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升船機(jī)（英文名：ship 升力，合肥港：舉船機(jī)）是一種利用機(jī)械裝置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。

公元前600年，古希臘科林斯城邦的國王庇里安多斯在科林斯地峽間建造了一條6公里長的航行滑道，這是升船機(jī)的原始形式。此后千百年間，這種斜面升船機(jī)在古埃及、北歐以及中國等地緩慢發(fā)展。1788年，英國開特里建造的斜面干運(yùn)升船機(jī)，成為公認(rèn)最早的機(jī)械化升船機(jī)。1934年，德國建造了尼德芬諾垂直升船機(jī)，將升船機(jī)的技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新階段。20世紀(jì)50年代末，中國著手研究在三峽建設(shè)大型升船機(jī)的可行性，并在安徽壽縣建成了第一座20噸級小型斜面升船機(jī)。1965年，湖北省浠水縣浠水白蓮河升船機(jī)的建成，開始了中國在水利樞紐上建造升船機(jī)的歷史。2016年9月18日，三峽升船機(jī)進(jìn)入試通航階段。2018年5月，向家壩升船機(jī)投運(yùn)，該升船機(jī)是繼三峽后第二座齒輪齒條爬升式升船機(jī)。

升船機(jī)一般由承船廂、垂直支架或斜坡道、閘首、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、事故裝置和電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。按照承船廂的工作條件，可將升船機(jī)分為干式和濕式兩類。按承船廂的運(yùn)行線路，一般將其分為垂直升船機(jī)和斜面升船機(jī)兩大類。升船機(jī)與船閘相比，具有耗水量少，一次提升高度大，過船時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)；但由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程技術(shù)要求高，鋼材用量多，所以不如船閘應(yīng)用廣泛。

歷史沿革

公元前600年，古希臘科林斯城邦的國王庇里安多斯在科林斯地峽間建造了一條6公里長的航行滑道，這是升船機(jī)的原始形式。此后千百年間，這種斜面升船機(jī)在古埃及、北歐以及中國等地緩慢發(fā)展。工業(yè)革命以前，升船機(jī)的驅(qū)動(dòng)主要依靠省力滑輪、配重塊，通過水力、人力或畜力等加以驅(qū)動(dòng)。

18世紀(jì)60年代，工業(yè)革命在英國興起，對運(yùn)輸業(yè)的需求大增，升船機(jī)和船閘的建設(shè)得到迅速發(fā)展。1788年，英國開特里建造的斜面干運(yùn)升船機(jī)，成為公認(rèn)最早的機(jī)械化升船機(jī)。18至19世紀(jì)，出現(xiàn)了多種形式的升船機(jī)，平衡系統(tǒng)也被逐漸廣泛應(yīng)用，以減小提升功率，但這一時(shí)期的升船機(jī)提升高度大都在15米以下，船舶噸位一般在100噸以下。

1934年，德國建造了尼德芬諾垂直升船機(jī)，將升船機(jī)的技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新階段，后續(xù)建設(shè)的升船機(jī)提升的船舶噸位顯著增大，提升高度增加，類型不斷增多，多采用鋼絲繩懸吊、全平衡垂直提升式。20世紀(jì)50年代末，中國著手研究在三峽建設(shè)大型升船機(jī)的可行性，并在安徽壽縣建成了第一座20噸級小型斜面升船機(jī)。1965年，湖北省浠水縣浠水白蓮河升船機(jī)的建成，開始了中國在水利樞紐上建造升船機(jī)的歷史。

1993年，三峽升船機(jī)作為三峽樞紐工程初始設(shè)計(jì)中的一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，初步設(shè)計(jì)通過審查。1995年5月，國務(wù)院三峽建委基于安全可靠性的考慮決定緩建三峽升船機(jī)，重新進(jìn)行方案比選及論證設(shè)計(jì)。2003年，三峽建委同意三峽升船機(jī)齒輪齒條爬升方案；2015年12月，三峽升船機(jī)成功完成實(shí)船過壩試驗(yàn)，為這座世界上最大的“升船電梯”2016年投入試運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。2016年9月18日，“長江三峽9號”客輪駛進(jìn)三峽升船機(jī)，標(biāo)志著三峽升船機(jī)正式進(jìn)入試通航階段。2018年5月，向家壩升船機(jī)也投運(yùn)，其最大提升高度114.2米，一次提升重量約8150噸，是繼三峽后第二座齒輪齒條爬升式升船機(jī)。

基本定義

升船機(jī)又稱“舉船機(jī)”（英文名：ship lift），利用機(jī)械裝置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。

工作原理

升船機(jī)的工作原理與船閘的工作原理基本相同。船舶通過升船機(jī)的主要工作程序?yàn)椋寒?dāng)船舶由大壩的下游駛向上游時(shí)，1、先將承船廂?？吭趲麅?nèi)水位同下游水位齊平的位置上；2、操縱承船廂與閘首之間的拉緊、密封裝置，并充灌縫隙水；3、打開下閘首的工作閘門和承船廂的下游廂門，并使船舶駛?cè)氤写瑤麅?nèi)；4、關(guān)閉下閘首的工作閘門和承船廂的下游廂門；5、將縫隙水泄除，松開拉緊和密封裝置，提升承船廂使廂內(nèi)水位與上游水位相齊平；6、開啟上閘首的工作閘門和承船廂的上游廂門，船舶即可由廂體駛?cè)肷嫌巍．?dāng)船舶由大壩上游向下游駛?cè)霑r(shí)，則按上述程序進(jìn)行反向操縱。

組成及作用

升船機(jī)的組成，一般有承船廂、垂直支架或斜坡道、閘首、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、事故裝置和電氣控制系統(tǒng)等幾部分。

參考資料

主要類型

按照承船廂的工作條件，可將升船機(jī)分為干式和濕式兩類。干式也稱干運(yùn)，是指將船舶置于無水的承船廂內(nèi)承臺上運(yùn)送；濕式又稱濕運(yùn)，是指船只浮于有水的承船廂內(nèi)運(yùn)送。由于干運(yùn)時(shí)船舶易于碰損，已較為少用。

按承船廂的運(yùn)行線路，一般將其分為垂直升船機(jī)和斜面升船機(jī)兩大類。垂直升船機(jī)，是利用水力或機(jī)械力沿鉛直方向升降，使船只過壩:而斜面升船機(jī)，船只過壩時(shí)的升降方向（運(yùn)行線路）則是沿斜面進(jìn)行的。下面僅對這兩類升船機(jī)的特點(diǎn)予以簡介。

垂直升船機(jī)

垂直升船機(jī)按其升降設(shè)備特點(diǎn)，可以分為提升式、平衡重式和浮筒式等形式。

1、提升式升船機(jī)

提升式升船機(jī)類似于橋式升降機(jī)，船只駛進(jìn)船廂后，由起重機(jī)進(jìn)行提升，經(jīng)過平移，然后下降過壩。提升式升船機(jī)的主要特點(diǎn)是動(dòng)力較大，一般只用于提升中小船只。

2、平衡重式升船機(jī)

平衡重式垂直升船機(jī)，是利用平衡重來平衡承船廂的重量。提升動(dòng)力僅用來克服不平衡重及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的阻力和慣性力，運(yùn)動(dòng)原理與電梯相似。其主要優(yōu)點(diǎn)是:可節(jié)省動(dòng)力，過壩歷時(shí)短、通航能力大、耗費(fèi)電量小、運(yùn)行安全可靠，進(jìn)出口條件較好。但是工程技術(shù)較復(fù)雜，工程量較為集中，耗用鋼材也較多。

3、浮筒式升船機(jī)

浮筒式升船機(jī)，其特點(diǎn)是浮筒頂部與承船廂底部相連，將金屬浮筒浸在充滿水的豎井中，利用浮筒的浮力來平衡船廂的總重量，提升動(dòng)力僅用來克服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的阻力和慣性力。這種升船機(jī)的支承平衡系統(tǒng)簡單，工作可靠。但是，提升高度因受到浮筒所需豎井深度的限制，其提升高度不宜太大，并且，一部分設(shè)備長期處于豎井的水下，檢修較為困難。

斜面升船機(jī)

斜面升船機(jī)，是在斜坡上鋪設(shè)升降軌道，將船舶置于特制的承船車中干運(yùn)或在承船廂中濕運(yùn)過。這種升船機(jī)按照運(yùn)行方式不同，可以分為牽引式、自行式（或稱自爬式）；按照運(yùn)送方向與船只行駛方向的關(guān)系，又可分為縱向行駛和橫向行駛兩種。其中，牽引式縱向行駛的升船機(jī)應(yīng)用最為廣泛。斜面升船機(jī)一般由承船廂、斜坡軌道和卷揚(yáng)設(shè)備等部分組成。為了減小牽引動(dòng)力，斜面升船機(jī)多設(shè)置平衡重塊。

適用條件

升船機(jī)作為通航建筑物，其形式確定主要取決于水頭的大小、地形、地質(zhì)條件、運(yùn)輸量、運(yùn)行管理?xiàng)l件等，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行確定。

通常情況下，船閘的運(yùn)行安全可靠，運(yùn)輸量比較大，運(yùn)輸費(fèi)用低，建造和管理經(jīng)驗(yàn)都較成熟。但是，船閘的運(yùn)用耗費(fèi)水量較多，其工程造價(jià)隨水頭的加高而顯著加大。升船機(jī)的投資主要取決于提升重量，而提升高度影響較小，耗水量很小，水頭較高時(shí)興建升船機(jī)可能比建多級船閘有利，但是，其機(jī)械設(shè)備較為復(fù)雜，過船噸位易受到限制。一般斜面升船機(jī)比垂直升船機(jī)經(jīng)濟(jì)，施工、管理、維修也方便，沒有高空建筑產(chǎn)生的復(fù)雜技術(shù)問題和營運(yùn)問題，但是，它需要具有適宜的地形條件，水頭高時(shí)運(yùn)行路線長，運(yùn)轉(zhuǎn)周期較長，運(yùn)輸能力較小。

一般來說，水頭在10m以下時(shí)，選用船閘較為合理；水頭在10~40m時(shí)，可考慮單級船閘或升船機(jī)：水頭在40~70m時(shí)，可考慮多級船閘或升船機(jī)，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較確定；水頭超過 70m時(shí)，一般應(yīng)選用升船機(jī)。在中、小河道上，如船只少，噸位較小，宜采用斜面升船機(jī)，可能較為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)運(yùn)輸量大、保證要求高，采用單級船閘或升船機(jī)難于滿足要求時(shí)，可以采用雙線甚至多線船閘或升船機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

升船機(jī)與船閘相比，具有耗水量少，一次提升高度大，過船時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)；但由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程技術(shù)要求高，鋼材用量多，所以不如船閘應(yīng)用廣泛，通常只有具有巖石河巖的高、中水頭樞紐、且建造升船機(jī)較之建造多級（或井式）船閘更經(jīng)濟(jì)合理的情況下采用。

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