Колесо замість шлюзів

Шлюзи необхідні на водних шляхах, які перепнуті штуч­ними спорудами або рельє­фом, тобто там, де виникає потреба піднімання чи опускання судна на пев­ну висоту. Чим вона більша, тим, як правило, потрібно більше шлюзів, які створюють своєрідну водяну драбину. Шлюз вимагає складного обладнання, багато простору, він дорогий у будові та експлуатації. Однією з найвідоміших споруд такого типу є Дніпровський каскад, який перетнув Дніпро спору­дженими греблями ГЕС аж у 6 місцях. Камери шлюзів шириною 18 м мають у довжину 150 м з глибиною над по­рогом 4 м. Ті, хто користувався ними, знають, що шлюзування – справа не­проста і щонайменше – нервова. А от найбільшими на світі можна вважати шлюзи Панамського каналу, який пе­ретинає вузьку ділянку суходолу між Північною та Південною Америка­ми. Зараз його реконструюють – но­ві шлюзи каналу будуть довжиною по 427 м, шириною 55 м і зможуть пропус­кати судна з углибкою до 15,2 м.

Судна для безпечного проходжен­ня шлюзами повинні відповідати їм за вимірами: по довжині, ширині та углибці, іноді треба враховувати і по­вітряний габарит. Кожне шлюзування вимагає наповнення або спуску вели­чезної кількості води, витрати енер­гії на відкривання/закривання воріт тощо. Шлюзи мало придатні для пе­репуску невеликих суден, особливо поодинці, якщо говорити про вітриль­ні чи моторні яхти.

Внутрішні водні шляхи створені кілька століть тому для безпечного перевезення товарів до Англії, Фран­ції, Голландії, Швеції, мають досить невеликі камери, іноді з ручним від­криванням/закриванням воріт, які обслуговують самі подорожуючі. Пла­вання цими шляхами дуже популярні в Європі. Однак не завжди і не всю­ди. У Польщі невеличкі судна підніма­ють на візках, що рухаються по рейках між двома акваторіями, привабливи­ми для туристів. У деяких інших краї­нах док із суднами в ньому піднімають тросами чи домкратами або витягують з води по рейках.

Та існують місця, де з тих або інших причин і таке неможливе. Одним з них є місцевість у середній Шотландії. Надзвичайно цікава споруда з’єднує два стародавні канали – Форс і Клайд (ФіК), з якого потрапляють у Глазго і далі в Ірландське море та Юніон, що починається в Единбургу на Північно­му морі. Обидва канали роз’єднані по висоті, яка дорівнює багатоповерхово­му будинку.

Раніше на цій ділянці існувало 11 шлюзів, однак через застарілість конструкцій, слабкого вантажопотоку та великих витрат води на подолання такої водної драбини (понад 3500 т) на певний час сполучення між обома ка­налами було закрито – найкоротший шлях між двома морями перерваний.

План відновлення центральних ка­налів Шотландії був започаткований Управлінням Британських водних шля­хів і підтриманий сімома фондами, у тому числі з Комісією тисячоліття. Але замість реконструкції давніх споруд за­пропонували нову ідею, співзвучну ХХІ століттю, – влаштувати небачений у світі устрій, спроможний подолати різ­ницю між рівнями каналів.

Ідея дуже цікава – судна довжиною до 20 м та шириною не більше 5,5 м за­пропонували піднімати або опускати по одному в заповнених водою гондо­лах, вужчих «канальних» (вузькі, довгі придатні до старих каналів). Гондоли закріпле­ні між двох коліс, з’єднаних між собою. Оскільки устрій все ж не забезпечував подолання повної різниці між рівнями каналів з боку розташованого нижче каналу ФіК, треба було влаштувати од­нокамерний шлюз, а біля входу до Юні­он-каналу – аж двокамерний.

При проектуванні звернули ува­гу на збереження історичних місць та  пам’ятників. Не кажучи вже про мости та шляхи.

Отже, в цілому схема проходження судна (найчастіше екскурсійного) «зго­ри вниз» така: судно з каналу Юніон проходить два шлюзи і через 180 м ту­нель потрапляє у верхній басейн очіку­вання. Далі воно за наявності дозволу рушає акведуком до самого суднопід­йомника і входить у гондолу, після чого вихідні ворота акведука та вхідні гон­доли закривають. Одночасно подібну операцію проводять у нижній части­ні (на нижньому б’єфі) з такою самою гондолою. Сума для побудови проек­ту була значною та 1997 року його було затверджено. До реалізації приєдна­лись кілька урядових і приватних орга­нізацій, завдяки чому вже влітку 1999 року його було завершено. А до цьо­го розпочали будову нижнього шлю­зу. Металеві конструкції були готові і влітку 2001 року привезені до Фалькір­ку. З’єднували частини з 45000 отворів 14000 болтів – вирішили, що це на пер­спективу надійніше, ніж зварювання.

Кінці гондол входять у кільця, які ковзаються у круглих отворах двох схожих на гігантські суднові гвинти конструкціях (автори наполягають на образі кельтської сокири), з’єднаних між собою також велетенською віссю. Установка починає обертатись, коли гондоли вже відокремлені від аква­торій. При цьому вони зберігають го­ризонтальне положення. Закінчення підйому/опускання – гондола, що бу­ла на нижньому б’єфі піднята на рівень акведука, а та, що була вгорі, опини­лась внизу. У вирівнюванні рівнів потреби немає – ворота гондоли від­кривають і судно виходить в акведук.

Машинне відділення знаходиться в потужній опорі, якою закінчено акведук.

Кілька цифр: діаметр «сокири» – 35 м, довжина осі діаметром 3,8 м – 28 м, гондола вагою 50 т і ємністю 250 т води, загальна вага обох – 500 т, ширина гондоли – 6,5 м. Одночас­но можна піднімати/опускати два «канальних» 20 м судна. Ворота ак­ведука, нижнього каналу та гондол за­кріплені на горизонтальних осях і при проходженні суден лягають на дно. Піднімають та опускають їх гідравлі­кою. Така конструкція краща з точки зору економного використання об’єму гондоли. Різницю в масі суден вирів­нюють об’ємом води і так, щоб різниця в рівнях її в обох гондолах не переви­щувала 37 мм.

Весь процес забезпечують елек­тродвигуном потужністю 22,5 кВт (30,2 к.с.), який приводить у дію гідрав­лічний смок, який у свою чергу живить 10 гідромоторів, що й обертають вісь (редукція 100:1). Вона має на поверхні колеса з боку акведука шестерню, якою через паразитні обертають шестерні, в яких закріплені кінці гондол. На кож­ні півоберта коліс з обома гондолами із суднами витрачають 1,5 кВт.год., що од­нозначне кип’ятінню води у 8 чайниках.

Центр ознайомлення відвідувачів із комплексом розташований поруч із під­йомником, на нижньому б’єфі. На екскурсію можна потрапити щогодини. На середи­ну 2015 року комплекс відвідало майже 4,5 млн. туристів, третина з яких скориста­лась із подорожі на суднах. Щороку буває понад 400 000 охочих ознайомитись із цим витвором техніки. Надходженнями від ту­ристів забезпечують покриття видатків на його утримання.

Басейн нижнього б’єфу на місці дав­ньої копальні використовують для стоянки суден і катерів та очікуючих на піднімання.

Неподалік від суднопіднімально­го комплексу розташовано парк «Ге­лікс», який можна оглядати протягом пішої або велосипедної прогулянки, та­кож пограти у футбол чи вправлятись у водних видах спорту. Та знаковим це місце роблять дві величезні 30-метрові кінські голови, зроблені з 300 т нержа­віючої сталі скульптором Енді Ско­том і встановлені у 2013 році. Кажуть, що ці коні (kelpies) є відображення­ми духів із шотландських міфів – вони з’являються саме у вигляді коней.

Отже, з дивом техніки ХХІ століття товаришують і прадавні «мешканці» цих земель.

Текст: Ігор ПЕРЕСТЮК