升船机的类型及适用条件 更新2018.8.docx

升船机的类型及适用条件

一、升船机的类型

按照承船厢的工作条件，可将升船机分为干式和湿式两类。干式也称干运，是指将船舶置于无水的承船厢内承台上运送；湿式又称湿运，是指船只浮于有水的承船厢内运送。由于干运时船舶易于碰损，故目前已较为少用。

按承船厢的运行线路，一般将其分为垂直升船机和斜面升船机两大类。垂直升船机，是利用水力或机械力沿铅直方向升降，使船只过坝；而斜面升船机，船只过坝时的升降方向(运行线路)则是沿斜面进行的。下面仅对这两类升船机的特点予以简介。

(一)垂直升船机

垂直升船机按其升降设备特点，可以分为提升式、平衡重式和浮筒式等形式。

1、提升式升船机

提升式升船机类似于桥式升降机，船只驶进船厢后，由起重机进行提升，经过平移，然后下降过坝。提升式升船机的主要特点是动力较大，一般只用于提升中小船只。如我国丹江口水利枢纽中就应用了这种垂直升船机，如图1所示，其最大提升高度为83.5m，最大提升力为4500kN，提升速度为l1.2m／min，承船厢可湿运150t级驳船或干运300t级驳船。

图1丹江口水利枢纽的垂直升船机(单位：cm)

2、平衡重式升船机

平衡重式垂直升船机，是利用平衡重来平衡承船厢的重量，如图2所示。提升动力仅用来克服不平衡重及运动系统的阻力和惯性力，运动原理与电梯相似。其主要优点是：可节省动力，过坝历时短、通航能力大、耗费电量小、运行安全可靠，进出口条件较好。但是，工程技术较复杂，工程量较为集中，耗用钢材也较多。

如西德的吕勒升船机，属于双船厢，单个船厢的长度100m，宽度12m，水深3.5m，载船吨位为1500t，其提升高度为37.8m，为目前世界上最大的平衡重式升船机。

3、浮筒式升船机

浮筒式升船机，其特点是将金属浮筒浸在充满水的竖井中，如图3所示，利用浮筒的浮力来平衡船厢的总重量，提升动力仅用来克服运动系统的阻力和惯性力。这种升船机的支承平衡系统简单，工作可靠。但是，提升高度因受到浮筒所需竖井深度的限制，其提升高度不宜太大，并且，一部分设备长期处于竖井的水下，检修较为困难。

目前世界上最大的浮筒式升船机，是德国亨利兴堡枢纽中的升船机，于20世纪60年代建成，其提升高度14.5m，承船厢尺寸90m×12m，厢内水深3.Om，可通过l350t的船只。

(二)斜面升船机

斜面升船机，是在斜坡上铺设升降轨道，将船舶置于特制的承船车中干运或在承船厢中湿运过坝，如图11-15所示。这种升船机按照运行方式不同，可以分为牵引式、自行式(或称自爬式)；按照运送方向与船只行驶方向的关系，又可分为纵向行驶和横向行驶两种。其中，牵引式纵向行驶的升船机应用最为广泛。

图2平衡重式垂直升船机(单位：m)图3浮筒式垂直升船机

斜面升船机一般由承船厢、斜坡轨道和卷扬设备等部分组成。为了减小牵引动力，斜面升船机多设置平衡重块。在我国丹江口水利枢纽中，由于落差大，若采用单一的垂直升船机、斜面升船机或船闸方案，工程量都较大，同时考虑到近期货运量较小，经过比较，选用了垂直升船机与斜面升船机相结合的方式，船厢干湿两用，曾干运过300t的驳船和湿运过l50t的驳船。

目前，世界上运载量最大、提升最高的斜面升船机，是俄罗斯的克拉斯诺雅尔斯克斜面升船机，其最大提升高度达ll8m，可以运载2000t的船舶。

二、升船机的适用条件

升船机作为通航建筑物，其形式确定主要取决于水头的大小、地形、地质条件、运输量、运行管理条件等，应经过技术经济比较后进行确定。

通常情况下，船闸的运行安全可靠，运输量比较大，运转费用低，建造和管理经验都较成熟。但是，船闸的运用耗费水量较多，其工程造价随水头的加高而显著加大。升船机的投资主要取决于提升重量，而提升高度影响较小，耗水量很小，水头较高时兴建升船机可能比建多级船闸有利，但是，其机械设备较为复杂，过船吨位易受到限制。一般斜面升船机比垂直升船机经济，施工、管理、维修也方便，但是，它需要具有适宜的地形条件，水头高时运行路线长，运转周期较长，运输能力较小。

一般来说，水头在lOm以下时，选用船闸较为合理；水头在10～40m时，可考虑单级船闸或升船机；水头在40～70m时，可考虑多级船闸或升船机，应进行经济比较确定；水头超过70m时，一般应选用升船机。在中、小河道上，如船只少，吨位较小，宜采用斜面升船机，可能较为经济。当运输量大、保证要求高，采用单级船闸或升船机难于满足要求时，可以采用双线甚至多线船闸或升船机。