Фолкеркское колесо
Фолкеркское колесо ( шотландский гэльский : Cuibhle na h-Eaglaise Brice ) — вращающийся лодочный подъемник в Тамфурхилле , Фолкерк , в центральной Шотландии , соединяющий каналы Форт и Клайд с каналом Юнион . Он открылся в 2002 году в рамках проекта Millennium Link , соединив два канала впервые с 1930-х годов.
План по восстановлению каналов центральной Шотландии и воссоединению Глазго с Эдинбургом был реализован компанией British Waterways при поддержке и финансировании семи местных властей, Сети шотландских предприятий , Европейского фонда регионального развития и Комиссии тысячелетия . Планировщики заранее решили создать впечатляющую архитектурную достопримечательность 21-го века, чтобы воссоединить каналы, а не просто воссоздать исторический шлюзовой пролет .
Колесо поднимает лодки на 24 метра (79 футов), но канал Юнион по-прежнему на 11 метров (36 футов) выше акведука, который встречается с колесом. Лодки также должны пройти через пару шлюзов между верхней частью колеса и каналом Юнион. Фолкеркское колесо — единственный в мире вращающийся лодочный подъемник и один из двух работающих лодочных подъемников в Соединенном Королевстве (второй — Anderton Boat Lift) .
История
[ редактировать ]Ссылка до 1933 года
[ редактировать ]
Два канала, обслуживаемые колесом, ранее были соединены серией из 11 шлюзов . [1] [2] При перепаде высоты в 35 метров (115 футов) ему требовалось 3500 тонн (3400 длинных тонн; 3900 коротких тонн) воды за один рейс, и на прохождение полета уходила большая часть дня. [3]
К 1930-м годам эти [ нужны разъяснения ] вышел из употребления, а в 1933 году шлюзы были разобраны. [1] [2] Канал Форт и Клайд закрылся в конце 1962 года. [4] а к середине 1970-х годов канал Юнион был засыпан с обоих концов, стал непроходимым из-за водопропускных труб в двух местах и проложен по трубам под жилым комплексом. [5] Британский совет по водным путям (BWB) был создан 1 января 1963 года, в день закрытия канала Форт и Клайд, с целью найти широкую стратегию для будущего каналов в Соединенном Королевстве. [4] [5]
В 1976 году BWB после встречи с местными советами решил, что канал Форт и Клайд, фрагментированный в результате различных застроек, должен сохранить оставшуюся судоходность за счет строительства новых мостов с достаточным пространством для лодок и продолжения обслуживания существующих шлюзов. [6] Восстановление судоходства море-море в то время считалось слишком дорогим, но дальнейших ограничений на его использование не было. [6] В отчете об обследовании 1979 года задокументировано 69 препятствий для судоходства и запрошено мнение двадцати заинтересованных сторон для представления местного (предметного) плана Форта и Клайда в 1980 году. [6]
Предложение
[ редактировать ]Закон о лотереях 1993 года привел к созданию Комиссии тысячелетия для распределения средств, полученных от продажи лотерейных билетов, на избранные «добрые дела». [7] В 1996 году, когда было накоплено достаточно средств, Комиссия предложила подать заявки «сделать все, что они сочли желательным… для поддержки достойных дел, которые ознаменуют 2000 год и начало нового тысячелетия». [7] Условия заключались в том, что Комиссия будет финансировать не более половины проекта, а оставшуюся часть покроют спонсоры проекта. [7]
Ранее BWB разработал план повторного открытия канала, который всесторонне охватывал необходимые работы. [7] В 1994 году BWB объявил о своем плане подать заявку на финансирование, которое было подано в 1995 году от имени Millennium Link Partnership. [8] Планы предусматривали открытие каналов до их первоначальных рабочих размеров с высотой высоты 3 метра (9,8 футов) 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% 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 пришлось собрать в течение следующих двух лет, прежде чем строительство могло начаться, при этом взносы BWB, семи местных советов, Scottish Enterprise и частные пожертвования были увеличены на 8,6 миллиона фунтов стерлингов из Европейского фонда регионального развития . [12]
Дизайн
[ редактировать ]Команда совместного предприятия Morrison-Bachy Soletanche представила свой оригинальный дизайн, который напоминал колесо обозрения с четырьмя гондолами, в 1999 году. Все стороны согласились, что дизайн был функциональным, но не тем экспонатом, который искал BWB. [13] [14] После того как компанию попросили пересмотреть решение, компания British Waterways собрала команду из 20 архитекторов и инженеров. Под руководством Тони Кеттла из архитекторов RMJM были созданы первоначальные концепции и изображения с использованием механических концепций, предложенных командой дизайнеров Баттерли и М.Г. Беннеттса. Это был напряженный период работы: окончательная концепция дизайна была завершена за три недели летом 1999 года. [15] [13] [16] Окончательный проект стал результатом сотрудничества Британского совета по водным путям, инженерных консультантов Arup , Butterley Engineering и RMJM. [12]
Схемы зубчатых систем, предложенные в самых первых концепциях, были смоделированы Кеттлом с помощью конструктора Lego его 8-летней дочери . Рисунки и впечатления художников были показаны клиентам и спонсорам. [15] [17] Центр для посетителей был спроектирован другим архитектором RMJM, Полом Сталланом . [18] [19]
Вдохновением для дизайна стали двусторонний кельтский топор ( бородатый топор ), гребной винт корабля и грудная клетка кита. [20] Кеттл описал Колесо как «красивую, органичную плавную вещь, похожую на рыбий позвоночник». [17] а Королевская комиссия изящных искусств Шотландии описала его как «форму современной скульптуры». [12]
Модели и изображения Фолкеркского колеса были представлены на выставке 2012 года в Музее Виктории и Альберта в Лондоне. [21] С 2007 года Фолкеркское колесо изображается на аверсе новой серии банкнот номиналом 50 фунтов стерлингов, выпущенных Банком Шотландии . Серия заметок посвящена достижениям шотландской инженерии с иллюстрациями мостов в Шотландии, таких как виадук Гленфиннан и мост Форт . [22]
Строительство
[ редактировать ]
В марте 1999 года Дональд Дьюар , государственный секретарь Шотландии , срезал первый кусок дерна, чтобы начать работы у шлюза 31 на канале Форт и Клайд. [12] На строительстве колеса было занято более 1000 человек. [23] который был рассчитан на срок не менее 120 лет. [20] [24]
Колесо было полностью построено и собрано на заводе Butterley Engineering в Рипли , Дербишир . Затем конструкция была разобрана летом 2001 года и перевезена на 35 грузовиках в Фолкерк, а затем снова собрана на земле на пять секций и поднята на место. [25] На строительство канала потребовалось 250 000 м. 3 (8 800 000 куб. футов) раскопок, туннель канала длиной 160 м (520 футов) диаметром 8 м (26 футов) , акведуки длиной 20 м (66 футов) и 120 м (390 футов), три комплекта шлюзов и ряд мосты, а также 600 м (2000 футов) подъездных дорог. [3] Туннель Раф-Касл длиной 180 м (590 футов) был проложен в три этапа: две верхние четверти были пробурены с помощью стандартного экскаватора, а затем нижняя половина была выкопана с помощью модифицированного дорожного рубанка слоями по 100 мм (4 дюйма). Этот метод оказался на 15% дешевле и сократил время строительства туннеля на две недели. [15]
Технические соображения
[ редактировать ]
Земля, на которой построено колесо, ранее использовалась под открытый карьер по добыче огнеупорной глины , угольную шахту и смоляной завод, что привело к загрязнению канала смолой и ртутью . [15] [26] Двадцать метров (66 футов) рыхлой засыпки после горных работ, содержащей большие валуны из песчаника , не считались достаточно прочным фундаментом для размера конструкции, поэтому глубокие фундаменты с тридцатью бетонными сваями длиной 22 м (72 фута), вбитыми в скальную породу. были использованы . [15]
Из-за изменения нагрузки при вращении колеса в разных направлениях в некоторых секциях происходит полная смена напряжений . Чтобы избежать усталости , которая могла привести к образованию трещин, секции были скреплены болтами, а не сварены, используя более 14 000 болтов и 45 000 отверстий для болтов. [15] [20] [23]
Акведук, спроектированный компанией Arup , первоначально описывался как «непостроенный», но в конечном итоге был реализован с использованием арматуры диаметром 40 мм (1,6 дюйма) . [3] [27] Первоначальные планы также предусматривали строительство канала прямо через стену Антонина , но это было изменено после подачи прошения в пользу двух шлюзов и туннеля под стеной. [14]
Церемония открытия
[ редактировать ]
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 высохшего колодца, в результате чего было повреждено электрическое и гидравлическое оборудование. [28] [29]
Операция
[ редактировать ]Структура
[ редактировать ]
Колесо имеет общий диаметр 35 м (115 футов) и состоит из двух противоположных рычагов, выступающих на 15 м (49 футов) за пределы центральной оси и принимающих форму двустороннего топора в кельтском стиле . [30] [31] [32] Два комплекта этих топористых рычагов соединены с центральной осью диаметром 3,8 м (12 футов) и длиной 28 м (92 фута). [33] Между концами рычагов установлены два диаметрально противоположных заполненных водой кессона , каждый емкостью 250 000 литров (55 000 имп галлонов; 66 000 галлонов США). [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] Уделяется внимание тому, чтобы поддерживать уровень воды с каждой стороны, таким образом балансируя вес на каждой руке. Согласно принципу Архимеда , плавающие предметы вытесняют в воде собственный вес, поэтому, когда лодка входит в нее, количество воды, выходящей из кессона, весит точно столько же, сколько лодка. [23] [32] Компьютерная система управления по всей площадке поддерживает уровни воды с каждой стороны с разницей в 37 мм (1,5 дюйма) с помощью датчиков уровня воды, автоматических шлюзов и насосов. [15] [13] требуется 22,5 киловатта (30,2 л.с.) Для питания десяти гидравлических двигателей , которые потребляют 1,5 киловатт-часа (5100 БТЕ) на пол-оборота, что примерно столько же, сколько кипячение восьми чайников воды. [15]
Каждый из двух кессонов имеет ширину 6,5 метра (21 фут) и длину 21,3 метра (70 футов). длиной 20 метров (66 футов) Каждый из них может вместить до четырех лодок . [27] Колесо поднимает или опускает лодку в общей сложности на 24 метра (79 футов), а два последующих замка поднимают или опускают лодку еще на 11 метров (36 футов). [34] [35]
Водонепроницаемые двери
[ редактировать ]Водонепроницаемые двери на каждом конце соответствуют дверям, расположенным на верхней конструкции и нижней доковой яме. Из-за проблем с пространством, поскольку обычная распашная дверь значительно уменьшила бы полезную длину кессона, были выбраны вертикально поднимающиеся распашные двери. [36] Двери поднимаются из ниши в основании кессона и при стыковке приводятся в действие гидравлической штангой. [36]
После перевода колесных рычагов в вертикальное положение срабатывают механизмы блокировки. К ним относятся крепежные штифты, выступающие в основания кессонов, и гидравлические зажимы, которые поднимаются и удерживают кессоны на месте. Кроме того, для удержания колеса используется набор более крупных крепежных штифтов на нижней конструкции. Хотя дверь верхнего кессона и дверь, удерживающая воду в верхнем акведуке, совмещены, между ними имеется зазор. Верхняя дверь акведука имеет U-образную водонепроницаемую раму, которую можно выдвинуть и прижать к двери кессона, чтобы закрыть зазор. Вода закачивается в зазор, чтобы заполнить его до уровня воды. Как только уровень воды 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 и верхняя дверь акведука. Вода выкачивается из зазора. Затем U-образный водонепроницаемый уплотнитель утапливают назад, ближе к верхней двери акведука. Наконец, перед поворотом колеса механизмы блокировки снимаются. Этот процесс аналогичен и для двери в нижней части бассейна канала. [37]
- Двери, запорные механизмы и уплотнители
Верхняя дверь акведука с U-образным уплотнением и насосной системой.
Механизмы блокировки включают стопорный штифт вверху и гидравлический зажим внизу.
Приемники штифта и зажима крепления на кессоне (1 и 2) и приемника штифта крепления колеса (3)
Слева направо: дверь кессона (за поручнем) на одной линии с дверью бассейна, но с зазором, U-образное уплотнение выдвинуто, заполнено водой, двери опущены.- Двери опускаются в нижнем бассейне канала.
Машинное отделение
[ редактировать ]Помещение, в котором размещено оборудование для привода колеса, расположено в последней колонне акведука и содержит семь камер, соединенных лестницами. [38] Доступ осуществляется через дверь, расположенную на уровне земли, или вход на полпути к башне, с использованием козлового крана для облегчения установки оборудования. [38]
На первом этаже расположены трансформаторы для питания колеса. Когда в апреле 2002 года колесо было затоплено вандалами, это помещение было заполнено до уровня 8 см (3 дюйма) от шин 11 кВ . [38] На первом этаже находится резервный генератор и распределительное устройство на случай отключения электропитания колеса. [38] На втором этаже находится пара гидравлических насосов , которые приводят в движение гидравлические двигатели в камере наверху. [38] Мощность подается непосредственно на ось с помощью 10 гидравлических двигателей, которые также выполняют функцию тормозов. К каждому двигателю подключена система передач 100:1 для снижения скорости вращения. [38]
Механизм
[ редактировать ]
Кессоны должны поворачиваться вместе с колесом, чтобы оставаться в горизонтальном положении. Хотя веса кессонов на подшипниках обычно достаточно для их вращения, механизм зубчатой передачи, использующий три большие шестерни одинакового размера, соединенные 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 рычагов. [39] Вращение контролируется цепочкой шестерен: чередующимися тремя кольцевыми шестернями диаметром 8 м (26 футов) и двумя промежуточными шестернями меньшего размера, все с внешними зубьями, как показано на рисунке. [39] Большая центральная шестерня свободно надевается на ось со стороны машинного отделения и фиксируется на месте, чтобы предотвратить ее вращение. [38] [39] Две меньшие шестерни прикреплены к каждому плечу колеса со стороны машинного отделения. Когда двигатели вращают центральную ось, рычаги качаются, и малые шестерни зацепляются 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 на концах кессонов, приводя их в движение с той же скоростью, что и колесо, но в противоположном направлении. Это исключает вращение из-за рычагов и сохраняет кессоны устойчивыми и идеально ровными. [39]
Стыковочная яма
[ редактировать ]
Причальная яма представляет собой порт, похожий на сухой док, изолированный от нижнего бассейна канала водонепроницаемыми воротами и поддерживаемый сухим с помощью водяных насосов. [20] Когда колесо останавливается с рычагами в вертикальном положении, лодки могут входить и выходить из нижнего кессона при открытых воротах, не затопляя причальную яму. Пространство под кессоном пусто. [20] [27]
Без стыковочной ямы кессоны и концы плеч колеса погружались бы в воду в нижнем бассейне канала каждый раз, когда колесо вращалось. [20] Плавучесть . нижнего кессона затрудняла бы поворот руля [20]
Центр для посетителей
[ редактировать ]Центр для посетителей расположен на восточной стороне нижнего бассейна. [12] Лодочные прогулки на колесе отправляются примерно раз в час. [40] С момента открытия колеса его посетило около 5,5 миллионов человек. [41] и 1,3 миллиона человек отправились в путешествие на лодке, причем ежегодно колесо посещают около 400 000 человек. [42] [43]
См. также
[ редактировать ]
- Лодочный подъемник Андертон
- Каналы Соединенного Королевства
- Путь к каналу Форт и Клайд
- Лифты на старом Канале дю Центр
- Список лодочных подъемников
- Лифтовый шлюз Питерборо
- Лодочный подъемник Стрепи-Тье
- Хеликс (Фалкирк)
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «История Фолкеркского колеса» . Шотландский фонд водных путей. Архивировано из оригинала 7 января 2014 года . Проверено 6 января 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б «История» . Фолкеркское колесо. Архивировано из оригинала 29 декабря 2012 года . Проверено 6 января 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Связь тысячелетия» (PDF) . Эдинбургский университет. Архивировано из оригинала (PDF) 8 января 2014 года . Проверено 8 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Патерсон 2013 , с. 1875 г.
- ^ Перейти обратно: а б Патерсон 2013 , с. 1877 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Патерсон 2013 , с. 1880 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Патерсон 2013 , с. 1885 г.
- ^ Патерсон 2013 , стр. 1885–1886.
- ^ Патерсон 2013 , с. 1886 г.
- ^ Патерсон 2013 , с. 1887 г.
- ^ Патерсон 2013 , с. 1889 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Патерсон 2013 , с. 1890 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Гражданское строительство: Фолкеркское колесо» (PDF) . bacsol.co.uk. Архивировано из оригинала (PDF) 14 января 2014 года . Проверено 14 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Колесо обозрения Фолкерк» . Джентльс.инфо . Проверено 11 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я «Посещение Фолкеркского колеса – информационный листок» (PDF) . Эдинбургский университет. Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2014 года . Проверено 11 января 2014 г.
- ^ «Восстановление недостающего звена» . millenniumnow.org.uk. Архивировано из оригинала 6 января 2014 года . Проверено 11 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кроуфорд 2013 , с. 206
- ^ «Фолкеркское колесо» . Urbanrealm.com . Проверено 7 февраля 2014 г.
- ^ Ричард Уэйт (15 июля 2011 г.). «Ребрендинг: Пол Сталлан возглавляет возрождение RMJM» . Журнал архитекторов . Проверено 7 февраля 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Фриланд, Ли. «Фолкеркское колесо» (PDF) . лифт-world.com. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 года . Проверено 19 сентября 2008 г.
- ^ «Британский дизайн 1948–2012: инновации в современную эпоху» (PDF) . Музей Виктории и Альберта . Проверено 11 января 2014 г.
- ^ «Особенности дизайна банкнот: серия «Мосты Банка Шотландии»» . Комитет шотландских клиринговых банкиров . Проверено 12 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Быстрые необычные факты» . Фолкеркское колесо. Архивировано из оригинала 16 января 2014 года . Проверено 12 января 2014 г.
- ^ «Изобретение колеса» . Джентльс.инфо . Проверено 13 января 2014 г.
- ^ «Проектирование и инжиниринг» . Фолкеркское колесо. Архивировано из оригинала 30 декабря 2012 года . Проверено 6 января 2013 г.
- ^ Обзор сессии . Королевское общество Эдинбурга. 2003. стр. 91–92.
- ^ Перейти обратно: а б с «Фолкеркское колесо» . Engineering-timelines.com. Архивировано из оригинала 13 января 2014 года . Проверено 13 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Колесо снова катится после антивандального ремонта» . Шотландец . 14 октября 2002 года . Проверено 6 января 2014 г.
- ^ «Вандализм Фолкеркского колеса» . Джентльс.инфо . Проверено 12 января 2014 г.
- ^ «Гигантское вращающееся колесо несет лодки между каналами» . Siviele Ingenieurswese . 10 : 145. 2002.
- ^ ИнКом 2009 , с. 26
- ^ Перейти обратно: а б «Символ тысячелетия: Фолкеркское колесо» . АСМЭ . Проверено 12 января 2014 г.
- ^ Американское общество инженеров-строителей 2001 , с. 48
- ^ Уэст, Тимоти (2 ноября 2017 г.). Наши путешествия по Великим каналам: целая жизнь воспоминаний о самых красивых водных путях Великобритании: целая жизнь воспоминаний о самых красивых водных путях Великобритании . Издательство Кингс Роуд. п. НП ISBN 978-1-78606-862-0 .
- ^ «Фолкеркское колесо» . Институт инженеров-строителей (ICE) . 15 февраля 2018 года . Проверено 8 января 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Двери и уплотнения Фолкеркского колеса» . Джентльс.инфо . Проверено 13 января 2014 г.
- ^ «Как это работает» . Шотландские каналы. Архивировано из оригинала 9 апреля 2018 года . Проверено 9 апреля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Посещение камеры полного привода Фолкерка» . Джентльс.инфо . Проверено 12 января 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Как это работает?» . Фолкеркское колесо. Архивировано из оригинала 8 января 2013 года . Проверено 12 января 2013 г.
- ^ «Время открытия» . Фолкеркское колесо. Архивировано из оригинала 6 января 2014 года . Проверено 15 января 2014 г.
- ^ «О Фолкеркском колесе» .
- ^ «Фолкеркское колесо имеет большой успех» . Шотландский туристический альянс. Архивировано из оригинала 16 января 2014 года . Проверено 14 января 2014 г.
- ^ «Цифры посетителей британских туристических достопримечательностей: кто в плюсе, а кто в минусе?» . Хранитель . 23 февраля 2011 года . Проверено 14 января 2014 г.
Источники
[ редактировать ]- Кроуфорд, Роберт (2013). О Глазго и Эдинбурге . Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674070592 .
- ИнКом (2009). Инновации в дизайне навигационных замков . ПИАНК. ISBN 9782872231751 .
- Патерсон, Лен (2013). От моря к морю: история каналов Шотландской низменности и Хайленда . Издательство Нила Уилсона. ISBN 9781906000349 .
- Американское общество инженеров-строителей (2001). Международная инженерная история и наследие: Улучшение мостов к 150-летию ASCE: Материалы третьего Национального конгресса по истории и наследию гражданского строительства . Американское общество инженеров-строителей. ISBN 9780784405949 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| Международный | |
|---|---|
| Географический | |
56 ° 0'1 ″ с.ш. 3 ° 50'30 ″ з.д. / 56,00028 ° с.ш. 3,84167 ° з.д.
- Лодочные подъемники
- Транспортная инфраструктура завершена в 2002 году.
- 2002 год в Шотландии
- Здания и сооружения в Фалкирке
- Каналы в Шотландии
- Здания и сооружения, посвященные третьему тысячелетию
- Замки Шотландии
- Туристические достопримечательности в Фалкирке (район муниципалитета)
- Шотландские каналы
- 2002 заведения в Шотландии