一种特殊的重型电梯

格蕾塔、布鲁姆和柏林北部的 Niederfinow 升船机

60 月底，作者参观了位于德国柏林东北约 XNUMX 公里处的奥德-哈维尔运河上的 Niederfinow 升船机。 出于安全考虑，游览期间均穿着救生衣。 在美丽的夏季天气里，从远处就可以看到这座地标建筑高耸在周围平坦的沙质乡村中。 除其他外，该厂区由鹅 Greta 守护，由于翅膀折断，它已在德国停留了很多年（即使是在冬天），并定期得到喂养。

奥得哈弗尔水道和航运管理局 (Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt WSA) 当地运营主管约尔格·舒马赫 (Jörg Schumacher) 亲自对新设施和邻近的旧设施进行了 3 小时的参观。 由于他从规划的第一分钟起就积极参与新建筑的建设，并且自 2001 年以来一直担任旧设施的运营经理，因此他对两台电梯的规划、施工阶段和运营提供了深入的见解。 与此同时，他还远至中国传授自己的经验。 在长江三峡大坝，升船机的运行和维护均采用德国系统。

历史

这里现在有四代技术装置来克服运河的高度差。

1620 年菲诺运河

菲诺运河建于 1605 年至 1620 年间，在三十年战争期间遭到破坏后，从 1743 年开始，根据弗雷德里克二世国王的法令进行了修复。

锁楼梯 1914

第二代由四级锁梯组成，起升高度为 4 x 9 m，于 1914 年至 1972 年间投入使用。它位于新电梯的正北面，从楼梯上清晰可见未填充的残骸。多于。 最低的船闸位于右侧，第三个船闸位于左侧，距离 200 m。 当时也已经考虑建造第一座电梯，但由于第一次世界大战而被推迟。 这些船只由八台电力机车牵引，其中一台至今仍保存完好。

升船机 1934

列入保护名单的工业纪念碑高 52 米，最高点是起重机。 宽度为27 m，长度为94 m，槽深为8 m。 该电梯的成本为 27.5 万德国马克，相当于今天的 126.5 亿欧元。 使用了 18,000 立方米混凝土、1.5 吨钢材和约 XNUMX 万个铆钉。 它将至少持续运行到新建筑的保修期到期为止。

一台2000年产的洛迪格（Lödige）升降机将员工和笔者送至访客通道或滑轮大厅。槽式升降机位于槽的正上方，由四台55千瓦的直流电机驱动。每次提升耗电量约为12欧元。驱动电机和四级齿轮箱直接安装在驱动轴上。发出两声提示音后，槽便开始运行。

操作通过手动和按钮完成。在东侧的机房里，速度控制器通过电阻器控制——就像老式有轨电车一样。紧急停止开关上写着“Brumme”（意为“嗡嗡作响的”）。控制面板上仍然保留着标准的字母标签。只有转速表是新的，由Endress + Hauser公司进行了数字化改装。工作台上铺着原装的地板。

润滑油泵为系统提供连续润滑。 刮伤的滑动轴承每两年加注新油。 它们被设计为环形润滑轴承。 所有机器零件均作为备件原件存放。

它们之间的地板底部是槽桶，长约 90 米，重约 4,300 吨的装满的槽从这里上下输送。

该装置由 256 根绳索连接。 每八根绳索支撑一根带有配重包的横梁。 一根绳子重900公斤，直径52毫米。 1984 年，绳索进行了 50 年来的首次全面更新。 到2023年90月，所有吊绳再次更换。 2,400 条补偿链总重 XNUMX 吨。 由螺母爪柱和螺杆组成的安全系统可承载 XNUMX 吨的重量。

新工厂的规划、建设和运营

由于确保德国柏林和波兰什切青海港之间的航运交通所需的船舶规模不断增加，因此必须进行新的建设。 该缆车是从荷兰鹿特丹到立陶宛克莱佩达的E70水道的一部分。 另一个技术问题是旧装置中使用的钢材变得易碎。

计划

早在 1990 世纪 XNUMX 年代就已经做出了初步考虑。 电梯需要哈维尔河和奥德河之间交换的水量最少。 由于这两条河流之间原本没有水路连接，因此该结构在波罗的海和北海之间创造了一个人工分水岭。

进水口的水位通常波动幅度只有半米左右。上游水位比进水口高36米。一旦发生洪水，所有位于水位线以上的活动部件都必须拆除。在旧厂房里，这需要提前两天发出预警。在新厂房里，容易被淹没的较低楼层以及所有地下室楼层都基本是空的；但是，它们的重型机械部件仍然保留在厂房内。

舒马赫报告说，他作为联邦水道和航运管理局 (WSV) 的代表参与了该规划。 2001年，第一份初稿提交Beulke建筑事务所批准。 大门的路线等基本决定是由联邦建设部做出的。 规划审批程序于2004-2005年进行。 随后于23年2009月4日奠基并开始施工，并于2022年XNUMX月XNUMX日投入使用。

当然，规划过程中已充分考虑所有适用的法律法规和标准。例如，塔架的设计符合勃兰登堡州的高层建筑规范。水利工程主要依据事务所自身的行政规章进行规范。所安装的客梯符合EN 81标准。

施工工艺

首先将四个塔架和电缆滑轮支撑柱均匀升高到距地面略低于 55 米的高度。 然后，将两个重约1,000吨的钢丝绳滑轮支架放置在它们之间，并插入绳索滑轮。 然后铺设绳索，并悬挂配重。 槽里装满了沙子； 然后，7,000 吨的总重量将预先成型并向内倾斜的塔架拉至垂直位置。 最后，在槽前架起长约66米、宽22米、高8米的运河桥。

宽度刚刚超过 46 m、长度为 133 m 的结构建成后，机械工程开始了。 所有部件均由起重机单独吊装、焊接和支撑。

该电梯的总成本为 520 亿欧元。 参与施工的公司是Bilfinger Construction，负责钢筋混凝土结构，即槽和支撑结构； DSD Brückenbau（桥梁建设），适用于钢结构，即槽桥和运河桥； Johann Bunte Bauunternehmung（建筑）负责土方工程和特殊土木工程，SIEMAG TECBERG 负责机械工程，即槽式驱动和安全。 大约移动了 1,200,000 立方米的土方。 使用了约 65,000 立方米的混凝土和钢筋混凝土、约 3 吨钢筋和约 10,070 平方米的板桩钢材。

使用

提升或降低过程每次大约需要 20 分钟。 它对用户免费。 在德国，只有摩泽尔运河和基尔运河上的船闸仍需收费。 仅在冬季晶闸管才需要额外的电力。 夏天加热器也不会运行。 两者都会对运营成本产生影响。

每年约有4,000艘游艇、4,500艘客轮和6,000至8,000艘货轮使用该升降机。旧升降机可容纳的最大船舶长度为83.5米，新升降机则可容纳最大船舶长度113米。该升降机运输的货物包括钢铁、废料以及大型机械部件，例如风力涡轮机的零部件。随着能源价格上涨，硬煤的运输也再次兴起。目前集装箱运输量仍然不足，但预计五年后集装箱货运量将占货运总量的更大比例。

每年有 120,000 至 130,000 名游客参观这些设施。 为此专门建立了一个信息中心。 与此同时，正如概念所设想的那样，游客的照顾已移交给市政府。

维护，包括维修和初始操作经验

工厂处于启动模式，在此期间测量中断情况并调整工厂组件。 尚未计划对工厂进行全面监控。 很多点只能靠人眼结合经验来检测和评估。

目前，公司正基于新旧设备的运行经验以及供应商提供的规范，制定包含服务规范的维护方案。该方案已涵盖约1,000个主题，并细分为各个组成部分。在五年质保期内，这项工作将由联合体负责。公司目前正在物色合适的员工，并对其进行培训，以便在待定日期后部分接手相关工作。

WSV 每年都会进行一次检查。 每三年会有一张小额支票。 每六年进行一次全面的结构检查。 该过程持续超过 1.5 年，部分在持续运营期间进行，但也需要部分停工。

一些组件已经存在缺陷，导致三次停顿，分别为六天、九天和四个星期。 由于旧工厂并行运行，因此尚未导致整个水道运行出现任何中断。 目前，许多部件都作为备件存储。 今年夏初，他们的备件库存达到了 98%。

新工厂投产

它是一种带有配重的垂直升降机，其工作原理遵循公元前 236 年阿基米德的原理：槽中的船的重量保持不变，因为船总是排开自身质量的水。

结构及其运动部件

该设施由每个角落的四个塔组成，前面有一座运河桥，左右两侧与中间的电梯相连。 它由 16 个用于运行的摄像头进行监控，另外 20 个摄像头用于对路径网络和大门进行监控。 该设施的出入通过电子锁系统进行保护。 安全门用磁铁锁定。

FB 公司的三部电梯分布在三个塔楼中，分别从 -3 层到 12 层、0 层到 12 层以及 -1 层到 13 层运行。电梯驱动装置位于 13 层。 中央控制站、水增压系统和废水收集系统也位于此处。 还设有无障碍卫生间和厨房。 移动气闸将控制站与塔架分开。

新电梯的控制中心将实行两班制，工作时间为 05:30 至 14:15 和 14:00 至 22:30。 由于这是一条联邦水道，一名轮班主管加上至少一名新设施操作员和一名旧设施操作员（夏季 09:00 至 18:00，冬季 10:00 至 16:00）现场同时进行冗余。 旧升船机仅由一名现场操作员操作。 如果发生维修或故障，也可以在前控制站的新控制站上或通过无线电遥控来完成此操作。

从运河桥的交叉口，可以通过水密旋转门和冲击保护系统看到运河槽。 作为针对海损的预防措施，例如，如果船舶无法驾驶，槽中的绳索可防止闸门完全丢失。 如果槽中的船只着火，绳索会通过由高性能泵和管道系统组成的冷却系统喷水冷却。

该槽的净长为 115 m，长度略低于 126 m，外部宽度为 12.5 m。 装满后，重量约为 9,800 吨。 它在宽度不足 28 m、水深 4 m 的盆地中移动。 槽上设有高度可调的楼梯，以便在槽的任何高度进行疏散。

地下四层采用防水混凝土。 槽前面的门的枢轴轴承位于此处。 参观时，51 吨重的大门是打开的，这意味着它位于槽底部。 泵可以纠正槽内的水位（反转）。 用于安装和维修的起重机设备是在施工初期引入的。

机械和电气元件及其控制

该装置使用 256 根镀锌绳运行，但锌会磨损。 绳索会自动润滑，这也有助于防止腐蚀。 不断地通过目视检查绳索，以确定何时需要丢弃它们。 目前预计在保修期内不需要这样做，而是在30到40年左右。 它们还每六年使用感应测量技术进行一次检查，以确定它们何时可以被丢弃。 目前正在制定 2022 年零测量的绳索登记册。将输入检查数据，以便通过重复来预测绳索磨损。

每根绳索的配重为 43 至 45 吨。 绳索上的混凝土配重配有安装凸耳和护栏塞。 当它们由于冷和热的影响而移动时，它们在重量框架的侧轨中被引导。 一根绳子长约 67 米，直径为 60 毫米，带叉套重 1,236 公斤。 安装前通过预拉伸将绳索的伸长率降至最低。 经过大约 5,000 次行程（相当于使用了不到一年），现在已经伸长了几厘米。 安装时的调整已考虑到这一点。 框架为此提供了足够的空间。 顺便说一句，舒马赫指出中国人也买了同样的绳索。

绳索成对地附接，即，左附接的直捻绳索和右附接的直捻绳索各自在包装中在公共滑轮上运行。 黄色杆框架可作为安全装置，以防一根绳子断裂。 共有 2 x 112 个双槽绳轮。 凹槽中的塑料嵌件可分段更换，用于延长绳索的使用寿命。

用于移动绳索负载的补偿链（最左侧）连接到配重和槽上。 如果料槽向上，则配重上有更多绳索（最多 160 吨）。 160 条链条总重 6,500 吨。 右侧是电源的拖曳电缆。 同样，右侧是紧急梯，允许紧急下降以从各楼层疏散。 然后是与小齿轮啮合的齿条梯。 最后一排是螺母爪柱，它使用非接触式螺钉作为安全系统，在失水时充当安全装置，防止水槽上升。 它在四个点最多可收集 XNUMX 吨垃圾。

它由八个西门子电动机驱动，每个电动机的额定功率为 160 kW。 两个变速箱，每个重 14 吨，通过法兰连接到电机上。

主轴旋转锁位于电机之间的中间位置，其右侧是前后带有滚轮的导轨。主轴（旋转锁）由铸钢制成，并车削有自锁螺纹。螺纹爪（螺母爪柱）可在缺水情况下承受静载荷，从而在紧急情况下稳定36米长的水槽。运行中，主轴以非接触式方式移动。当水槽中的水排空时，主轴靠在爪上。该结构是工程师勒贝尔的专利，他在设计旧式船舶升降机时就提出了这一想法。此处的专利使用权是从他以及中国方面购买的。

阻尼弹簧（弹簧盆）补偿水的波动； 槽内的水多或少1厘米相当于16吨水的重量。

液压控制的固定装置将槽固定在相应的通道位置。 液压油缸升高了杆。 酒吧向下倾斜。

数字控制系统来自 ABB，通过 WSV 接口进行操作。 大约 7,000 个运行参数通过传感器进行 24/7 全天候监控并记录下来，以记录和检测行驶期间的正常运行以及故障。 这就是经验及其解释的收集方式。 很明显，需要两种不同的基本设置：冬季和夏季，最高温度为 30°C。