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和我们一起跪在英国的大教堂,运河的石油钻机上:工程杰作安德顿乘船升降机

发布时间:2020-04-27 21:48:03发布人:日新微博

《极客指南》英国柴郡小镇诺斯维奇(Northwich)附近的安德顿乘船升降机(Anderton Boat Lift)是英国水道七大奇观之一,是英国维多利亚时代工业遗产兴衰,重塑的完美典范。

该电梯于1875年首次开放时,曾被一些富有想象力的灵魂称为运河大教堂和水道埃菲尔铁塔,是维多利亚时期土木工程中最好的,这是对一个紧迫的工程问题的优雅而又巧妙的回答。在多年的技术和商业成功之后,逐渐出现了近乎最终的衰落,随后从隐喻的废话中解脱出来,恢复了昔日的辉煌。

安德顿乘船升降机的历史始于18世纪初期柴郡盐业的迅速发展以及斯塔福德郡陶器工业的发展。为了便利盐和陶器向利物浦码头的运输并以其他方式运输原料,已开发了两条通航水道。

韦弗河已通过1721年的一项议会法案成为韦弗航海路线,并将温斯福德与朗科恩河的默西河联系起来,而1766年的一项法案则建立了特伦特和默西运河,该运河将后来被称为陶器和布里奇沃特的城镇联系在一起运河,以及默西河。

由于运气而不是判断力,两条日益繁忙的水路几乎在安德顿村汇聚在一起。几乎。轻微的问题是水平高度为400英尺(122m),垂直高度为50ft(15m)。1793年,发掘了安德顿盆地,以允许在韦弗和特伦特和默西之间进行手动货物转移,使该地区成为仓储和工业的重点。

到1860年代后期,显而易见的是,需要一种在Weaver和Trent&Mersey之间转移货物的更有效的系统:该系统能够将满载货物的船在两条水道之间转移。

进入安德顿乘船升降机
为什么要乘电梯?简而言之,其他两种选择-锁定系统或倾斜系统-很难适应安德顿盆地和特伦特与默西运河之间的空间。例如,利兹和利物浦运河上的Bingley五升船闸实现了60英尺(18m)的总升力,但全长约350英尺(106m)。

锁定系统固有的失水现象-特伦特和默西(Trent&Mersey)被称为浅水渠,尤其是在夏天-以及转移船只所需的时间是引起关注的其他原因。

乘船升降机是韦弗导航公司总工程师爱德华·里德·威廉姆斯爵士(后来又负责策划曼彻斯特船运河和巴顿秋千渡槽)和土木工程师埃德温·克拉克(Edwin Clark)的心血结晶,后者为皇家船厂设计了液压升降机伦敦的维多利亚码头(Victoria Dock)领导人威廉姆斯(Williams)可能很熟悉。当时的基本想法是威廉姆斯领导人,而详细的工作则由克拉克负责。

电梯的想法并不是那么具有革命性。记录显示,在1790年至1820年间,英国建造了几艘实验性运河船升降机。

罗伯特·韦尔登(Robert Weldon)在Oakengates的什罗普郡运河上设计并测试了一条船升降机,而工程师Exuperius Pickering和爱德华·罗兰(Edward Roland)在埃尔斯米尔运河的弗兰克顿交界处进行了类似的追踪。詹姆斯·弗塞尔(James Fussell)为巴罗山(Barrow Hill)的多塞特(Dorset)和萨默塞特(Somerset)运河设计了带有两个平衡沉箱的升降机,尽管像罗伯特·伍德豪斯(Robert Woodhouse)在塔德比格(Tardebigge)的伍斯特和伯明翰运河上的升降机一样,它从未经过试验阶段。

在1830年代,詹姆斯·格林(James Green)根据福塞尔(Fussell)的设计,在萨默塞特郡陶顿(Taunton)和劳德威尔斯(Lowdwells)之间的大西部运河上成功建造了7套用石头建造的平衡重船升降机。他们显然可靠地工作了30年,直到1867年运河消亡为止。

Clark的最终建议是兼具优雅与简约的杰作。将在安德顿盆地的岛上建造一个高50英尺(15.2m)的铸铁框架,以固定两个锻铁沉箱的导轨和检修平台。每个沉箱长75英尺(23m),宽15英尺(6英寸)(4.7m),能够容纳两艘72英尺(22m)长的窄船(每艘大约6英尺或2m宽)或一艘更大的13英尺驳船(4m)宽度。

每个装满水的沉箱重量为252吨,有或没有驳船(由于液体平衡),并由直径3英尺(0.9m)的液压柱塞支撑。垂直向下沉入提升室床下方50英尺(15m)深度的闸板缸通过5英寸(127mm)的带隔离阀的管道连接。

将升降机顶部与Trent&Mersey相连的是长162英尺,6英寸(49.5m),宽34英尺,6英寸(10.5m),深8英尺,6英寸(2.6m)的铸铁渡槽。由于两个沉箱相互抵消,因此唯一的外部液压是蓄能器和10马力(7.5kW)的蒸汽机。

该系统的设计使得当将船只装载到沉箱中且水闸关闭时,上下沉箱中的水位会相差6英寸。6英寸的差异使上沉箱重了15吨。

然后将打开连接两个注水液压柱塞的隔离阀,较重的上沉箱将下降,较轻的下沉箱将上升。然后调整水位以分别匹配运河和河流,并打开水闸。

蓄能器用于将沉箱推到最后几英尺,或者只需要一个沉箱独立移动。沉箱运输花费了3分钟,船只可以在10至12分钟内完成从一条水路到另一条水路的完整行程。如果蓄能器举起一个沉箱,渡越时间约为30分钟。

1875年7月26日,安德顿乘船升降机正式对外开放,以支付通行费,这是韦弗航行信托基金的摇钱树。总成本已从计划的28,420英镑增加到48,428英镑,按今天的价格计算为460万英镑。通过升降机运输的货物吨位从1876年的31,000吨增加到1885年的67,000吨,到1914年增加到213,000吨。

腐蚀性问题
不幸的是,从第一天起,就有癌症吞噬了电梯的液压系统。装满液压油缸的污水压力在每平方英寸(38-46 bar)550至670磅之间,正在消耗活塞。试图通过将铜带锤击入气缸的损坏部分来解决该问题,实际上由于电解腐蚀而使情况变得更糟。

1897年,将液压系统转换为使用蒸馏水的速度变慢了,但并没有解决问题。几周以来,基本维护工作开始逐渐停止。

到1904年,情况变得如此糟糕,以至于当时的总工程师JA Saner上校撰写了一份报告,建议将举升机转换为电动操作。1906年,受托人屈服于不可避免的情况,并批准了Saner。这就是为什么安德顿乘船升降机看起来像两个结构,一个在另一个内部的原因。

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