La Rueda de Falkirk es un elevador de botes giratorio en el centro de Escocia , que conecta el Canal Forth and Clyde con el Canal Union . El ascensor lleva el nombre de Falkirk , la ciudad en la que se encuentra. Vuelve a conectar los dos canales por primera vez desde la década de 1930. Se inauguró en 2002 como parte del proyecto Millennium Link .
El plan para regenerar los canales de Escocia central y reconectar Glasgow con Edimburgo fue dirigido por British Waterways con el apoyo y financiación de siete autoridades locales, la Scottish Enterprise Network, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y la Comisión del Milenio . Los planificadores decidieron desde el principio crear una espectacular estructura histórica del siglo XXI para reconectar los canales, en lugar de simplemente recrear el histórico vuelo de la esclusa .
La rueda eleva los barcos en 24 metros (79 pies), pero el Union Canal todavía está 11 metros (36 pies) más alto que el acueducto que se encuentra con la rueda. Los barcos también deben pasar por un par de esclusas entre la parte superior de la rueda y el Union Canal. El Falkirk Wheel es el único elevador de botes giratorio de su tipo en el mundo, y uno de los dos elevadores de botes que funcionan en el Reino Unido, el otro es el elevador de botes Anderton .
Historia
Enlace anterior a 1933
Los dos canales servidos por la rueda estaban previamente conectados por una serie de 11 esclusas . [1] [2] Con una diferencia de altura de 35 metros (115 pies), requirió 3.500 toneladas (3.400 toneladas largas; 3.900 toneladas cortas) de agua por recorrido y tardó la mayor parte de un día en pasar el vuelo. [3]
En la década de 1930, estos habían caído en desuso, y las esclusas se desmantelaron en 1933. [1] [2] El canal Forth and Clyde se cerró a fines de 1962, [4] y a mediados de la década de 1970 se rellenó el Union Canal. en ambos extremos, intransitable por alcantarillas en dos lugares y discurridos por tuberías debajo de una urbanización. [5] El British Waterways Board (BWB) nació el 1 de enero de 1963, el día en que se cerró el canal Forth and Clyde, con el objetivo de encontrar una estrategia amplia para el futuro de los canales en el Reino Unido. [4] [5]
En 1976, la BWB decidió, después de una reunión con los consejos locales, que el Canal Forth and Clyde, fragmentado por varios desarrollos, conservaría su navegabilidad restante mediante la construcción de nuevos puentes con suficiente espacio libre para los barcos y el mantenimiento de las esclusas existentes. [6] La restauración de la navegación de mar a mar se consideró demasiado cara en ese momento, pero no habría más restricciones sobre su uso. [6] Un informe de inspección de 1979 documentó 69 obstáculos a la navegación y solicitó las opiniones de veinte partes interesadas para presentar el Plan Local (sujeto) de Forth and Clyde en 1980. [6]
Propuesta
La Ley de Loterías de 1993 dio como resultado la creación de la Comisión del Milenio para difundir los fondos recaudados por la venta de boletos de lotería para "buenas causas" seleccionadas. [7] En 1996, cuando se habían acumulado fondos suficientes, la Comisión invitó a las solicitudes a "hacer todo lo que pensaran conveniente ... para apoyar causas valiosas que marcarían el año 2000 y el comienzo del nuevo milenio". [7] Las condiciones eran que la Comisión no financiaría más de la mitad del proyecto, y el saldo restante lo cubrirían los patrocinadores del proyecto. [7]
El BWB había elaborado un plan anterior para la reapertura del enlace del canal, que cubría exhaustivamente el trabajo necesario. [7] En 1994, la BWB anunció su plan de licitación de financiación, que se presentó en 1995 en nombre de Millennium Link Partnership. [8] Los planos exigían que los canales se abrieran a sus dimensiones operativas originales, con 3 metros (9,8 pies) de altura sobre el agua. Todo el proyecto tuvo un presupuesto de £ 78 millones. [9]
El 14 de febrero de 1997, la Comisión anunció que apoyaría a Link con 32 millones de libras esterlinas de financiación, el 42% del coste del proyecto. [10] La Rueda y su cuenca asociada tenían un precio de £ 17 millones, más de una quinta parte del presupuesto total. [11] Se tuvieron que recaudar otros 46 millones de libras en los dos años siguientes antes de que pudiera comenzar la construcción, con contribuciones de BWB, siete ayuntamientos, Scottish Enterprise y donaciones privadas que se incrementaron en 8,6 millones de libras del Fondo Europeo de Desarrollo Regional . [12]
Diseño
El equipo de empresa conjunta Morrison-Bachy Soletanche presentó su diseño original, que se asemejaba a una noria con cuatro góndolas, en 1999. Todas las partes acordaron que el diseño era funcional, pero no la obra maestra que buscaba la BWB. [13] [14] Después de que se le pidiera que lo reconsiderara, British Waterways reunió a un equipo de 20 arquitectos e ingenieros. Bajo el liderazgo de Tony Kettle de los arquitectos RMJM , los conceptos e imágenes iniciales se crearon con los conceptos mecánicos propuestos por el equipo de diseño de Butterley y MG Bennetts. Este fue un período intenso de trabajo con el concepto de diseño final completado en un período de tres semanas durante el verano de 1999. [15] [13] [16] El diseño final fue un esfuerzo cooperativo entre la Junta Británica de Vías Navegables, ingeniería consultores Arup , Butterley Engineering y RMJM. [12]
Los diagramas de sistemas de engranajes que se habían propuesto en los primeros conceptos fueron modelados por Kettle utilizando el Lego de su hija de 8 años . Se mostraron dibujos e impresiones de artistas a clientes y patrocinadores. [15] [17] El centro de visitantes fue diseñado por otro arquitecto de RMJM, Paul Stallan . [18] [19]
Las inspiraciones para el diseño incluyen un hacha celta de dos cabezas , la hélice de un barco y la caja torácica de una ballena. [20] Kettle describió la Rueda como "una cosa hermosa y orgánica que fluye, como la columna vertebral de un pez", [17] y la Comisión Real de Bellas Artes de Escocia la describió como "una forma de escultura contemporánea". [12]
Los modelos y representaciones de la rueda de Falkirk se exhibieron en una exposición de 2012 en el Victoria and Albert Museum de Londres. [21] Desde 2007, la rueda de Falkirk aparece en el anverso de la nueva serie de billetes de 50 libras emitidos por el Banco de Escocia . La serie de notas conmemora los logros de la ingeniería escocesa con ilustraciones de puentes en Escocia, como el Viaducto de Glenfinnan y el Puente de Forth . [22]
Construcción
En marzo de 1999 , Donald Dewar , el Secretario de Estado para Escocia , cortó la primera tepes de césped para comenzar a trabajar en la cerradura 31 en el Forth y Clyde Canal. [12] Más de 1000 personas se emplearon en la construcción de la rueda, [23] que ha sido diseñada para durar al menos 120 años. [20] [24]
La rueda se construyó y ensambló completamente en la planta de Butterley Engineering en Ripley , Derbyshire . Luego, la estructura se desmanteló en el verano de 2001 y se transportó en 35 camiones a Falkirk, antes de volver a ensamblarla en cinco secciones en el suelo y colocarla en su lugar. [25] La construcción del canal requirió 250.000 m 3 (8.800.000 pies cúbicos) de excavación, un túnel de canal de 160 m (520 pies) de 8 m (26 pies) de diámetro , acueductos de 20 m (66 pies) y 120 m (390 ft), tres juegos de esclusas y varios puentes, así como 600 m (2,000 pies) de caminos de acceso. [3] El túnel Rough Castle de 180 m (590 pies) se condujo en tres etapas, y los dos cuartos superiores se perforaron con una excavadora estándar antes de excavar la mitad inferior con una cepilladora de carreteras modificada en capas de 100 mm (4 pulgadas). Esta técnica resultó un 15% más barata y redujo el tiempo de construcción del túnel en dos semanas. [15]
Consideraciones tecnicas
El terreno sobre el que se construyó la rueda se utilizó anteriormente como una mina de arcilla a cielo abierto, una mina de carbón y una fábrica de alquitrán , lo que provocó la contaminación del canal con alquitrán y mercurio . [15] [26] Veinte metros (66 pies) de relleno suelto de las operaciones mineras que contienen grandes rocas de arenisca no se consideraron cimientos suficientemente sólidos para el tamaño de la estructura, por lo que los cimientos profundos con treinta pilotes de concreto de 22 m (72 pies) encajados en el lecho de roca . [15]
Debido a la carga cambiante a medida que la rueda gira en direcciones alternas, algunas secciones experimentan inversiones totales de tensión . Para evitar la fatiga que podría provocar grietas, las secciones se atornillaron en lugar de soldarlas, utilizando más de 14,000 pernos y 45,000 orificios para pernos. [15] [20] [23]
El acueducto, diseñado por ARUP , se describió originalmente como "imposible de construir", pero finalmente se realizó utilizando barras de refuerzo de 40 mm (1,6 pulgadas) . [3] [27] Los planos originales también mostraban que el canal se estaba construyendo directamente a través del Muro Antonino , pero esto se cambió después de una petición a favor de dos esclusas y un túnel debajo del muro. [14]
Ceremonia de apertura
El 24 de mayo de 2002, la reina Isabel II inauguró la Rueda de Falkirk como parte de sus celebraciones del Jubileo de Oro . La apertura se retrasó un mes debido a las inundaciones provocadas por vándalos que forzaron la apertura de las puertas de la rueda. [28] El daño, cuya reparación costó 350.000 libras esterlinas, provocó que el pozo seco se inundó, dañando los equipos eléctricos e hidráulicos. [28] [29]
Operación
Estructura
La rueda tiene un diámetro total de 35 m (115 pies) y consta de dos brazos opuestos que se extienden 15 m (49 pies) más allá del eje central y toman la forma de un hacha de dos cabezas de inspiración celta . [30] [31] [32] Dos juegos de estos brazos en forma de hacha están conectados a un eje central de 3,8 m (12 pies) de diámetro y una longitud de 28 m (92 pies). [33] Dos cajones llenos de agua diametralmente opuestos , cada uno con una capacidad de 250.000 litros (55.000 gal imp; 66.000 gal EE.UU.), se colocan entre los extremos de los brazos. [23]
Los cajones o góndolas siempre llevan un peso combinado de 500 toneladas (490 toneladas largas; 550 toneladas cortas) de agua y botes, y las góndolas pesan cada una 50 toneladas (49 toneladas largas; 55 toneladas cortas). [15] Se tiene cuidado de mantener los niveles de agua en cada lado, equilibrando así el peso en cada brazo. Según el principio de Arquímedes , los objetos flotantes desplazan su propio peso en el agua, por lo que cuando el barco entra, la cantidad de agua que sale del cajón pesa exactamente lo mismo que el barco. [23] [32] Esto se logra manteniendo los niveles de agua en cada lado dentro de una diferencia de 37 mm (1,5 pulg.) Utilizando un sistema de control informático en todo el sitio que comprende sensores de nivel de agua, compuertas automatizadas y bombas. [15] [13] Se necesitan 22,5 kilovatios (30,2 hp) para alimentar diez motores hidráulicos , que consumen 1,5 kilovatios-hora (5100 BTU) por media vuelta, aproximadamente lo mismo que hervir ocho hervidores de agua. [15]
Cada uno de los dos cajones tiene 6.5 metros (21 pies) de ancho y puede albergar hasta cuatro botes de canal de 20 metros de largo (66 pies) . [27] La rueda sube o baja los barcos un total de 24 metros (79 pies), y dos esclusas subsiguientes suben o bajan los barcos otros 11 metros (36 pies). [34] [35]
Puertas estancas
Las puertas estancas en cada extremo coinciden con las puertas ubicadas en la estructura superior y el foso del muelle inferior. Debido a problemas de espacio, donde una puerta con bisagras normal reduciría drásticamente la longitud útil del cajón, se eligieron puertas con bisagras que se elevan verticalmente. [36] Las puertas se levantan desde un hueco en la base del cajón y se accionan con una lanza hidráulica cuando están acopladas. [36]
Una vez que los brazos de la rueda se mueven a la posición vertical, se activan los mecanismos de bloqueo. Estos incluyen pasadores de sujeción que sobresalen en las bases del cajón y abrazaderas hidráulicas que se levantan para mantener los cajones en su lugar. Además, se utiliza un juego de pasadores de seguridad más grandes en la estructura inferior para sujetar la rueda. Aunque la puerta del cajón superior y la puerta que contiene el agua en el acueducto superior están alineadas, existe un espacio entre ellas. La puerta superior del acueducto tiene un marco hermético en forma de U que se puede extender para empujar contra la puerta del cajón para sellar el espacio. El agua se bombea al hueco para llenar hasta el nivel del agua. Una vez que se iguala el agua en la brecha, se baja la puerta del lado del acueducto, seguida de la puerta del lado del cajón, lo que permite el paso del bote. En sentido inverso, cuando el barco está en el cajón, se levanta la puerta del cajón, seguida de la puerta superior del acueducto. El agua se bombea por el hueco. Luego, el sello hermético en forma de U se empotra más cerca de la puerta superior del acueducto. Finalmente, los mecanismos de bloqueo se retiran antes de girar la rueda. Este proceso también es similar para la puerta en la cuenca del canal inferior. [37]
- Puertas, mecanismos de cierre y precintos
Puerta superior del acueducto con sello en forma de U y sistema de bombeo
Los mecanismos de bloqueo incluyen un pasador de seguridad en la parte superior y una abrazadera hidráulica en la parte inferior
Fijación de receptores de clavija y abrazadera en un cajón (1 y 2) y un receptor de clavija de fijación de rueda (3)
De izquierda a derecha: puerta de cajón (detrás del riel) alineada con la puerta del lavabo pero con un espacio, sello en forma de U extendido, lleno de agua y puertas bajadas
- "> Reproducir medios
Las puertas se bajan en la cuenca inferior del canal.
Sala de máquinas
El área que alberga la maquinaria para impulsar la rueda está ubicada en el pilar final del acueducto y contiene siete cámaras conectadas por escaleras. [38] El acceso es por una puerta ubicada a nivel del suelo o una entrada a la mitad de la torre con una grúa pórtico para facilitar la instalación de los equipos. [38]
La planta baja alberga los transformadores para accionar la rueda. Cuando los vándalos inundaron la rueda en abril de 2002, esta habitación se llenó hasta 8 cm (3 pulgadas) de las barras colectoras de 11 kV . [38] En el primer piso hay un generador de reserva y una aparamenta en caso de que falle el suministro de red a la rueda. [38] El segundo piso alberga un par de bombas hidráulicas que impulsan los motores hidráulicos en la cámara de arriba. [38] La energía se suministra directamente al eje con 10 motores hidráulicos, que también funcionan como frenos. Conectado a cada motor hay un sistema de engranajes de 100: 1 para reducir la velocidad de rotación. [38]
Mecanismo
Se requiere que los cajones giren con la rueda para mantenerse nivelados. Si bien el peso de los cajones sobre los cojinetes es generalmente suficiente para girarlos, un mecanismo de engranajes que utiliza tres engranajes grandes de idéntico tamaño conectados por dos más pequeños asegura que giren con precisión a la velocidad correcta y permanezcan correctamente equilibrados. [39]
Cada extremo de cada cajón se apoya en pequeñas ruedas, que corren sobre rieles en la cara interior de los orificios de 8 m (26 pies) de diámetro en los extremos de los brazos. [39] La rotación está controlada por un tren de engranajes: un patrón alterno de tres engranajes anulares de 8 m (26 pies) de diámetro y dos engranajes intermedios más pequeños, todos con dientes externos, como se muestra en la imagen. [39] El engranaje central grande se coloca holgadamente sobre el eje en el extremo de la sala de máquinas y se fija en su lugar para evitar que gire. [38] [39] Los dos engranajes más pequeños están fijados a cada uno de los brazos de la rueda en el extremo de la sala de máquinas. Cuando los motores giran el eje central, los brazos se balancean y los engranajes pequeños se acoplan al engranaje central, lo que hace que los engranajes más pequeños giren a una velocidad más alta que la rueda pero en la misma dirección. Los engranajes más pequeños engranan los engranajes anulares grandes al final de los cajones, impulsándolos a la misma velocidad que la rueda pero en la dirección opuesta. Esto anula la rotación debida a los brazos y mantiene los cajones estables y perfectamente nivelados. [39]
Foso de atraque
El foso de atraque es un puerto a modo de dique seco aislado de la cuenca inferior del canal por medio de compuertas estancas y mantenido seco por medio de bombas de agua. [20] Cuando la rueda se detiene con los brazos en posición vertical, es posible que los barcos entren y salgan del cajón inferior cuando las puertas están abiertas sin inundar el foso de atraque. El espacio debajo del cajón está vacío. [20] [27]
Sin el foso de atraque, los cajones y las extremidades de los brazos de la rueda se sumergirían en agua en la cuenca inferior del canal cada vez que la rueda girara. [20] La flotabilidad del cajón inferior dificultaría el giro de la rueda. [20]
Centro de Visitantes
Un centro de visitantes está ubicado en el lado este de la cuenca inferior. [12] Los viajes en barco sobre el volante salen aproximadamente una vez por hora. [40] Desde que se abrió la rueda, alrededor de 5,5 millones de personas han visitado [41] y 1,3 millones han realizado un viaje en barco, con alrededor de 400.000 personas que visitan la rueda anualmente. [42] [43]
Menciones en los medios
La rueda ha sido mencionada en el Smithsonian Channel en los Estados Unidos dos veces desde 2017. La primera fue Aerial Britain cuando el episodio cubrió Escocia en 2017. La segunda fue How Did They Build That? como parte del episodio "Artic Structure and Auditoria" que se emitió en 2021.
Ver también
- Elevador de barcos Anderton
- Billetes de Escocia (destacados en el diseño)
- Canales del Reino Unido
- Vía del canal Forth and Clyde
- Ascensores en el antiguo Canal du Centre
- Lista de elevadores de barcos
- Bloqueo de elevación de Peterborough
- Elevador de barcos Strépy-Thieu
- La hélice (Falkirk)
Referencias
Citas
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Fuentes
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enlaces externos
- Página web oficial
Coordenadas : 56 ° 0′1 ″ N 3 ° 50′30 ″ W / 56.00028 ° N 3.84167 ° W / 56.00028; -3.84167