Шлюз (водная навигация)

редактировать
Устройство для подъема и спуска лодок или судов Шлюз канала и домик шлюзера на рукаве Эйлсбери Канал Гранд Юнион в Марсуорт в Хартфордшире, Англия Шлюз на реке Неккар в Гейдельберг в Германии Замок плотины Три ущелья около Ичан на реке Янцзы, Китай Ворота на участке рейса Хаттона в Англии

A замок - устройство, используемое для подъема и спуска лодок, судов и других плавсредств между участками воды разного уровня на реке и канале водных путях. Отличительная особенность шлюза - неподвижная камера, в которой можно варьировать уровень воды; тогда как в кессонном шлюзе, лодочном подъемнике или на наклонной плоскости канала это сама камера (обычно тогда называемая кессонной ), который поднимается и опускается.

Шлюзы используются для облегчения судоходства по реке или для того, чтобы канал пересекал неровную землю. Позже каналы использовали все больше и больше шлюзов, чтобы можно было пройти по более прямому маршруту.

С 2016 года крупнейшим замком в мире является замок Кильдрехта в порту Антверпена, Бельгия.

Содержание

  • 1 фунтовый замок
  • 2 Использование в речном судоходстве
  • 3 Использование в каналах
  • 4 Основы конструкции и эксплуатации
  • 5 Детали и терминология
    • 5.1 Повышение
    • 5.2 Фунт
    • 5.3 Камера
    • 5.4 Cill
      • 5.4.1 Фотогалерея
    • 5.5 Gates
    • 5.6 Уравновешивающая балка
    • 5.7 Лопатка
    • 5.8 Обмоточная или лопастная шестерня
    • 5.9 Гидравлическая лопастная передача
    • 5.10 Брашпиль («ключ блокировки»)
    • 5.11 «Поворот» шлюза
    • 5.12 Вздутие или вздутие
    • 5.13 «Швартовка шлюза»
    • 5.14 Стойки-амортизаторы
  • 6 Варианты
    • 6.1 Одиночные ворота
    • 6.2 Стальные ворота
    • 6.3 Различная лопастная передача
    • 6.4 Составные замки
    • 6.5 Держатели замков
    • 6.6 Работа от источника
    • 6.7 Рыболовные трапы
    • 6.8 Блокировка весов
  • 7 Особые случаи
    • 7.1 Лепестки замка
    • 7.2 Замки для лестниц
    • 7.3 Двойные, парные или сдвоенные замки
    • 7.4 Стопорные замки
    • 7.5 Круглые замки
    • 7.6 Откидные замки
    • 7.7 Замки от наводнения
    • 7.8 Затопление ворота
    • 7.9 Двунаправленные ворота и замки
    • 7.10 Приливные шлюзы
    • 7.11 Входные шлюзы
    • 7.12 Очень большие шлюзы
      • 7.12.1 Замки Хирама М. Читтендена
    • 7.13 Ворота фургона
  • 8 История и развитие
    • 8.1 Плотины и плотины
    • 8.2 Плотины
    • 8.3 Устойчивость
    • 8.4 Фундаментная блокировка
    • 8.5 Боковая блокировка
  • 9 Использование воды
    • 9.1 Дизайн
    • 9.2 Перекачивание
    • 9.3 Водосберегающие бассейны
  • 10 Альтернативы
    • 10.1 Наклонная плоскость
      • 10.1.1 Морская железная дорога
    • 10.2 Лодочный подъемник
    • 10.3 Кессонный шлюз
    • 10.4 Гидропневматический подъемник канала
    • 10.5 Замок вала
    • 10.6 Диагональный замок
    • 10.7 Комбинированная система - плотина Три ущелья
  • 11 Размеры кораблей, названные в честь замков
  • 12 См. Также
  • 13 Ссылки
  • 14 Внешние ссылки

Фунтовый замок

Фунтовый замок на канале Кейтеле– Пяйянне в Дэнекоски в Центральной Финляндии

Фунтовый замок - это тип замка, который в настоящее время используется почти исключительно на каналах и реках. Фунт-шлюз имеет камеру с затворами на обоих концах, которые контролируют уровень воды в фунте. Напротив, более ранняя конструкция с одним затвором была известна как флэш-замок..

Фунтовые замки были впервые использованы в Китае во времена династии Сун (960–1279 гг. Н.э.), первыми из которых были политик Сун и военно-морской инженер Цяо Вэйюэ в 984 году. Они заменили более ранние двойные эллинги, которые вызывали проблемы и упоминаются китайским политиком Шен Куо (1031–1095) в своей книге Очерки пруда снов (опубликовано в 1088 году) и полностью описано в китайском историческом тексте Сун Ши (составлен в 1345 году):

Расстояние между двумя замками было больше 50 шагов, а все пространство было покрыто большой крышей, похожей на сарай. Ворота были «висячими воротами»; когда они были закрыты, вода накапливалась, как прилив, до тех пор, пока не был достигнут требуемый уровень, а затем, когда пришло время, она была выпущена.

Уровень воды мог отличаться на 4 фута (1,2 м) или 5 футов (1,5 м) у каждого шлюза, а в Гранд-канале уровень был поднят таким образом на 138 футов (42 м)..

В средневековой Европе своего рода фунтовый замок был построен в 1373 году в Vreeswijk, Нидерланды. Этот фунтовый шлюз обслуживал сразу несколько кораблей в большом бассейне. Тем не менее, первый настоящий фунтовый замок был построен в 1396 году в Дамме около Брюгге, Бельгия. итальянец Бертола да Новате (ок. 1410–1475) построил 18-фунтовые шлюзы на Навильо ди Берегуардо (часть системы каналов Милан, спонсируемая Франческо Сфорца ) между 1452 и 1458 годами.

Использование в речном судоходстве

Шлюзы на канале Ридо, Энтранс-Вэлли, недалеко от Парламентского холма, Оттава, Канада

Когда участок реки становится судоходным, иногда требуется шлюз для обхода препятствия, такого как порог, плотина или мельница плотина - из-за изменения уровня реки через препятствие.

В крупномасштабных улучшениях речного судоходства плотины и шлюзы используются вместе. Плотина увеличит глубину неглубокого участка, и требуемый шлюз будет построен либо в щели в водосливе, либо на нижнем конце искусственного разреза, который обходит плотину и, возможно, на мелководном участке реки под ним. Река, улучшенная с помощью этих средств, часто называется водным путем или речной навигацией (см. Пример Calder and Hebble Navigation ).

Иногда река становится полностью неприливной, сооружая морской шлюз прямо в устье.

Для более продвинутого речного судоходства требуется больше шлюзов.

  • Там, где более длинный отрезок обходит окружной участок реки, верхний конец отрезка часто будет защищен затвором от наводнения..
  • Чем длиннее отрезок, тем больше разница в уровне реки между началом и концом разреза, поэтому для очень длинного разреза потребуются дополнительные прядки по всей длине. На данный момент разрез фактически представляет собой канал.

Использование в каналах

Замки Панамского канала во время строительства, 1913 год.

Ранние полностью искусственные каналы, довольно плоские в сельской местности, можно было бы обогнуть небольшой холм или впадину, просто объезжая (очерчивая) его. По мере того как инженеры становились более амбициозными в отношении типов страны, которые, как они считали, они могли преодолеть, замки стали необходимы для осуществления необходимых изменений уровня воды без обходных путей, которые были бы совершенно неэкономичными как с точки зрения затрат на строительство, так и времени в пути. Позже, по мере совершенствования строительных технологий, инженеры стали более охотно прорезать препятствия и преодолевать их, строя длинные туннели, выемки, акведуки или насыпи, или строить еще более технические устройства, такие как как наклонные плоскости или лодочные подъемники. Однако в дополнение к этим решениям продолжали строиться шлюзы, которые являются неотъемлемой частью даже самых современных судоходных водных путей.

Основная конструкция и работа

План и вид сбоку стандартного пустого канала. Шлюзовая камера отделена от остальной части канала верхней парой и нижней парой митр ворот. Затворы в каждой паре закрываются друг относительно друга под углом 18 °, чтобы создать арку против давления воды на «верхней» стороне затворов, когда уровень воды на «нижней» стороне ниже.
Принцип действия фунтового шлюза
Для лодки, идущей вверх по течению:Pound lock sequence.svg Для лодки, идущей вниз по течению:
1–2.Лодка входит в шлюз.8–9.Лодка входит в шлюз.
3.Нижние ворота закрыты.10.Верхние ворота закрыты.
4–5.Шлюз наполняется водой снизу вверх.11–12.Затвор опорожняется путем слива воды ниже по потоку.
6.Верхние ворота открыты.13.Нижние ворота открыты.
7.Лодка выходит из шлюза.14.Лодка выходит из шлюза.

Все фунтовые шлюзы состоят из трех элементов:

  • Водонепроницаемая камера, соединяющая верхний и нижний каналы, и достаточно большая, чтобы вместить одну или несколько лодок. Положение камеры фиксировано, но уровень воды в ней может меняться.
  • Ворота (часто пара «указывающих» полуворотов) на каждом конце камеры. Ворота открываются, чтобы лодка могла войти или покинуть камеру; когда закрыто, ворота водонепроницаемый.
  • Набор блокировки зубчатого колеса, чтобы очистить или заполнить камеру по мере необходимости. Обычно это простой клапан (традиционно плоская панель (лопасть), поднимаемая вручную при намотке зубчатой ​​рейки и шестеренчатого механизма), который позволяет воде стекать в камеру или из нее; в больших замках могут использоваться насосы.

Принцип работы замков прост. Например, если лодка, идущая вниз по течению, обнаруживает, что шлюз уже заполнен водой:

  • Входные ворота открываются, и лодка входит.
  • Входные ворота закрываются.
  • Клапан открывается, это опускает лодку за счет слива воды из камеры.
  • Выходные ворота открываются, и лодка уходит.

Если бы шлюз был пуст, лодке пришлось бы ждать от 5 до 10 минут, пока замок был заполнен. Для лодки, идущей вверх по течению, процесс обратный; лодка входит в пустой шлюз, а затем камера заполняется путем открытия клапана, который позволяет воде поступать в камеру с верхнего уровня. Вся операция обычно занимает от 10 до 20 минут, в зависимости от размера шлюза и от того, была ли вода в шлюзе изначально установлена ​​на уровне лодки.

Лодочники, приближающиеся к шлюзу, обычно рады встретить другую лодку, приближающуюся к ним, потому что эта лодка только что вышла из шлюза на их уровне и, следовательно, установит замок в свою пользу - сэкономив примерно 5-10 минут. Однако это неверно для лестничных замков, где судам легче пройти в составе конвоя.

Срабатывание шлюзового затвора. 1–3. Лодка входит в «пустой» шлюз. 4. Нижние заслонки закрыты, нижние заслонки закрыты, верхние заслонки открыты, замок начинает заполняться. 5. Замок заполняется водой, поднимая лодку на более высокий уровень

Подробности и терминология

Осушенная камера шлюза

Для простоты в этом разделе описывается базовый тип замка с парой ворот на каждом конце камерные и простые реечные и шестеренные лопасти, поднимаемые вручную с помощью съемной лебедки, управляемой шлюпками или береговым экипажем лодки. Этот тип можно найти по всему миру, но здесь используется терминология, используемая на британских каналах. В следующем разделе рассматриваются общие варианты.

Подъем

Подъем - это изменение уровня воды в замке. Двумя самыми глубокими шлюзами в английской системе каналов являются Глубокий шлюз Ванны на Канале Кеннета и Эйвона и Туэл Лейн Шлюз на канале Рочдейл, оба имеют высоту почти 20 футов (6,1 м). Оба замка представляют собой объединение двух отдельных замков, которые были объединены, когда каналы были восстановлены, чтобы приспособиться к изменениям в дорожных переходах. Самыми глубокими шлюзами «как построено» в Англии считаются Верхний шлюз Этрурии на Канале Трент и Мерси и Глубокий шлюз Сомертон на Оксфордском канале : оба имеют подъем примерно 14 футов (4,3 м). Опять же, источники различаются относительно того, какая из них самая глубокая, и в любом случае Этрурия была углублена с годами, чтобы приспособиться к проседанию. Для сравнения: шлюзы Каррапатело и Валейра на реке Дору в Португалии, которые имеют длину 279 футов (85 м) и ширину 39 футов (12 м), имеют максимальные подъемы 115 футов (35 м) и 108 футов (33 м) соответственно. Два Арднакруша шлюза около Лимерика на судоходстве Шеннон в Ирландии имеют подъем на 100 футов (30 м). Верхняя камера поднимается на 60 футов (18 м) и соединена с нижней камерой туннелем, который при спуске не становится видимым, пока камера почти не опустеет.

фунт

A фунт ровный участок воды между двумя замками (также известный как плес). На американских каналах фунт называется уровнем.

Камера

Камера 35-метрового шлюза на плотине Каррапатело в Португалии

Камера является главной особенностью шлюза. Это водонепроницаемое ограждение (каменная кладка, кирпич, сталь или бетон), которое можно изолировать от ударов с обоих концов с помощью ворот. Камера может быть такого же размера (плюс небольшое пространство для маневрирования), что и самое большое судно, для которого был разработан водный путь; иногда большего размера, чтобы позволить использовать замок более чем одному судну одновременно. Камера называется «полной», когда уровень воды такой же, как в верхнем фунте; и «пустой», когда уровень такой же, как у нижнего фунта. (Если в шлюзе вообще нет воды, возможно, для работ по техническому обслуживанию, он также может считаться пустым, но чаще его описывают как «слитый» или «обезвоженный».)

Силл

Подоконник, также пишется как подоконник, представляет собой узкий горизонтальный выступ, немного выступающий в камеру из-под верхних ворот. Основная опасность при спуске через шлюз - это позволить задней части лодки «висеть» на подоконнике, а положение переднего края подоконника обычно отмечается на стороне шлюза белой линией. Край подоконника обычно изогнутый, в центре выступающий меньше, чем по краям. В некоторых замках есть кусок дуба толщиной около 9 дюймов (23 см), который защищает твердую часть порога замка. На Оксфордском канале его называют малышкой; на канале Гранд-Юнион он упоминается как подоконник. Некоторые органы управления каналами, в первую очередь в Соединенных Штатах и ​​Канаде, называют уступ подоконником под углом (подоконник под углом в Канаде).

Фотогалерея

Ворота

Ворота - водонепроницаемые двери, которые закрывают камеру сверху. и более низкие фунты. Каждый конец камеры оборудован воротами или парой полуврат, сделанных из дуба или вяза (а теперь иногда и стали ). Наиболее распространенное устройство, обычно называемое митровыми воротами, было изобретено Леонардо да Винчи примерно в конце 15 века. В закрытом состоянии пара встречается под углом, похожим на шеврон, направленный вверх по течению, и требуется лишь очень небольшая разница в уровне воды, чтобы надежно сжать закрытые ворота вместе. Это уменьшает утечки между ними и предотвращает их открытие до тех пор, пока уровень воды не выровняется. Если камера не заполнена, верхняя заслонка закрыта; и если камера не полностью пуста, нижняя заслонка защищена (следовательно, при нормальной работе камера не может быть открыта с обоих концов). Нижние ворота выше, чем верхние ворота, потому что верхние ворота должны быть достаточно высокими только для того, чтобы закрывать верхнюю решетку, в то время как нижние ворота должны перекрывать всю камеру. Высота верхнего затвора равна высоте канала, плюс немного больше для балансира, заводного механизма и т. Д.; высота нижних ворот равна высоте верхних ворот плюс подъем замка.

Уравновешивающая балка

Балансир - это длинная рука, выступающая со стороны ворот, направленная к суше, над буксирной дорожкой. Балка не только обеспечивает рычаг для открытия и закрытия тяжелых ворот, но и уравновешивает (неплавающий) вес ворот в гнезде, что позволяет воротам более свободно поворачиваться.

Лопатка

Лопатка - иногда называемая лентяем, карабином или (на американском английском ) калиткой - это простой клапан, с помощью которого шлюзовая камера заполняется или опорожняется. Сама лопасть представляет собой выдвижную деревянную (или в настоящее время пластиковую) панель, которая, когда она «поднимается» (скользит вверх) в сторону, позволяет воде либо попадать в камеру из верхнего фунта, либо вытекать в нижний фунт. Затвор просто закрывает отверстие в нижней части ворот; более сложная лопасть перекрывает подземную водопропускную трубу. Может быть до 8 лопастей (две лопасти затвора и две лопасти заземления на верхнем и нижнем концах камеры), но часто их будет меньше. В течение длительного периода, начиная с 1970-х годов, политика British Waterways заключалась в том, чтобы не поставлять лопасти затвора взамен верхних затворов, если существуют две заземляющие лопасти. Причина этого заключалась в безопасности, поскольку поднимающаяся лодка может быть затоплена водой из-за неосторожно поднятого затвора. Однако без затворных лопастей замки работают медленнее, и в некоторых местах это обвиняют в возникновении заторов. С конца 1990-х годов предпочтительным методом было сохранение или повторная установка лопастей затвора и установка на них «перегородок», чтобы минимизировать риск затопления.

На старом канале Эри существовала опасность травмирования при использовании лопастей: вода, достигнув определенного положения, толкала лопасти с силой, которая могла порвать лебедку ( или рукоятка) выпадать из рук, или если кто-то стоит в неправильном месте, может выбить его в канал, что приведет к травмам и утоплению.

Заводной механизм или лопаточный механизм

Заводной механизм это механизм, который позволяет поднимать (открывать) или опускать (закрывать) лопасти. Обычно из корпуса обмотки выходит заглушка квадратного сечения. Это ось звездочки («шестерни»), которая зацепляется с зубчатым стержнем («рейкой»), прикрепленным стержнем к верхней части лопасти. Шлюз или член берегового экипажа лодки вставляет квадратное гнездо своего брашпиля (см. Ниже) в конец оси и поворачивает брашпиль, возможно, дюжину раз. Это вращает шестерню и поднимает лопасть. Собачка входит в зацепление со стойкой, чтобы предотвратить непреднамеренное падение лопасти при поднятии и удерживать ее в поднятом состоянии при снятии лебедки, чтобы оператор мог следить за другими лопастями. В настоящее время считается невежливым и расточительным оставлять весло открытым после того, как лодка вышла из шлюза, но в коммерческие времена это было нормальной практикой. Для опускания лопасти собачка должна быть отключена и лопатка заведена лебедкой. Падение лопастей из-за сбивания собачки может привести к повреждению механизма; лопаточная шестерня обычно изготавливается из чугуна и при падении с высоты может расколоться или потрескаться. В районах, где потеря воды из-за вандализма является проблемой (например, Birmingham Canal Navigations ), лопастные механизмы обычно оснащены антивандальными замками (в настоящее время переименованы в «устройства для экономии воды»), которые требуют канотье использовать ключ, прежде чем весло можно будет поднять. Клавиши официально известны как «ключи экономии воды», но лодочники обычно называют их Т-образными ключами из-за их формы; ключи от наручников, потому что оригинальные замки, установленные на Лидс и Ливерпульский канал, напоминали наручники; Лидс и Ливерпуль-Ключи после этого канала; или просто антивандальные ключи.

Гидравлическая лопастная передача

В 1980-х годах компания British Waterways начала внедрять гидравлическую систему для управления лопастями, особенно на нижних воротах, которые являются наиболее тяжелыми в эксплуатации. Металлический цилиндр диаметром около фута был установлен на балансирной балке и содержал небольшой гидравлический насос с масляным приводом. Веретено выступало из передней части и приводилось в движение лебедкой обычным образом, энергия передавалась на лопасть по трубам с малым диаметром. Система получила широкое распространение и на некоторых каналах стала очень распространенной. Оказалось, что есть два серьезных недостатка. Это было намного дороже в установке и обслуживании, чем традиционное оборудование, и оно чаще выходило из строя, особенно когда вандалы научились резать трубы. Хуже того, у него был недостаток безопасности: когда-то в поднятом положении лопасть нельзя было уронить в экстренной ситуации, ее приходилось заводить, что занимало гораздо больше времени. Эти факторы привели к отказу от этой политики в конце 1990-х годов, но ее примеры сохранились во всей системе, поскольку ее обычно не удаляют до тех пор, пока не потребуется замена ворот, что происходит примерно каждые двадцать лет.

Брашпиль («ключ замка»)

Коллекция лебедок замка. Примечание: грабли предназначены для удаления мусора из замка.

Брашпиль (также по-разному «ручка замка», «железо» или просто «ключ») - это съемная рукоятка, используемая для открывания лопастей замка (это слово не относится к сам заводной механизм).

Простейший брашпиль сделан из железного прута круглого сечения, примерно полдюйма в диаметре и двух футов длиной, изогнутого в L-образную форму с ножками немного другой длины. Более короткая нога называется ручкой, а более длинная нога называется рукой. К концу рычага приварено квадратное, иногда сужающееся, гнездо правильного размера, чтобы оно подходило к шпинделю, выступающему из механизма заводной блокировки.

  • Гнездо: Традиционно у лебедок было одно гнездо, предназначенное для определенного канала. При проведении путешествия по несколько каналов с различными размерами блокировки передач шпинделя это было необходимо провести несколько различных лебёдок. У современного брашпиля обычно есть два гнезда для использования на разных каналах: меньшее для стандартного шпинделя British Waterways, установленного в начале 1990-х годов почти повсеместно, большее для шестерни на канале Гранд-Юнион. к северу от Napton Junction, которую они не смогли / не захотели преобразовать.
  • Рукоятка: ручка достаточно длинная для двуручного захвата и находится достаточно далеко от розетки, чтобы дайте достаточно рычага, чтобы накрутить весло вверх или вниз. Вокруг рукоятки может быть свободно вращающаяся втулка для защиты рук от трения грубым железом о кожу.
  • Рукоять: у "длинноходного" брашпиля более длинная рука, поэтому рукоятка находится дальше от гнезда для большей нагрузки на более жесткие лопасти. Если бросок слишком длинный, пользователь, заводя лопасть для ворот, рискует лаять костяшками пальцев о балансир, когда ручка находится в самой нижней точке своей дуги. У сложных современных лебедок может быть рычаг регулируемой длины.
  • Материалы: Ранние лебедки были индивидуально вручную выкованы из цельного куска кованого железа кузнецом. Более современные методы включают литье чугуна или бронзы, ковку и (наиболее распространенный метод) сварку. У некоторых лодочников лебедки «посеребрены» (или покрыты хромом) для большего комфорта и предотвращения коррозии. Брашпильки теперь редко покрывают металлическими покрытиями, но популярным современным металлом является алюминий, чья гладкая и устойчивая к ржавчине поверхность имеет такие же преимущества, как долговечность и уменьшение пузырей, а также очень легкий. Один из них, Dunton Double, имеет только одну проушину, но за счет умелого сужения он будет работать с шпинделем любого размера.

На канале Чесапик и Огайо от шлюзников требовалось снимать лебедки со всех лопастей шлюза. ночью, чтобы предотвратить несанкционированное использование.

«Поворот» замка

«Поворот» замка может просто означать опустошение полного замка или заполнение пустого («Мы вошли в замок, и нам потребовалось всего пять минут, чтобы повернуть его "). Чаще оно используется для обозначения замка, который заполняется или опорожняется в интересах кого-то другого («Замок был повернут для нас лодкой, плывущей в обратном направлении»), а иногда и наоборот («Замок был установлен для нас, но экипаж лодки, идущей в другую сторону, повернул ее еще до того, как мы туда добрались »).

Набухание или набухание

Набухание было вызвано внезапным открытием лопастных клапанов в воротах шлюза или при опорожнении шлюза. Чтобы помочь лодкам покинуть шлюз (ниже по течению), слесарь иногда открывал весла, чтобы создать волну, которая помогала «спустить» лодку из шлюза. В одном случае лодочник попросил сделать обратную волну, то есть несколько раз открыть и закрыть лопасти, чтобы создать несколько волн и помочь ему выбраться с берега, на котором он застрял. Если лодки садились на мель (из-за перегрузки), они иногда просили проходящие мимо экипажи сказать шлюзу выше по течению, чтобы они получили дополнительную сильную волну, которая заключалась в открытии всех лопастей на воротах шлюза, создавая волну, которая затрагивала весь фунт ниже. 564>

На канале Эри некоторым груженым лодкам требовалась волна, чтобы выбраться из шлюза, особенно деревянные лодки, будучи тяжелыми сверху, кренились в сторону и застревали в шлюзе, и для их выхода требовалась волна вне. Некоторые смотрители шлюзов бы пошли навстречу кому угодно, чтобы помочь им в пути, но некоторые просили бы денег за волну.

Руководству канала Эри не нравилось раздувание по двум причинам. Во-первых, он использовал слишком много воды, опуская воду на фунт выше, иногда заставляя лодки садиться на мель. Кроме того, он поднял уровень воды на фунте ниже, в результате чего некоторые лодки ударялись о мосты или застревали.

«Швартовка шлюза»

«Швартовка шлюза» была широко используемым методом навигации в шлюз баржи, идущей вверх по течению. Баржа будет направлена ​​на слабую воду с одной стороны шлюзовых ворот, и по мере того, как объем воды уменьшится по мере опорожнения шлюза, баржа или лодка будет эффективно всасываться из стоячей воды на пути шлюзовых ворот. Таким образом, значительно уменьшились усилия, необходимые для перемещения баржи или лодки в устье шлюза.

Пропускные столбы

Пропускные столбы лодки, чтобы она не ударилась о ворота ниже по течению. Обратите внимание на веревку, обернутую вокруг амортизирующей стойки.

На каналах, запряженных лошадьми и гусями мулов, были использованы амортизирующие стойки, чтобы замедлить или остановить лодку в шлюзе. 200-тонная лодка, движущаяся со скоростью несколько миль в час, могла разрушить шлюз. Чтобы предотвратить это, веревка была намотана вокруг амортизирующего поста, когда лодка вошла в замок. При натяжении веревки лодка замедлялась из-за трения веревки о столб. Веревка диаметром 2½ дюйма (6,3 см) и длиной около 60 футов (18 метров) обычно использовалась на канале Эри, чтобы заблокировать шлюпку.

Один инцидент, который произошел в июне 1873 г. в канал Чесапик и Огайо участвовали лодка «Генри К. Флэгг» и ее пьяный капитан. Эта лодка уже протекала; экипаж, частично откачав воду, вошел в Шлюз 74, двигаясь впереди другой лодки. Так как лодку не удалось остановить, она врезалась в нижние ворота и выбила их. Вытекание воды из шлюза заставило ворота вверх по течению захлопнуться, сломав и их, и послал поток воды по лодке, утопив ее. Это приостановило навигацию по каналу на 48 часов до тех пор, пока шлюзы не будут заменены, а лодка не будет снята с шлюза.

Варианты

Файл: Sault Ste. Видеоряд Marie Lock.ogv Воспроизвести медиа Серия фотографий канадских шлюзов в Солт-Сент. Мари, чтобы проиллюстрировать падение в замке с высоты около 22 футов (6,7 м)

Существуют различные типы замков и терминология, используемая для них.

Одиночные ворота

Одиночные ворота часто устанавливаются на узких каналах (шлюзы шириной около 7 футов или 2,1 метра).

На большинстве узких английских каналов верхний конец камеры закрыт единственными воротами во всю ширину шлюза. Это было дешевле построить и быстрее работать с небольшой командой, так как нужно было открывать только одни ворота. Они часто были оснащены стойкой, позволяющей использовать веревку, чтобы останавливать лодку и одновременно закрывать ворота.

Некоторые узкие шлюзы (например, на Birmingham Canal Navigations ) идут еще дальше. У них также есть одинарные ворота на нижнем конце. Это ускоряет проход, даже если одиночные нижние ворота тяжелые (тяжелее одинарных верхних ворот, потому что нижние ворота выше), а замок должен быть длиннее (нижние ворота открываются в замок, они должны проходить через носовую или корма закрытой лодки, причем одинарные ворота имеют более широкую дугу, чем два полуворота).

Стальные ворота

В настоящее время часто используются стальные ворота и / или балансирные балки, хотя там, где это необходимо, все еще используются полностью деревянные версии.

  • Распашные ворота. Даже в очень больших замках со стальными воротами можно использовать, по сути, ту же конструкцию распашных ворот, что и в маленьких замках 250-летней давности на Английских каналах. На английских каналах у стальных ворот обычно есть деревянные столбы под углом, так как это обеспечивает лучшую герметичность.
  • Откатные ворота. В некоторых замках с низкой головкой используются раздвижные стальные ворота (см. Кильский канал ). Раздвижные ворота Nieuwe Meersluis в Амстердаме дублируют проезжую часть.
  • Ворота кессона. Полые раздвижные ворота, которые могут плавать. Он может выдерживать высокие напоры.
  • Гильотинные ворота. У некоторых замков есть вертикально движущиеся стальные ворота - они довольно часто встречаются при речном судоходстве в Восточной Англии. Иногда гильотину заменяют только одну из пар распашных ворот: например, в точке, где пространство для поворота балансирных балок нижних ворот нижнего шлюза было ограничено расширением моста. На реке Нене большинство шлюзов имеют такое расположение, так как во время наводнения верхние угловые ворота открываются, а нижние гильотины поднимаются, так что шлюзовая камера действует как перепускной шлюз. Гильотинные ворота также используются на нижней стороне более крупных шлюзов, таких как 23-метровый шлюз Боллена на реке Рона, при этом отверстие достаточно велико, чтобы лодка могла пройти под ним.
  • Вертикально вращающийся ворота (американское употребление: откидные ворота) Пример замка с откидным затвором (замок 10) на канале Чесапик и Огайо - ворота, которые в открытом состоянии лежат на дне канала и закрываются путем подъема (Лондонский барьер от наводнений ). Некоторые из них были установлены на канале Чесапик и Огайо в перегруженной зоне «7 шлюзов», поскольку ими мог управлять один человек, а также они могли ускорить движение.
  • Ворота с вращающимся сектором. Некоторые из них очень похожи на традиционные распашные ворота, но каждая из них имеет форму сектора цилиндра. Они закрываются, поворачиваясь от стены замка и встречаясь в центре камеры. Вода выпускаемая в или слегка приоткрывая ворота: не может быть никаких Лопатки или другой замок передач. Примером может служить шлюз в Бассейн Лаймхаус, который дает доступ к реке Темзе. Очень большой вид можно увидеть на Maeslantkering (огромные ворота наводнения) около Роттердама. Морской шлюз на Ribble Link имеет другой тип: это восходящие секторные ворота с горизонтальной осью: ворота опускаются на дно реки, чтобы пропустить лодки.

Другое лопаточное устройство

Для некоторых лопастей с ручным управлением не требуется съемная ручка (брашпиль ), поскольку их ручки уже прикреплены.

На Лидсе и Ливерпульском канале есть множество различных запорных механизмов. Некоторые лопасти поднимаются путем поворота большой горизонтальной барашковой гайки (гайки-бабочки), поднимающей стержень с резьбой, прикрепленный к верхней части лопасти. Другие приводятся в действие подъемом длинного деревянного рычага, который приводит в действие деревянную пластину, которая закрывает водопропускную трубу. В местном масштабе они известны как «домкраты». Лопасти нижних ворот иногда приводятся в действие с помощью горизонтальной трещотки, которая также сдвигает деревянную пластину в сторону, а не более распространенный вертикальный подъемник. Многие из этих идиосинкразических лопастей были «модернизированы», и они становятся редкостью.

На Calder and Hebble Navigation некоторые гребные механизмы приводятся в действие путем многократного вставления шипа Колдера и Хеббла (длина 4 на 2 дюйма из твердой древесины) в колесо с прорезями на уровне земли и надавите на шип, чтобы колесо вращалось вокруг его горизонтальной оси.

На некоторых участках канала Монтгомери используются лопасти на дне вместо боковых. Вместо того, чтобы проходить в шлюз через водопропускную трубу вокруг ворот шлюза, вода течет через водопропускную трубу на дне канала. Лопасть скользит горизонтально по водопропускной трубе.

Композитные замки

Для экономии, особенно там, где хороший камень был бы чрезмерно дорогим или труднодоступным, были изготовлены составные замки, т. Е. Они были построены из щебня или низкокачественного камня, отделывая внутренние стены замок деревянным, чтобы не истирать лодки. Это было сделано, например, на канале Чесапик и Огайо с замками около туннеля Paw Paw, а также канала Ченанго, потому что древесина будет набухать (уменьшая пространство в замке) или гнили, дерево часто заменяли бетоном.

Хранители замков

Некоторыми замками управляют (или, по крайней мере, контролируют) профессиональные или добровольные хранители замков. Это особенно верно на коммерческих водных путях или там, где шлюзы большие или имеют сложные особенности, с которыми обычный прогулочный яхтсмен может не справиться. Например, хотя Темза над Теддингтоном (Англия) почти полностью является водным путем для отдыха, шлюзы обычно укомплектованы персоналом. Лишь недавно яхтсменам был разрешен ограниченный доступ к гидравлическому механизму для управления замками в отсутствие сторожа.

Работа от источника энергии

На больших современных каналах, особенно очень больших, таких как судовые каналы, затворы и лопасти слишком велики для ручного управления и управляются гидравлическое или электрическое оборудование. На Каледонском канале шлюзовыми воротами управляли кабестаны с приводом от человека: один был соединен цепями, чтобы открыть ворота, а другой - чтобы закрыть их. К 1968 году они были заменены гидравлической силой, действующей через стальные цилиндры. Даже на небольших каналах некоторые ворота и лепестки имеют электрическое управление, особенно если замок регулярно обслуживается профессиональными хранителями шлюзов. На реке Темзе ниже Оксфорда все шлюзы укомплектованы персоналом и электропитанием. Замки с приводом обычно заполняются под действием силы тяжести, хотя в некоторых очень больших замках для ускорения работы используются насосы.

Рыболовные трапы

Строительство шлюзов (или плотин и плотин) на реках препятствует прохождению рыбы. Некоторые виды рыб, такие как миноги, форель и лосось, идут вверх по течению на нерест. Для противодействия этому часто используются такие меры, как рыболовная лестница. Навигационные шлюзы также могут использоваться в качестве рыбных проходов, чтобы обеспечить более широкий доступ к целому ряду биоты.

Блокировка взвешивания

Блокировка взвешивания на канале Лихай

A Блокировка взвешивания - это специализированный канал замок, предназначенный для определения веса барж для определения платы за проезд в зависимости от веса и стоимости перевозимого груза. Канал Эри имел весовые шлюзы в Рочестере, Сиракузах и Вест-Трое, штат Нью-Йорк. Канал Лихай также имел весовые шлюзы (см. Фото справа).

Особые случаи

Шлюзовые пролеты

Полет 16 шлюзов в Кан-Хилл на Кеннет-энд-Эйвон-канале

Свободно, полет locks - это просто серия замков, находящихся достаточно близко друг к другу, чтобы их можно было идентифицировать как единую группу. По многим причинам пролет шлюзов предпочтительнее, чем такое же количество шлюзов, разбросанных более широко: экипажи сажают на берег и поднимают один раз, а не несколько раз; переход включает в себя концентрированный всплеск усилий, а не постоянно прерываемое путешествие; смотритель шлюза может быть размещенным, чтобы помочь экипажам быстро выполнить полет; а там, где воды не хватает, единственный насос может рециркулировать воду до конца всего полета. Необходимость полета может определяться исключительно рельефом местности, но можно целенаправленно группировать шлюзы в пролеты, используя вырубки или насыпи, чтобы «отсрочить» изменение высоты. Примеры: замки Кан-Хилл, Девизес.

"Полет" не является синонимом "Лестницы" (см. Ниже). Набор замков является лестницей только в том случае, если последовательные камеры замков разделяют ворота (то есть не имеют отдельных верхних и нижних ворот с фунтом между ними). Большинство пролетов не являются лестницами, потому что каждая камера представляет собой отдельный замок (с собственными верхними и нижними воротами), между каждой парой шлюзов есть судоходный фунт (пусть и короткий), и шлюзы работают обычным образом.

Однако некоторые пролеты включают (или полностью состоят из) лестницы. На канале Гранд-Юнион (Лестер) полет Уотфорда состоит из четырехкамерной лестницы и трех отдельных шлюзов; а марш «Фокстон» целиком состоит из двух смежных 5-камерных лестниц.

Замки лестницы

Лестница из пяти замков, датируемая 1774 годом, в Бингли, Англия

Там, где нужно подниматься по очень крутому склону, используется замковая лестница. Есть два типа лестниц: «настоящая» и «кажущаяся».

«Настоящую» лестницу можно представить как «сжатый» пролет, в котором исчезли промежуточные фунты, а верхние ворота одного замка также являются нижними воротами того, что над ним. Однако неправильно использовать термины «лестница» и «марш» как синонимы: из-за отсутствия промежуточных фунтов управление лестницей сильно отличается от управления маршем. Может быть более полезно думать о лестнице как о единственном замке с промежуточными уровнями (верхние ворота - это обычные верхние ворота, а все промежуточные ворота имеют высоту нижних ворот). Поскольку промежуточного фунта нет, камеру можно заполнить, опустошив верхнюю, или опустошив нижнюю: таким образом, вся лестница должна быть заполнена водой (кроме нижней камеры), прежде чем лодка начнет подниматься., или пустой (кроме верхней камеры) перед тем, как лодка начнет спуск. Создав пару таких наборов замков (один используется для подъема, а другой для спуска), этих трудностей можно избежать, а также обеспечить больший объем трафика и сократить время ожидания.

В «кажущейся» лестнице камеры все еще имеют общие ворота, но вода не проходит напрямую из одной камеры в другую, а проходит через боковые водоемы. Это означает, что перед стартом нет необходимости проверять, полный или пустой рейс.

Примеры известных «настоящих» лестниц в Англии: Бингли и Гриндли-Брук. Чаще встречаются двухэтажные лестницы: Snakeholme Lock и Struncheon Hill Lock на Driffield Navigation были преобразованы в лестничные замки после того, как низкий уровень воды затруднил навигацию по дну. все, кроме более высоких приливов - новая нижняя камера поднимается ровно настолько, чтобы лодка могла пересечь исходную порогу шлюза. В Китае недавно построенная плотина «Три ущелья» включает в себя двойную пятиступенчатую лестницу для больших судов и судоподъемник для судов водоизмещением менее 3000 тонн. Примеры «видимых» лестниц: Foxton Locks и Watford Locks в Leicester Branch в Grand Union.

Инструкции по спуску по тройной лестнице., Канал Честерфилда

Работа с лестницей сложнее, чем с маршем. Неопытным яхтсменам может быть сложно управлять замками лестниц. Ключевыми проблемами (помимо того, что вы просто парализованы из-за нерешительности) являются выбросы большего количества воды, чем могут справиться нижние камеры (затопление буксирной дорожки или выброс волны по каналу), или полное опорожнение промежуточной камеры (хотя это показывает, что лестничный замок можно использовать как аварийный сухой док). Чтобы избежать этих неудач, обычно вся лестница пуста перед началом спуска или полная перед началом подъема, за исключением начальной камеры.

Одно поразительное отличие в использовании лестницы любого типа (по сравнению с одиночным замком или маршем) - это лучшая последовательность для пропуска лодок. В одном шлюзе (или в пролете с пространством для прохода лодок) лодки в идеале должны менять направление. Однако в случае с лестницей лодка может быстрее следовать за предыдущей, идущей в том же направлении. Отчасти по этой причине шлюзовые замки, такие как Гриндли Брук, Фокстон, Уотфорд и Братч, находятся под присмотром шлюпщиков, по крайней мере, во время основного круизного сезона, они обычно пытаются чередовать столько лодок, то вверх, а затем вниз, сколько камер в полете.

Как и в случае с полетом, в широком канале можно, чтобы на лестнице одновременно находилось несколько лодок, но для управления этим без траты воды требуется опыт. На Английских каналах обычно укомплектована лестница из более чем двух помещений: шлюзы в Бингли (присматривающие как за «5-ступенчатой», так и «3-ступенчатой») следят за тем, чтобы не было неблагоприятных событий и чтобы лодки прошли через них. максимально быстро и эффективно. Такой опыт позволяет совершать чудеса лодочной балетики: лодки, движущиеся в противоположных направлениях, могут проходить друг друга на полпути вверх по лестнице, двигаясь боком вокруг друг друга; или в часы пик можно заполнить все камеры одновременно с лодками, движущимися в одном направлении.

Двойные, парные или сдвоенные замки

Двойные замки. В левом шлюзе находится лодка, в правом шлюзе (в центре рисунка) пусто. Это на канале Эри в Локпорте.

Шлюзы можно строить бок о бок на одном водном пути. Это по-разному называется удвоением, спариванием или двойникованием. Панамский канал имеет три двойных шлюза. Удвоение дает преимущества в скорости, избегая задержек в часы пик и увеличивая вероятность того, что лодка найдет замок, установленный в ее пользу. Над этим проектом работала бельгийская компания SBE Engineering. Также возможна экономия воды: замки могут быть разного размера, чтобы маленькой лодке не нужно было опорожнять большой замок; или каждый шлюз может действовать как боковой пруд (водосберегающий бассейн) для другого. В последнем случае обычно используется слово «двойник»: здесь указывается на возможность экономии воды за счет синхронизации работы камер таким образом, чтобы часть воды из опорожняющей камеры помогала заполнить другую. Это сооружение давно закрыто на Английских каналах, хотя иногда можно увидеть вышедшие из употребления гребные механизмы, например, в Хиллмортон на Оксфордском канале. В других местах они все еще используются; пара сдвоенных замков была открыта в 2014 году на канале Дортмунд-Эмс около Мюнстер, Германия.

Некогда знаменитая лестница в Lockport, New Йорк также был двойным набором замков. Пять сдвоенных шлюзов позволяли лодкам, направляющимся на восток и запад, подниматься или спускаться по 60-футовому (18 м) Ниагарскому откосу - значительный инженерный подвиг девятнадцатого века. Хотя сегодня в Локпорте есть два больших стальных замка, половина старой двойной лестницы действует как аварийный водосброс, и ее все еще можно увидеть, а оригинальные ворота шлюза были восстановлены в начале 2016 года.

Эти условия также могут (в в разных местах или для разных людей) означает либо двухкамерную лестницу (например, двойные замки Тернера Вуда на канале Честерфилд : в том же канале есть трехступенчатая лестница, называемая замками Thorpe Low Treble), либо просто пролёт двух шлюзов (как на Calder and Hebble Navigation ). Кроме того, «двойной замок» (реже «двойной замок») часто используется новичками на Английских каналах для обозначения широкого (14 футов) шлюза, предположительно потому, что он «вдвое больше» узкого шлюза и позволяет две узкие лодки, идущие в одном направлении, «удвоились». Это правильно известно как широкие замки.

Стоп-шлюзы

Лиффорд-лейн гильотинный замок, Кингз Нортон, Бирмингем, между Стратфорд-на-Эйвоне. и канал Вустера и Бирмингема

«Стоп-шлюз» - это (очень) малоэтажный шлюз, построенный на стыке двух (конкурирующих) каналов, чтобы предотвратить прохождение воды между ними.

В годы конкуренции английской системы водных путей устоявшаяся канальная компания часто отказывалась разрешить соединение с более новой, соседней. Эта ситуация создала Вустерский бар в Бирмингеме, где товары должны были переваливаться между лодками на конкурирующих каналах, расстояние между которыми составляло всего несколько футов.

Если соединение было построено, либо потому, что старая компания канала увидела преимущество в соединении, либо когда новая компания сумела вставить обязательное соединение в свой парламентский акт, тогда старая компания будет стремиться защитить (и даже увеличить) его водоснабжение. Обычно они указывают, что на стыке более новый канал должен находиться на более высоком уровне, чем их существующий канал. Даже несмотря на то падении от более нового к старому каналу может быть только несколько дюймов, разница в уровнях по-прежнему требуется блокировка - называется остановка замок, потому что он должен был остановить воду непрерывно протекающую между новым каналом и старым, нижним. Шлюз будет находиться под контролем новой компании, а ворота, конечно же, будут «указывать» в гору - к новому каналу. Это защитит водоснабжение нового канала, но, тем не менее, «пожертвует» трюм воды более старой компании каждый раз, когда лодка пройдет. Во время избытка воды, конечно, затвор "bywash" будет непрерывно подавать воду в нижний канал.

Когда переменные условия означали, что более высокий уровень воды в новом канале не может быть гарантирован, тогда более старая компания также построит стопорный замок (под своим собственным контролем, с воротами, направленными в сторону собственного канала), который может быть закрытым, когда новый канал был низким. В результате образовалась пара последовательных замков с воротами, указывающими в противоположных направлениях: один пример был в Холле Грин около Кидсгроув, где южная оконечность канала Маклсфилд соединялась с Холл Грин Бранч более раннего канала Трент и Мерси. Замок с четырьмя воротами возле перекрестка Кингс-Нортон, между каналом Стратфорд-на-Эйвоне и каналом Вустера и Бирмингема был заменен в 1914 году парой гильотинных замков ворота, которые останавливали поток воды независимо от того, какой канал был выше. Эти ворота были постоянно открыты с момента национализации.

Многие стоп-замки были сняты или преобразованы в одинарные ворота после национализации в 1948 году. Стопорный замок Холла Грин остается, но в виде единого замка: дополнительный замок был удален, потому что понижение вершинного фунта TM (чтобы улучшить "осадку" Harecastle Tunnel - его свободную высоту над уровнем воды) означало, что TM всегда будет ниже, чем Macclesfield. Зеленая ветвь Холла теперь считается продолжением канала Маклсфилд, который теперь встречается с TM на Hardings Wood Junction (недалеко от северного портала Harecastle Tunnel).

Новый канал не всегда находился на более высоком уровне, чем тот, к которому он присоединился. Например, есть очень неглубокий шлюз в Autherley Junction, где канал Бирмингема и Ливерпуля 1835 года (ныне часть канала Шропшир-Юнион ) пересекался с более старыми Стаффордширом и Вустерширом. Канал, построенный в 1772 году. Путеводитель Николсона показывает, что яхтсмен, путешествующий на юг по новому каналу, «встает» перед поворотом на север или юг на старый Стаффордширский и Вустерширский каналы - так что канал Шропшир-Юнион получает небольшой затопленный водой канал. каждый раз, когда проходит лодка. Однако выигрыш невелик, так как разница уровней настолько мала, что иногда можно открыть оба затвора одновременно.

Круглые замки

Круглые замки Agde

Есть несколько примеров, когда замки были построены по круглому плану, с более чем двумя выходами из шлюзовой камеры, каждый из которых обслуживает разный уровень воды. Таким образом, замок служит одновременно средством смены уровней и соединением. Круговой план замка позволяет лодкам внутри него вращаться, чтобы выровняться с соответствующими выходными воротами.

Самым известным примером такого круглого замка является Круглый замок Агда на Канал дю Миди в Франции. Он служит шлюзом на главной линии канала и обеспечивает доступ к реке Эро.

. Второй французский круглый шлюз можно найти в виде ныне неиспользуемого, соединяющего латераль канала à Луара с Ривер Алье.

Откидные шлюзы

Далмюр Откидной замок

Откидной замок позволяет временно опускать небольшой отрезок канала, пока лодка проходит под препятствием, например как невысокий мост. Во время восстановления канала может использоваться откидной замок, если нецелесообразно или непомерно дорого снимать или поднимать конструкцию, которая была построена после закрытия канала (и где изменение маршрута канала невозможно).

Блокировка от падения может состоять из двух обычных шлюзовых камер, ведущих к отстойнику, или одной длинной камеры, включающей отстойник - хотя этот термин правильно применим только ко второму случаю. Поскольку фунты на обоих концах конструкции находятся на одинаковой высоте, шлюз может быть опорожнен, только позволив воде стекать в отходы из отстойника в нижний поток или дренаж, или (менее расточительно) путем откачки воды обратно до канал. В частности, для двухкамерного типа потребуется обводная водопропускная труба, позволяющая воде перемещаться по прерванной насыпи и таким образом блокировать подачу дальше по каналу. В случае однокамерного типа это может быть достигнуто, если держать замок полным и оставлять ворота открытыми, когда они не используются.

Хотя эта концепция предлагалась в ряде случаев, единственный пример в мире капельного замка, который фактически был построен, находится в Далмуир на канале Форт и Клайд в Шотландии. Этот замок однокамерного типа был включен во время восстановления канала, чтобы позволить замену поворотного моста (на оживленной дороге А) фиксированным мостом, и таким образом ответить на критику, что восстановление канала вызовет частые остановки интенсивного дорожного движения. Его можно опорожнить путем откачки - но поскольку при этом используется много электроэнергии, при достаточном количестве воды используется метод слива воды из шлюза до ближайшего горения.

затопления

затопления. для предотвращения затопления реки подключенным водным путем. Обычно его устанавливают там, где канал выходит из реки. На нормальном уровне реки шлюзовые ворота остаются открытыми, а высота канала может повышаться и опускаться вместе с высотой реки.

Однако, если река разливается сверх безопасного предела для канала, тогда ворота закрываются (и создается дополнительный замок) до тех пор, пока река снова не опустится. Поскольку это настоящий шлюз, лодки могут покинуть канал в сторону затопленной реки, несмотря на разницу в уровнях воды (хотя это вряд ли будет разумно) или (что более разумно) позволить лодкам, пойманным во время наводнения, получить убежище в канале.

Обратите внимание, что если канал представляет собой просто судоходный отрезок, соединяющий два отрезка одной и той же реки, шлюз от наводнения будет на верхнем конце отрезка (нижний конец будет иметь обычный затвор).

Затворы, которые использовались только в качестве затворов (см. Ниже), часто не могут вернуться к своему прежнему назначению без ремонта. То есть там, где когда-либо закрываются только внешние ворота (вероятно, потому, что водный путь не является настоящим коммерческим, и, следовательно, нет финансовой необходимости для лодки, чтобы рискнуть выйти на затопленную реку), внутренние ворота вскоре страдают от недостатка обслуживания. Хорошим примером является Calder and Hebble Navigation, где сооружения, упоминаемые в руководствах по плаванию, как «шлюзы от наводнений», явно могут использоваться только для предотвращения наводнений, а не для «запоров» лодок к или от реки в разливе.

Затворы

Двунаправленные затворы на Канале Дессел-Турнхаут-Шотен, Бельгия Затворы затопления или стопорные ворота (используется в Америке) на Чесапик и Канал Огайо. Когда возникло наводнение, в шлюз вставили доски, чтобы отвести воду из канала в реку Потомак. Обратите внимание на лебедку наверху для досок.

Затвор или стопорный затвор являются более дешевым эквивалентом затвора. Существует только один набор ворот, и поэтому, когда река выше канала, ворота закрываются и навигация прекращается. Они довольно распространены во французской системе внутренних водных путей. Затворы могут также использоваться для разделения длинных участков канала или защиты, в случае обрушения берега, окружающей территории, если она ниже уровня воды в канале. Обычно их можно найти на концах длинных набережных и у акведуков. Эти ворота часто упускаются из виду, потому что им не хватает балансира и они лишь немного выше нормального уровня канала.

Двунаправленные ворота и замки

Двунаправленные ворота на одном конце камеры приливного шлюза (расположены в Верне на канале Ньюпорт – Дюнкерк ) Два типы двунаправленных шлюзов в конце канала Марна-Рейн в Независимом порту Страсбурга

Где шлюз является приливным (т.е. на одной стороне шлюза есть вода, уровень которой меняется в зависимости от прилив) или там, где канал встречается с рекой, уровень которой может варьироваться, вода на стороне прилива или реки («нижняя сторона») может подниматься над водой на обычной «верхней» стороне. В этом случае двери, указывающие «вверх по течению», будут не справляются со своей задачей и просто дрейфуют. Чтобы вода не протекала в неправильном направлении через шлюз, потребуется как минимум один набор ворот, указывающих в "неправильном" направлении. Если желательно, чтобы лодки могли использовать в этих обстоятельствах необходимо иметь полный набор ворот, указывающих на сторону прилива или реки. Обычный метод состоит в том, чтобы ворота указывали в противоположном направлении. на обоих концах камеры (в качестве альтернативы, здесь будет работать «парный стопорный замок» из двух отдельных последовательных замков, направленных в противоположных направлениях - но для этого потребуется дополнительная камера). Если навигация не требуется (или невозможна) на одной «крайности» (например, разрешить навигацию выше середины прилива, но просто предотвратить опорожнение канала во время отлива), тогда необходимо иметь только один набор двунаправленных ворот.

Приливные шлюзы

Морские шлюзы в Буде, Корнуолл

Морские шлюзы - это шлюзы, соединяющие канал или реку напрямую с устьем или океаном. Приливный затвор - это вообще любой замок, который соединяет приливную и неприливную воду. Это включает шлюз между приливной рекой и неприливными участками, или между приливной рекой и каналом, или морской шлюз. Однако этот термин обычно относится конкретно к замку, способ работы которого зависит от состояния прилива. Примеры:

  • Канал, соединяющий реку, уровень которой всегда ниже уровня канала. Все, что нужно, - это обычный замок с воротами, направленными вверх по каналу. Замок используется обычно до тех пор, пока прилив достаточно высок, чтобы пропустить лодки через нижние ворота. Если во время отлива шлюз становится непригодным для использования, тогда ворота могут быть заблокированы (и просто стать «затвором обратного затопления», удерживающим воду в канале). Это расположение также применимо к некоторым морским шлюзам (например, канал Буде ).
  • канал, соединяющий реку, которая обычно находится ниже ее, но может подниматься над ней (во время очень высоких приливов или после сильного дождя). Одна пара ворота могут быть двунаправленными, то есть ворота, указывающие внутрь, будут дополнены парой, указывающей на реку. Когда река выше, чем канал, обычные ворота просто откроются, но дополнительная пара ворот может быть закрыта для защиты канала и предотвращения судоходства к реке. По сути, мы просто добавили затвор.
  • То же, что и выше, но там, где безопасно перемещаться, даже когда река выше канала. шлюз будет полностью двунаправленным (две пары противоположно направленных ворот на каждом конце), чтобы позволить лодкам проходить на любых нормальных уровнях реки. При экстремально низких или высоких приливах, непригодных для навигации, соответствующие наборы ворот закрываются, чтобы предотвратить проход.

Входные клапаны

Входные клапаны (слева) от питающего канала, регулируют воду из река Потомак в канал CO. Подъемный затвор (справа) позволяет лодкам продолжать движение вверх по каналу в обычном режиме.

Входной затвор предназначен для отвода воды из питающего канала или реки в основной канал. В некоторых случаях входной затвор может использоваться как подъемный затвор, позволяющий лодкам спускаться по слабой воде в реке. Обратите внимание, что в примере справа, питающий канал изначально представлял собой обходной канал Литл-Фоллс Джорджа Вашингтона, который был частью каналов Потомакской компании, а позже был преобразован в питающий канал для Канал Чесапик и Огайо.

Очень большие шлюзы

Шлюз Берендрехта (справа) и Шлюз Зандвлит (слева), расположенный у входа в порт Антверпена (вверху) со стороны Шельды (передний план) Баржи у шлюза на реке Миссисипи

Самым большим в мире шлюзом до 2016 года был Шлюз Берендрехт, открывавший доступ к порту Антверпена в Бельгии. В 2016 году шлюз Кильдрехта в том же порту стал самым крупным. Шлюз имеет длину 500 м (1600 футов), ширину 68 м (223 фута), опускание 17,8 м (58 футов) и имеет четыре скользящих затвора. Размеры шлюзов невозможно сравнить без учета разницы в уровне воды, для которой они предназначены. Например, шлюз Боллен на реке Рона имеет падение не менее 23 м (75 футов), шлюзы Лерштеттен, Экерсмюлен и Хильпольтштайн на Рейн-Майн –Дунайский канал имеет падение 24,67 м (80,9 футов), каждое и Оскемен Шлюз на реке Иртыш в Казахстане имеет падение 42 м (138 футов). Общий объем воды, который следует учитывать в любом шлюзе, равен произведению его длины, ширины и разницы в уровнях воды. Замковые лестницы используются в попытке уменьшить общий объем воды, необходимый по отношению к количеству проделанной полезной работы. Выполненная полезная работа зависит от веса судна и высоты подъема. При спуске судна учитывается потребление потенциальной энергии потребляемой воды. Альтернативой замкам является лодочный подъемник ; объекты этого типа, например лодочный подъемник Anderton или лодочный подъемник Strépy-Thieu в Бельгии, не полагаются на потребление воды в качестве основного источника энергии, работают от двигателей и предназначены для потребления минимальное количество воды.

29 шлюзов на реке Миссисипи обычно имеют длину 600 футов (180 м), в то время как длина буксира и баржи достигает 1200 футов (370 м). состоящий из 15 барж и одного буксира. В этих случаях некоторые из барж запираются, используя частично открытые запорные клапаны, чтобы создать поток, чтобы вытащить несамоходные баржи из шлюза, где они привязаны, чтобы дождаться прохождения остальных барж и буксира. через замок. На прохождение замка может уйти до полутора часов.

Ворота гильотинного замка работают аналогично шлюзовым воротам, но большинство ворот шлюзов имеют шарнирную разворотную конструкцию, как двери.

Замки Хирама М. Читтендена

Каждый ноябрь открывается большой замок Замков Хирама М. Читтендена (более известный на местном уровне как «Замки Балларда» в отношении Район Сиэтла, в котором они расположены) был опорожнен на техническое обслуживание, как видно на фотографиях ниже за ноябрь 2004 года. Это дает возможность визуализировать, как работает замок, без того, чтобы вода закрывала нижнюю часть замка. Для справки, на крайнем левом рисунке показан шлюз в действии, буксир и баржа (загруженная песком и гравием) ждут открытия шлюза. В нижнем левом углу рисунка виден вырез в боковой стене, который содержит ворота в открытом состоянии.

Замок имеет три пары ворот, по одной паре на каждом конце и одну пару посередине, так что половину длины замка можно использовать, когда вся длина не требуется, что позволяет экономить воду. Едва заметный человек, идущий по нижней части замка на второй картинке, указывает на огромные размеры этого замка. На обоих изображениях торцевых ворот цепочка отверстий затвора видна по бокам внизу. Вода, входящая в замок и выходящая из него, течет через эти отверстия под действием силы тяжести. Для заполнения или опорожнения замка требуется около 15 минут.

Затвор фургона

. Затвор фургона. 1: Трубка, соединяющая камеру со стороной высокого уровня воды шлюза. 2: Затворы для регулирования уровня воды в камере. 3: Трубка, соединяющая со стороны низкого уровня воды шлюза. 4: Камера, в которой можно контролировать уровень воды. 5 Дверь с большей поверхностью. 6: Дверь с меньшей поверхностью.

Этот тип ворот был голландское изобретение начала 19 века. Ворота Van обладают особым свойством: они могут открываться в направлении паводка исключительно за счет давления воды. Этот тип ворот в основном использовался для преднамеренного затопления определенных регионов, например, в случае Голландской водной линии. В настоящее время ворота этого типа все еще можно найти в нескольких местах, например, в Гауда.

. Дизайн ворот Ван показан на изображении в правом нижнем углу. Когда труба, соединяющая отдельную камеру со стороной шлюза с высоким уровнем воды, закрыта и соединение со стороной с низким уровнем воды открыто, уровень воды в отдельной камере упадет до уровня со стороны низкого уровня воды шлюза.. Площадь поверхности затвора, отделяющего камеру от стороны шлюза с высоким уровнем воды, больше, чем площадь затвора, закрывающего шлюз. Это приводит к чистой силе, открывающей шлюз.

История и развитие

Плотины и плотины

В древние времена речной транспорт был обычным явлением, но реки часто были слишком мелкими, чтобы перевозить что-либо, кроме самых маленьких лодок. Древние люди открыли, что реки можно заставить нести большие лодки, построив плотины для повышения уровня воды. Вода за плотиной становилась все глубже, пока не вылилась наверх, образуя плотину . Тогда вода была достаточно глубокой, чтобы вместить большие лодки. Это строительство плотины повторялось вдоль реки, пока не появились «ступеньки» глубокой воды.

Флэш-замки

Развитие плотин и плотин создало проблему, как перемещать лодки между этими «ступенями» воды. Первым и грубым способом сделать это была блокировка вспышки . Флэш-замок состоял из небольшого отверстия в дамбе, которое можно было быстро открывать и закрывать. На Темзе в Англии это было закрыто вертикальными стойками (известными как римеры), к которым были прикреплены доски, чтобы заблокировать брешь.

Когда разрыв был открыт, поток воды хлынул наружу, увлекая за собой лодку «ниже по течению» или позволяя буксировать лодку «вверх по течению» или тянуть лебедкой против течения. Когда лодка пройдет, отверстие снова быстро закроется. «Ворота» также можно было открыть, чтобы выпустить «вспышку» вниз по течению, чтобы лодки на мели могли покинуть мель, отсюда и название.

Эта система широко использовалась в Древнем Китае и во многих других частях света. Но этот метод был опасен, и многие лодки были потоплены потоком воды. Поскольку эта система обязательно включала понижение уровня в фунте, она не пользовалась популярностью среди мельников, которым для работы своего оборудования требовался полный напор воды. Это приводило к постоянным конфликтам, как юридическим, так и физическим, между судоходными и фрезерными интересами, когда реки закрывались для судоходства в случае нехватки воды. В основном этот конфликт привел к принятию фунтового шлюза в средневековом Китае, поскольку это означает, что судоходство потребляет относительно мало воды.

Staunch

Более сложным устройством были стойкие или водяные ворота, состоящие из ворот (или пары ворот со скосом), которые можно было закрывать и удерживать за счет давления воды при низком уровне реки для плавания судов над мелководьем выше по течению во время маловодья. Однако весь напор воды выше по течению должен был быть осушен (каким-либо вспомогательным методом, приближающимся к современным шлюзам), прежде чем лодка могла пройти. Соответственно, они не использовались там, где препятствием была плотина мельницы.

Фунтовый замок

Модель раннего речного фунтового шлюза, построенного в аквапарке Lankheet, Нидерланды

Естественным продолжением стойкости было обеспечение верхних ворот (или пары ворот) для образования промежуточных «фунт» - все, что нужно было опорожнить, когда лодка прошла. Этот тип замка, называемый фунтовым замком, был известен в Имперском Китае и Европе.

Фунтовые замки впервые использовались в средневековом Китае во времена Династия Сун (960–1279 гг. Н.э.). В «Сунши», или «История династии Сун», том 307, биография 66, рассказывается, как Цяо Вэйюэ, высокопоставленный налоговый администратор, был разочарован частыми потерями, понесенными его баржами с зерном, потерпевшими крушение на Западной реке около Хуайань в Цзянсу. Он обнаружил, что солдаты у одного двойного стапеля вместе с бандитами замышляли крушить тяжелые имперские баржи, чтобы украсть просыпанное зерно. В 984 году Цяо установил пару шлюзовых ворот на расстоянии двухсот пятидесяти футов друг от друга, и вся конструкция была покрыта крышей, как здание. Расположив два прочных ворот так близко друг к другу, Цяо создал короткий отрезок канала, по сути, фунтовый шлюз, заполненный из канала наверху, подняв отдельные деревянные сваи в верхних воротах, и опустошенный в канал внизу, опуская сваи внутрь. верхние ворота и поднимающиеся в нижних.

Двусторонний шлюз Monkey Marsh на канале Кеннет и Эйвон в Тэтчем

Торфяной шлюз

Замок с торфяной стенкой - это ранняя форма конструкции шлюзового канала, в которой земляные насыпи используются для формирования шлюзовой камеры, что впоследствии привлекает травы и другую растительность, вместо теперь более привычных и широко распространенных конструкций стен из кирпича, камня или бетона. Эта ранняя конструкция шлюза чаще всего использовалась при речном судоходстве в начале 18 века до появления каналов в Великобритании. Боковые стороны дерновины скошены, поэтому в заполненном состоянии замок достаточно широкий. Следовательно, этот тип замка требует больше воды для работы, чем замки с вертикальными стенками из кирпича или камня. На британских каналах и водных путях большинство замков с торфяными стенами впоследствии были перестроены из кирпича или камня, и поэтому сохранились лишь несколько хороших примеров, например, Гарстон-Шлюз и Обезьяний Марш-Шлюз. на Кеннет и Эйвон канал. Оба эти шлюза находятся на канализованном участке реки и, следовательно, переполнены водой.

Использование воды

Основная проблема, вызванная замками, заключается в том, что каждый раз, когда замок проходит один цикл наполнения-опорожнения, затвор заполняется водой (от десятков тысяч до миллионов литров) выпускается на нижний фунт. Проще говоря, на канале, где только одна лодка может поместиться в шлюз, лодка, путешествующая от вершины до самого низкого фунта, сопровождается в своем путешествии одним «личным» шлюзом, заполненным водой. Лодка, идущая в обратном направлении, также переносит затор воды с вершины на нижнюю. Чтобы предотвратить высыхание канала, необходимо использовать какой-либо метод, обеспечивающий постоянное пополнение водоснабжения на вершине канала со скоростью, с которой вода сливается вниз. Это, конечно, гораздо большая проблема для искусственного канала, пересекающего водораздел, чем при речном судоходстве.

Проект

При планировании канала проектировщик попытается построить верхний уровень с большим резервуаром или резервуаром, снабжаемым искусственным водотоком из удаленного источника, или один, как можно более длинный (чтобы действовать как собственный резервуар), или который пересекает как можно больше источников или рек (или все они). Проезжая на вершине через глубокую выемку или туннель, можно прорезать горизонт грунтовых вод, а также подземные источники воды.

Перекачивание

Если очевидно, что естественного запаса будет недостаточно для пополнения вершинного уровня с такой скоростью, с которой будет использоваться вода (или допустить непредвиденные периоды засухи), проектировщик может план возврата воды - закачка обратно на вершину снизу. Такие средства защиты, конечно, могут быть установлены позже, когда станет очевидным плохое планирование, или когда произойдет непредвиденное увеличение трафика или недостаток дождя. В меньших масштабах в определенных точках может потребоваться местная откачка (вода постоянно рециркулирует через некоторые шлюзы на канале Кеннета и Эйвона ).

Водосберегающие бассейны

Водосберегающие бассейны слева от новых шлюзов Агуа-Клара, Панамский канал

Способ уменьшения количества воды, используемой шлюзом, состоит в том, чтобы дать ему один или несколько резервуаров, уровни которых являются промежуточными между верхним и нижним фунтами. Эти резервуары могут накапливать воду, слитую из шлюза при спуске лодки, и выпускать ее для заполнения при следующем подъеме лодки. Это позволяет сэкономить половину воды, теряемой при спуске в каждом цикле наполнение-опорожнение. Обычно такие водоемы называют «спасательными бассейнами».

Установка одностороннего пруда сэкономит 1/3 воды, тогда как три боковых пруда сэкономят 60% воды: первая 1/5 воды уходит в верхний пруд, вторая 1 / 5 в средний пруд, 3-я 1/5 в нижний пруд - и 2/5 тратится впустую на каждом проходе (при условии, что площадь каждого пруда равна площади шлюза). Формула для n {\ displaystyle n}n боковых водоемов оптимальной высоты и глубины с площадью каждого водоема, ap {\ displaystyle a_ {p}}a_ {p} , а площадь шлюза, al {\ displaystyle a_ {l}}a_ {l} , составляет:

вода, используемая с боковыми бассейнами, вода, используемая без боковых бассейнов = 1 - nn + 1 + al / ap {\ displaystyle {\ frac {\ text {вода, используемая с боковыми бассейнами}} {\ text {вода, используемая без боковых бассейнов}}} = 1 - {\ frac {n} {n + 1 + a_ {l} / a_ {p}}}}{\ displaystyle {\ frac {\ text {вода, используемая с боковыми бассейнами}} {\ text {вода, используемая без боковых бассейнов}} } = 1 - {\ frac {n} {n + 1 + a_ {l} / a_ {p}}}} .

Схема водосберегающих бассейнов (нисходящая) Схема водосберегающих бассейнов (восходящая)

Например, шлюз Гинденбург (в Ганновер, Германия, построен в 1919–1928 гг.) имеет две шлюзовые камеры длиной 225 м, каждая из которых будет использовать 42 000 м воды для полного цикла запирания. За счет использования 10 водосберегающих бассейнов используется всего 10 500 м воды. Более свежий пример - канал Рейн-Майн-Дунай с 13 спасательными шлюзами из 16 шлюзов.

Карта, показывающая расширенные промежуточные фунты в шлюзах Кан-Хилл

На Английских каналах эти водоемы называются «боковыми прудами». Канал Дройтвич, вновь открыт в 2011 году имеет пролет трех шлюзов в Ханбери, все из которых имеют рабочие боковые пруды. Боковые пруды были также установлены на канале Гранд-Юнион и канал Ковентри, среди прочего. Сейчас они вышли из употребления, а в некоторых случаях были заполнены, потому что British Waterways посчитала, что слишком легко ими злоупотребить и затопить прилегающую территорию. На некоторых пролетах замков с короткими промежуточными фунтами фунты выдвигаются вбок - по сути, для обеспечения резервуара, чтобы гарантировать, что фунт не иссякает всухую (например, в случае, если замок ниже протекает больше, чем замок выше). Эти удлиненные промежуточные фунты иногда путают с боковыми прудами.

Альтернативы

Помимо упомянутых ранее «статических» подходов (различные типы контурной обработки, выемки грунта и перекрытия), существовало множество оригинальных «динамических» решений, в основном вариации на лодочном подъемнике. или наклонная плоскость. Они, как правило, дороже в установке и эксплуатации, но обеспечивают более быструю транспортировку и меньшее количество отходов.

Наклонная плоскость

Лодка в люльке, наверху наклонной плоскости на Канале Морриса.

Наклонная плоскость состоит из люльки (для удержания баржи) или кессона (коробки, полной воды, в которой может плавать баржа), который движется по рельсам боком вверх по склону от одного водного пути к другому. Поскольку ящик «мокрый» (наполнен водой), принцип Архимеда гарантирует, что кессон всегда весит одинаково, независимо от размера перевозимой лодки (или даже если она содержит только воду). Это облегчает уравновешивание с помощью фиксированного веса или второго кессона. Движущая сила может быть паровой или гидравлической, или может исходить от уравновешивания верхнего кессона дополнительной водой из верхнего водотока.

В настоящее время в Великобритании нет работающих наклонных самолетов, но останки одного из них можно увидеть в Фокстоне в Лестершире на Лестерском рукаве Grand Союзный канал. Самолет позволил лодкам с широким лучом обойти десять узких шлюзов, но отказ от усовершенствований на другом конце рукава и высокие эксплуатационные расходы привели к его преждевременной кончине. Есть планы восстановить его, и некоторое финансирование было получено.

Морская железная дорога

Морская железная дорога Большого желоба на Водном пути Трент-Северн, Онтарио, Канада

A морская железная дорога похожа на наклонную плоскость канала тем, что она перемещает лодки вверх или вниз по склону по рельсам. Однако судно перевозится в сухой несущей раме или люльке, а не в кессоне, заполненном водой. Принцип основан на заявке на патент, используемой для подъема судов из воды для технического обслуживания.

В процессе эксплуатации лодка помещается в несущую раму, которая была опущена в воду. Лодку прикрепляют к люльке, возможно, подняв стропы под корпусом с помощью гидравлики, и люльку вытаскивают из воды и поднимают на холм с помощью троса. На вершине склона люлька опускается в верхний водоток, и лодка отпускается. Поскольку лодка не плавает, принцип Архимеда не применяется, поэтому вес, поднимаемый или опускаемый устройством, меняется, что затрудняет уравновешивание (мертвым грузом или второй тележкой лодки).

В некоторых местах, например, Big Chute Marine Railway на Водном пути Трент-Северн, в Онтарио, Канада, морская железная дорога была установлена ​​в качестве временной меры на планируемом месте пролета обычных замков. В этом и нескольких других случаях шлюзы так и не были построены, и морская железная дорога продолжала работать на постоянной основе. Там, где есть крутой подъем на суше, морская железная дорога может быть более эффективной, чем несколько шлюзов, например, на Эльблонгском канале.

Лодочный подъемник

Фолкеркское колесо, первый в мире вращающийся подъемник для лодок, служащий центральным элементом при восстановлении Форт и Клайд и Union Canals. Колесо заменило серию замков, которые раньше соединяли каналы и которые были заполнены в 1930 году. Это была победившая конструкция в конкурсе на разработку нового замка. Посетители теперь могут совершить прогулку на лодке на Колесе и подняться на высоту более 100 футов (30 м) за несколько минут по сравнению со временем, которое потребовалось, когда сработала оригинальная замковая лестница.

Викторианская лодка Андертона Lift, первый в мире вертикальный лодочный подъемник, соединяющий канал Трент и Мерси и Ривер Уивер в Чешире, был вновь открыт в 2002 году. самый высокий подъемник в Стрепи-Тье в Бельгии поднимает или опускает 1350-тонные лодки на 73,15 метра.

Другой производной является шлюз подъемника Питерборо, который представляет собой лодочный подъемник, расположенный на канале Трент в городе Питерборо, Онтарио, Канада, и это Шлюз 21 на Водном пути Трент-Северн. Его двойные подъемники - это самые высокие гидравлические лодочные подъемники в мире, высота подъема составляет 19,8 м (65 футов). Это было значительным достижением, когда обычные замки обычно имели подъем только на 2 м (6,6 фута). Каждый лифт имеет грузоподъемность 1300 тонн. Бассейны имеют длину 140 футов (43 м), ширину 33 фута (10 м) и глубину 9 футов 10 дюймов (3,00 м). Поднимаемое вертикальное расстояние составляет 65 футов (20 м). У Трент-Северн есть еще один подобный подъемный шлюз в Киркфилде, с бассейнами того же размера, но который поднимается на меньшее вертикальное расстояние.

Кессонный шлюз

Кессонный шлюз

Около 1800 года использование кессонных шлюзов было предложено для Сомерсетского угольного канала в Англии. В этом подводном лифте камера была 80 футов в длину и 60 футов (18 м) в глубину и содержала полностью закрытый деревянный ящик, достаточно большой, чтобы вместить баржу. Этот ящик перемещался вверх и вниз в бассейне глубиной 60 футов (18 м). Помимо неизбежной утечки, вода никогда не покидала камеру, и использование шлюза не тратило воду впустую. Вместо этого лодка вошла в ящик и была запечатана закрывающейся за ней дверью, а сам ящик перемещался вверх или вниз по воде. Когда ящик находился на дне камеры, он находился под водой почти на 60 футов (18 м) - при общем давлении в три атмосферы. Один из этих «замков» был построен и продемонстрирован принцу-регенту (позже Георг IV ), но у него были различные инженерные проблемы, и его конструкция не использовалась на Угольном канале..

Гидропневматический канальный лифт

Возможно, вдохновленный кессонным замком Велдона, Уильям Конгрив в 1813 году запатентовал «гидропневматический двойной балансирный замок», в котором два смежных замка содержащие пневматические кессоны, могли подниматься и опускаться в противовес за счет движения сжатого воздуха от одного кессона к другому. Примерно в 1817 году Regents Canal Company построила один из этих шлюзов на месте нынешнего Camden Lock, на севере Лондона. Мотивацией здесь снова были проблемы с водоснабжением. Компания настаивала на различных модификациях конструкции Конгрева; Получившаяся установка оказалась неудовлетворительной и вскоре была заменена обычными замками.

Замок вала

Вход в замок вала Minden

Замок вала внешне похож на кессонный замок. Замки вала состоят из глубокого вала с обычными верхними затворами. К нижним воротам ведет короткий туннель. Ворота только закрывают этот подъездной туннель, поэтому не нужно достигать полной высоты шлюза. Известные образцы были построены в Сен-Дени (Париж, Франция), Хорине (недалеко от Мельника, Чешская Республика) и Андертене (Ганновер, Германия). Замок вала в Миндене 52 ° 18′23 ″ N 8 ° 55′11 ″ E / 52,30639 ° N 8,91972 ° E / 52,30639; 8.91972 имеет падение 12,7 метра (42 фута) и имеет восемь резервуаров, попарно соединенных с камерой шлюза. Когда затвор опорожняется, вода по очереди попадает в каждую камеру, для наполнения вода выпускается из камер, таким образом, экономя трату полного затвора воды. Более ранняя попытка блокировки вала была предпринята в Тролльхеттане в Швеции на линии нынешнего канала Гета. Падение было бы 16 метров (52 фута), что было удивительным в 1749 году. Однако подходный туннель оказался непригодным для использования во время наводнения, и в 1768 году замок шахты был заменен двухступенчатой ​​лестницей.

Диагональ замок

Эту новую концепцию конструкции замка еще предстоит установить на водном пути. По сути, это замок вала с диагональным валом. Предлагается построить на склоне между верхним и нижним уровнями длинную железобетонную трубу, размер которой подходит для подъемных лодок. Дно трубы закрыто прочной водонепроницаемой дверцей, но наверху находится всего одна пара обычных шлюзовых ворот, установленных на расстоянии лодки от дальней стенки трубы. Изменение уровня достигается заполнением трубки водой из верхнего фунта или сливом. Судно плавает на поверхности воды с помощью направляющего поплавка или понтона, форма которого соответствует длине трубы, плавающей рядом, чтобы не касаться ее стенок. Боковые пруды, отводимые от основной трубы, встроены для экономии воды. При замене традиционных замков маршей или лестниц ожидается значительная экономия времени. Он отличается от аналогичной конструкции кессонного замка тем, что лодку не нужно перевозить в затопленной камере.

«Консультативная группа по диагональному замку» определила несколько мест в Великобритании, где можно установить новую конструкцию, либо на новых водных путях, либо на восстанавливаемых каналах. Рассматриваемые проекты включают восстановление канала Ланкастер до Кендал и предлагаемое новое ответвление канала Гранд-Юнион между Бедфордом и Милтон Кейнс.

плотина Три ущелья модельный вид. Пара пяти ступенек в центре с судоподъемником слева

Комбинированная система - плотина Трех ущелий

На плотине Трех ущелий на Янцзы На реке (Чанг Цзян) в Китае есть две ступеньки из пяти больших корабельных шлюзов (каждый по 300 м в длину и 35 м в ширину) для десятитысячных судов. Вдобавок к этому будет лодочный лифт (большой лифт ), способный одним движением перемещать трехтысячный корабль по вертикали. Замки и лодочный подъемник обеспечивают общий подъем до 113 метров.

Размеры судов, названные в честь шлюзов

Шлюзы ограничивают максимальный размер судна, способного двигаться по водному пути, а некоторые ключевые каналы дали начало названию стандартных размеров судов, например Panamax и Seawaymax.

См. Также

  • flag портал Соединенного Королевства
  • icon Транспортный портал

Ссылки

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с шлюзами (водный транспорт).
Последняя правка сделана 2021-05-28 05:12:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте