3個(gè)多小時(shí)縮短為約40分鐘。屆時(shí)，游客有望不再轉(zhuǎn)車(chē)換船，預(yù)計(jì)每年將為三峽大壩增加600萬(wàn)噸的過(guò)壩能力。

長(zhǎng)江三峽通航管理局相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)，長(zhǎng)江“黃金水道”作用充分發(fā)揮，三峽樞紐過(guò)壩需求不斷增長(zhǎng)。三峽升船機(jī)將成為三峽船閘的輔助，這有助于進(jìn)一步提高三峽工程的通航調(diào)度靈活性和通航保障能力，促進(jìn)長(zhǎng)江黃金水道通航效益及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益充分發(fā)揮。