Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фолкеркское колесо
Таймлапс вращения колеса. Это видео охватывает период времени 10 минут.
Таймлапс из лодки

Falkirk Wheel является вращающимся судоподъемником в центральной части Шотландии , соединяющая Форт и Клайд канал с Юнионами - каналом . Подъемник назван в честь Фалкирка , города, в котором он расположен. Он соединяет два канала впервые с 1930-х годов. Он открылся в 2002 году в рамках проекта Millennium Link .

План по восстановлению каналов центральной Шотландии и воссоединению Глазго с Эдинбургом был осуществлен компанией British Waterways при поддержке и финансировании семи местных властей, Шотландской сети предприятий , Европейского фонда регионального развития и Комиссии тысячелетия . Планировщики на раннем этапе решили создать впечатляющую достопримечательность 21-го века, чтобы воссоединить каналы, вместо того, чтобы просто воссоздать исторический пролет шлюза .

Колесо поднимает лодки на 24 метра (79 футов), но канал Юнион все еще на 11 метров (36 футов) выше, чем акведук, который встречается с колесом. Лодки также должны проходить через пару замков между верхней частью колеса и каналом Союза. Falkirk Wheel - единственный вращающийся лодочный подъемник в своем роде в мире, и один из двух рабочих лодочных подъемников в Соединенном Королевстве, второй - лодочный подъемник Anderton .

История [ править ]

Ссылка до 1933 г. [ править ]

OS-карта полета замков в Фалкирке

Два канала, обслуживаемые колесом, ранее были соединены серией из 11 замков . [1] [2] При разнице в высоте 35 метров (115 футов) требовалось 3500 тонн (3400 длинных тонн; 3900 коротких тонн) воды на один рейс, а на прохождение полета уходит большая часть дня. [3]

К 1930-м годам они вышли из употребления, и шлюзы были демонтированы в 1933 году. [1] [2] Канал Форт и Клайд закрылся в конце 1962 года [4], а к середине 1970-х годов канал Юнион был залит. на обоих концах, непроходимые из-за водопропускных труб в двух местах и ​​проходящие по трубам под жилым комплексом. [5] Водоемы Британский совет (BWB) появился на свет 1 января 1963 года, в тот день , Forth и Клайд канал был закрыт, с целью найти широкую стратегию для будущего каналов в Соединенном Королевстве. [4] [5]

В 1976 году BWB решила после встречи с местными советами, что канал Форт и Клайд, фрагментированный различными событиями, должен сохранить свою оставшуюся судоходность за счет строительства новых мостов с достаточным пространством для лодок и продолжения обслуживания существующих шлюзов. [6] В то время восстановление морского судоходства считалось слишком дорогостоящим, но дальнейших ограничений на его использование не было. [6] В отчете об обследовании 1979 года было зафиксировано 69 препятствий для навигации и было запрошено мнение двадцати заинтересованных сторон, чтобы представить местный (предметный) план Форта и Клайда в 1980 году. [6]

Предложение [ править ]

Закон о лотереях 1993 года привел к созданию Комиссии тысячелетия для распределения средств, собранных от продажи лотерейных билетов, для избранных «благих целей». [7] В 1996 году, когда было накоплено достаточно средств, Комиссия предложила заявителям «делать все, что они сочтут желательным ... для поддержки важных дел, которые ознаменуют 2000 год и начало нового тысячелетия». [7] Условия заключались в том, что Комиссия будет финансировать не более половины проекта, а оставшийся баланс будет покрыт спонсорами проекта. [7]

BWB разработала более ранний план открытия канала связи, который всесторонне охватывал необходимые работы. [7] В 1994 году BWB объявил о своем плане подачи заявок на финансирование, который был представлен в 1995 году от имени Millennium Link Partnership. [8] Согласно плану, каналы должны быть открыты до их первоначальных рабочих размеров с высотой высоты 3 метра (9,8 фута) над водой. Бюджет всего проекта составил 78 миллионов фунтов стерлингов. [9]

14 февраля 1997 года Комиссия объявила, что поддержит Link, выделив 32 миллиона фунтов стерлингов, что составляет 42% от стоимости проекта. [10] Колесо и связанный с ним бассейн были оценены в 17 миллионов фунтов стерлингов, что составляет более пятой части общего бюджета. [11] Еще 46 миллионов фунтов стерлингов необходимо было собрать в следующие два года, прежде чем можно было начать строительство, при этом взносы от BWB, семи местных советов, Scottish Enterprise и частных пожертвований были увеличены на 8,6 миллиона фунтов стерлингов из Европейского фонда регионального развития . [12]

Дизайн [ править ]

Группа совместного предприятия Morrison-Bachy Soletanche представила свой оригинальный дизайн, который напоминал колесо обозрения с четырьмя гондолами, в 1999 году. Все стороны согласились с тем, что дизайн является функциональным, но не тем экспонатом, который искали BWB. [13] [14] После того, как ее попросили пересмотреть, компания British Waterways собрала команду из 20 архитекторов и инженеров. Под руководством Тони Кеттла из архитекторов RMJM первоначальные концепции и изображения были созданы с использованием механических концепций, предложенных командой дизайнеров из Баттерли и М.Г. Беннеттс. Это был интенсивный период работы, и окончательная концепция проекта была завершена за трехнедельный период летом 1999 года. [15] [13][16] Окончательный дизайн был результатом совместных усилий Совета British Waterways, технических консультантов Arup , Butterley Engineering и RMJM. [12]

Схемы зубчатых передач, которые были предложены в самых первых концепциях, были смоделированы Кеттлом с использованием конструктора Lego его 8-летней дочери . Клиентам и спонсорам были показаны рисунки и впечатления художников. [15] [17] Центр посетителей был спроектирован другим архитектором RMJM, Полом Сталланом . [18] [19]

Вдохновением для дизайна послужили двуглавый кельтский топор , пропеллер корабля и грудная клетка кита. [20] Кеттл описал Колесо как «красивую, органично плавную вещь, похожую на позвоночник рыбы» [17], а Королевская комиссия по изящным искусствам Шотландии назвала его «формой современной скульптуры». [12]

Модели и изображения Фолкеркского колеса были показаны на выставке 2012 года в Музее Виктории и Альберта в Лондоне. [21] С 2007 года Фолкеркское колесо изображено на лицевой стороне новой серии банкнот номиналом 50 фунтов стерлингов, выпущенных Банком Шотландии . В серии заметок отмечаются достижения шотландского инженерного искусства с иллюстрациями мостов в Шотландии, таких как Виадук Гленфиннан и мост Форт . [22]

Строительство [ править ]

Вид на акведук и верхнюю часть колеса.

В марте 1999 года госсекретарь Шотландии Дональд Дьюар срезал первую кучу дерна, чтобы начать работы у шлюза 31 на канале Форт и Клайд. [12] Более 1000 человек были задействованы в строительстве колеса, [23] которое было рассчитано на срок службы не менее 120 лет. [20] [24]

Колесо было полностью сконструировано и собрано на заводе Butterley Engineering в Рипли , Дербишир . Затем летом 2001 года конструкция была разобрана и перевезена на 35 грузовиках в Фолкерк, после чего снова собрана на пять секций на земле и поднята на место. [25] Строительство канала потребовало 250 000 м 3 (8 800 000 куб. Футов) земляных работ, туннеля канала 160 м (520 футов) диаметром 8 м (26 футов) , акведуков 20 м (66 футов) и 120 м (390 футов). футов), три комплекта замков и несколько мостов, а также 600 м (2000 футов) подъездных дорог. [3]Туннель Rough Castle длиной 180 м (590 футов) проходил в три этапа, при этом две верхние четверти были пробурены стандартным экскаватором, а затем нижняя половина была вырыта с использованием модифицированного дорожного строгального станка в слоях 100 мм (4 дюйма). Этот метод был на 15% дешевле и сократил время строительства туннеля на две недели. [15]

Технические соображения [ править ]

Строительство бассейна.

Почва , на которой построено колесо ранее была использована в качестве открытой литой огнеупорной глины шахты, угольной шахты, а битуминозных работ, что приводит к загрязнению канала с дегтем и ртутью . [15] [26] Двадцать метров (66 футов) рыхлой засыпки от горных работ, содержащей большие валуны песчаника, не считались достаточно прочным фундаментом для такого размера конструкции, поэтому глубокий фундамент с тридцатью 22-метровыми (72 футами) бетонными сваями вбитые в основание . [15]

Из-за изменяющейся нагрузки, когда колесо вращается в чередующихся направлениях, некоторые секции испытывают полное изменение напряжения на противоположное . Во избежание усталости, которая могла привести к трещинам, секции были скреплены болтами, а не сварены, с использованием более 14 000 болтов и 45 000 отверстий под болты. [15] [20] [23]

Акведук, спроектированный ARUP , первоначально описывался как «не строящийся», но в конечном итоге был реализован с использованием арматурного стержня диаметром 40 мм (1,6 дюйма) . [3] [27] Первоначальные планы также показали, что канал строился прямо через стену Антонина , но это было изменено после петиции в пользу двух шлюзов и туннеля под стеной. [14]

Церемония открытия [ править ]

Члены королевской семьи на церемонии открытия.

24 мая 2002 года королева Елизавета II открыла Фолкеркское колесо в рамках празднования своего Золотого юбилея . Открытие было отложено на месяц из-за наводнения, вызванного вандалами, взломавшими ворота колеса. [28] Ущерб, ремонт которого стоил 350 000 фунтов стерлингов, привел к затоплению сухого колодца, повреждению электрического и гидравлического оборудования. [28] [29]

Операция [ править ]

Структура [ править ]

Кольцевые шестерни

Колесо имеет общий диаметр 35 м (115 футов) и состоит из двух противостоящих рычагов, выступающих на 15 м (49 футов) за центральную ось и имеющих форму двуглавого топора в кельтском стиле . [30] [31] [32] Два комплекта этих топоровидных рычагов соединены с центральной осью диаметром 3,8 м (12 футов) и длиной 28 м (92 фута). [33] Два диаметрально противоположных заполненных водой кессона , каждый вместимостью 250 000 литров (55 000 имп галлонов; 66 000 галлонов США), установлены между концами рукавов. [23]

Кессоны или гондолы всегда несут общий вес 500 тонн (490 длинных тонн; 550 коротких тонн) воды и лодок, при этом каждая гондола весит 50 тонн (49 длинных тонн; 55 коротких тонн). [15] Необходимо поддерживать уровень воды с каждой стороны, таким образом уравновешивая вес на каждой руке. Согласно принципу Архимеда , плавающие объекты перемещают в воде свой собственный вес, поэтому, когда лодка входит, количество воды, выходящей из кессона, весит точно так же, как и лодка. [23] [32] Это достигается за счет поддержания уровня воды с каждой стороны с точностью до 37 мм (1,5 дюйма) с помощью компьютерной системы управления на всей территории, включающей датчики уровня воды, автоматические шлюзы и насосы. [15][13] Требуется 22,5 киловатт (30,2 л.с.) для приведения в действие десяти гидравлических двигателей , которые потребляют 1,5 киловатт-часа (5100 БТЕ) на пол-оборота, примерно столько же, сколько кипячение восьми чайников воды. [15]

Каждый из двух кессонов имеет ширину 6,5 метра (21 фут) и может вместить до четырех лодок длиной 20 метров (66 футов) по каналам . [27] Колесо поднимает или опускает лодку в сумме на 24 метра (79 футов), а два последующих замка поднимают или опускают лодку еще на 11 метров (36 футов). [34] [35]

Водонепроницаемые двери [ править ]

Водонепроницаемые двери на каждом конце соответствуют дверям, расположенным на верхней конструкции и нижнем яме дока. Из-за нехватки места, где обычная распашная дверь резко уменьшила бы полезную длину кессона, были выбраны вертикально поднимающиеся навесные двери. [36] Двери поднимаются из ниши в основании кессона и приводятся в действие гидравлической фурмой при стыковке. [36]

После перевода колесных рычагов в вертикальное положение срабатывают механизмы блокировки. К ним относятся фиксирующие штифты, которые выступают в основания кессона, и гидравлические зажимы, которые поднимаются, чтобы удерживать кессоны на месте. Кроме того, для удержания колеса используется набор больших стопорных штифтов в нижней части конструкции. Хотя дверь верхнего кессона и дверь, удерживающая воду в верхнем водопроводе, совмещены, между ними есть зазор. Верхняя дверь акведука имеет U-образную водонепроницаемую раму, которую можно удлинить, чтобы прижать к двери кессона, чтобы закрыть зазор. Вода закачивается в щель до уровня воды. Как только вода в зазоре выровняется, дверь со стороны акведука опускается, а затем дверь со стороны кессона, позволяя лодке пройти. В обратном направлении,когда лодка находится в кессоне, поднимается дверь кессона, а за ней - верхняя дверь акведука. Из зазора откачивается вода. Затем водонепроницаемое уплотнение U-образной формы снова утоплено ближе к верхней двери водопровода. Наконец, перед поворотом колеса блокирующие механизмы снимаются. Этот процесс аналогичен и для двери в нижнем бассейне канала.[37]

  • Двери, запорные механизмы и пломбы

  • Дверь верхнего акведука с U-образным уплотнением и насосной системой

  • Механизмы блокировки включают стопорный штифт вверху и гидравлический зажим внизу.

  • Приемники фиксирующих штифтов и зажимов на кессоне (1 и 2) и приемники фиксирующих штифтов колеса (3)

  • Слева направо: дверь кессона (за поручнем) выровнена с дверцей бассейна, но с зазором, U-образное уплотнение выдвинуто, заполнено водой, двери опущены.

  • Воспроизвести медиа

    Опускание дверей в нижнем бассейне канала

Машинное отделение [ править ]

Зона, в которой размещаются механизмы, приводящие в движение колесо, расположена в последней опоре акведука и содержит семь камер, соединенных лестницами. [38] Доступ осуществляется через дверь, расположенную на уровне земли или через вход на полпути наверху башни с козловым краном, чтобы облегчить установку оборудования. [38]

На первом этаже находятся трансформаторы для привода колеса. Когда колесо было затоплено вандалами в апреле 2002 года, эта комната была заполнена на 8 см (3 дюйма) от сборных шин 11 кВ . [38] На первом этаже находится резервный генератор и распределительное устройство на случай выхода из строя электросети на колесо. [38] На втором этаже находится пара гидравлических насосов, которые приводят в действие гидравлические двигатели в камере наверху. [38] Мощность подается непосредственно на ось с помощью 10 гидравлических двигателей, которые также служат тормозами. К каждому двигателю подключена зубчатая передача 100: 1 для уменьшения скорости вращения. [38]

Механизм [ править ]

Реконструкция механизма с помощью Lego . Ведущий архитектор Тони Кеттл использовал другую модель Lego, чтобы продемонстрировать механизм клиентам и спонсорам.

Кессоны необходимо вращать колесом, чтобы оставаться на одном уровне. В то время как вес кессонов на подшипниках обычно достаточен для их вращения, зубчатый механизм с использованием трех больших шестерен одинакового размера, соединенных двумя меньшими, гарантирует, что они вращаются с точно правильной скоростью и остаются правильно сбалансированными. [39]

Каждый конец каждого кессона поддерживается небольшими колесами, которые движутся по рельсам на внутренней стороне отверстий диаметром 8 м (26 футов) на концах кронштейнов. [39] Вращением управляет ряд шестерен: чередующаяся схема из трех коронных шестерен диаметром 8 м (26 футов) и двух меньших промежуточных шестерен, все с внешними зубьями, как показано на рисунке. [39] Большая центральная шестерня свободно установлена ​​на оси со стороны машинного отделения и зафиксирована на месте, чтобы предотвратить ее вращение. [38] [39]Две меньшие шестерни прикреплены к каждой из плеч колеса со стороны машинного отделения. Когда двигатели вращают центральную ось, рычаги качаются, и маленькие шестерни входят в зацепление с центральной шестерней, в результате чего меньшие шестерни вращаются с более высокой скоростью, чем колесо, но в том же направлении. Меньшие шестерни входят в зацепление с большими коронными шестернями в конце кессонов, приводя их в движение с той же скоростью, что и колесо, но в противоположном направлении. Это отменяет вращение рычагов и сохраняет кессоны стабильными и идеально ровными. [39]

Док-яма [ править ]

Фолкеркское колесо в действии. Справа клиновидное здание - центр для посетителей. Обратите внимание на стыковочную яму в нижнем канале.
Другой вид со стыковочной ямой внизу

Приямок представляет собой порт в виде сухого дока, изолированный от бассейна нижнего канала с помощью водонепроницаемых затворов и сохраняемый в сухом состоянии с помощью водяных насосов. [20] Когда колесо останавливается с рычагами в вертикальном положении, лодки могут заходить в нижний кессон и выходить из него, когда ворота открыты, без затопления стыковочной ямы. Под кессоном пусто. [20] [27]

Без стыковочной ямы кессоны и концы рычагов колеса были бы погружены в воду в нижнем бассейне канала каждый раз, когда колесо вращалось. [20] плавучести нижнего кессона бы сделать его более трудным повернуть колесо. [20]

Центр посетителей [ править ]

Информационный центр расположен на восточной стороне нижнего бассейна. [12] Морские прогулки на колесах отправляются примерно раз в час. [40] С тех пор, как колесо открылось, его посетило около 5,5 миллионов человек [41] и 1,3 миллиона совершили морскую прогулку, при этом около 400 000 человек ежегодно посещают колесо. [42] [43]

Панорамный вид на колесо и акведук.

Упоминания в СМИ [ править ]

Колесо упоминалось на Смитсоновском канале в США дважды с 2017 года. Первым было « Воздушная Британия», когда эпизод охватил Шотландию в 2017 году. Вторым было « Как они это построили?». в рамках серии "Artic Structure and Auditoria", которая вышла в эфир в 2021 году.

См. Также [ править ]

  • Лодочный подъемник Андертон
  • Банкноты Шотландии (по дизайну)
  • Каналы Соединенного Королевства
  • Путь к Форт-энд-Клайд-канал
  • Подъемники на старом Центральном канале
  • Список лодочных подъемников
  • Замок лифта Питерборо
  • Лодочный подъемник Strépy-Thieu
  • Спираль (Фолкерк)

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ а б "История Фолкеркского колеса" . Шотландский водный фонд. Архивировано из оригинального 7 -го января 2014 года . Проверено 6 января 2013 года .
  2. ^ а б «История» . Фолкеркское колесо . Проверено 6 января 2013 года .
  3. ^ a b c "Ссылка на тысячелетие" (PDF) . Эдинбургский университет. Архивировано из оригинального (PDF) 8 января 2014 года . Проверено 8 января 2014 года .
  4. ^ а б Патерсон 2013 , стр. 1875 г.
  5. ^ а б Патерсон 2013 , стр. 1877 г.
  6. ^ a b c Патерсон 2013 , стр. 1880 г.
  7. ^ а б в г Патерсон 2013 , стр. 1885 г.
  8. Перейти ↑ Paterson 2013 , pp. 1885–1886
  9. Перейти ↑ Paterson 2013 , p. 1886 г.
  10. Перейти ↑ Paterson 2013 , p. 1887 г.
  11. Перейти ↑ Paterson 2013 , p. 1889 г.
  12. ^ а б в г д Патерсон 2013 , стр. 1890 г.
  13. ^ a b c "Гражданское строительство: Фолкеркское колесо" (PDF) . bacsol.co.uk. Архивировано 14 января 2014 года из оригинального (PDF) . Проверено 14 января 2014 года .
  14. ^ a b "Фолкеркское колесо обозрения" . Genetics.info . Проверено 11 января 2014 .
  15. ^ a b c d e f g h i "Посещение объекта Falkirk Wheel - информационный лист" (PDF) . Эдинбургский университет. Архивировано из оригинального (PDF) 12 января 2014 года . Проверено 11 января 2014 .
  16. ^ «Создание недостающего звена» . millenniumnow.org.uk. Архивировано из оригинала на 6 января 2014 года . Проверено 11 января 2014 .
  17. ^ а б Кроуфорд 2013 , стр. 206
  18. ^ "Фолкеркское колесо" . urbanrealm.com . Проверено 7 февраля 2014 года .
  19. ↑ Ричард Уэйт (15 июля 2011 г.). «Ребрендинг: Пол Сталлан возглавил возрождение RMJM» . Журнал архитекторов . Проверено 7 февраля 2014 года .
  20. ^ a b c d e f g Фриланд, Ли. «Фолкеркское колесо» (PDF) . elevator-world.com.
  21. ^ «Британский дизайн 1948-2012: инновации в современную эпоху» (PDF) . Музей Виктории и Альберта . Проверено 11 января 2014 .
  22. ^ «Особенности дизайна банкноты: Серия мостов Банка Шотландии» . Комитет шотландских клиринговых банкиров . Проверено 12 января 2014 .
  23. ^ a b c d "Быстрые необычные факты" . Фолкеркское колесо . Проверено 12 января 2014 .
  24. ^ «Изобретая колесо» . Genetics.info . Проверено 13 января 2014 года .
  25. ^ «Дизайн и инженерия» . Фолкеркское колесо . Проверено 6 января 2013 года .
  26. ^ Обзор сессии . Королевское общество Эдинбурга. 2003. С. 91–92.
  27. ^ a b c "Фолкеркское колесо" . engineering-timelines.com. Архивировано из оригинального 13 января 2014 года . Проверено 13 января 2014 года .
  28. ^ a b «Колесо снова на ходу после ремонта вандализма» . Шотландец . 14 октября 2002 . Проверено 6 января 2014 года .
  29. ^ "Вандализм Фолкеркского колеса" . Genetics.info . Проверено 12 января 2014 .
  30. ^ "Гигантское вращающееся колесо несет лодки между каналами" . Siviele Ingenieurswese . 10 : 145.2002.
  31. ^ InCom 2009 , стр. 26 год
  32. ^ a b «Символ тысячелетия: Фолкеркское колесо» . ASME . Проверено 12 января 2014 .
  33. ^ Американское общество инженеров-строителей 2001 , стр. 48
  34. ↑ West, Timothy (2 ноября 2017 г.). Наши путешествия по Великому каналу: Жизнь воспоминаний о самых красивых водных путях Великобритании: Жизнь воспоминаний о самых красивых водных путях Великобритании . Kings Road Publishing. п. np ISBN 978-1-78606-862-0.
  35. ^ "Фолкеркское колесо" . Институт инженеров-строителей (ICE) . 15 февраля 2018 . Проверено 8 января 2021 года .
  36. ^ a b «Фолкеркские колесные двери и уплотнения» . Genetics.info . Проверено 13 января 2014 года .
  37. ^ «Как это работает» . Шотландские каналы . Проверено 9 апреля 2018 .
  38. ^ a b c d e f g "Посещение камеры привода колес в Фолкерк" . Genetics.info . Проверено 12 января 2013 года .
  39. ^ a b c d e "Как это работает?" . Фолкеркское колесо . Проверено 12 января 2013 года .
  40. ^ «Время открытия» . Фолкеркское колесо . Проверено 15 января 2014 года .
  41. ^ "О Фолкеркском колесе" .
  42. ^ «Фолкеркское колесо имеет большой успех» . Шотландский туристический альянс. Архивировано из оригинала 16 января 2014 года . Проверено 14 января 2014 года .
  43. ^ "Британские данные о посетителях туристической достопримечательности: кто на высоте, а кто внизу?" . Хранитель . 23 февраля 2011 . Проверено 14 января 2014 года .

Источники [ править ]

  • Кроуфорд, Роберт (2013). О Глазго и Эдинбурге . Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674070592.
  • InCom (2009). Инновации в конструкции навигационных замков . PIANC. ISBN 9782872231751.
  • Патерсон, Лен (2013). От моря к морю: История каналов Шотландской низменности и нагорья . Издательство Нила Уилсона. ISBN 9781906000349.
  • Американское общество инженеров-строителей (2001 г.). Международная инженерная история и наследие: Улучшение мостов к 150-летию ASCE: Труды третьего Национального конгресса по истории и наследию гражданского строительства . ISBN 9780784405949.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт

Координаты : 56 ° 0′1 ″ с.ш., 3 ° 50′30 ″ з.д. / 56,00028 ° с.ш.3,84167 ° з. / 56,00028; -3,84167