L’ascenseur à bateaux vu de la crête du barrage des Trois Gorges.

À la hauteur

Le nouvel ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges est l’ouvrage le plus grand et le plus complexe du genre au monde. SKF a été associé à sa conception.

Par Xu Xiao
Photos Getty Images

Solutions pour l’industrie maritime

Pour ceux qui le voient pour la première fois, l’ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges ressemble plus à un immeuble qu’à un ouvrage d’art.

Il peut monter et descendre des bateaux sur 113 m de hauteur et permettre à des navires de 3 000 tonnes de poursuivre leur navigation. Son bac et les installations annexes pèsent environ 15 500 tonnes, faisant de lui l’ascenseur à bateaux le plus complexe et le plus grand du monde.

C’est dans les années 1950 qu’ont commencé les recherches théoriques sur l’ascenseur, dernier volet du projet du barrage des Trois Gorges. Ses plans ont été terminés en 2007 et les essais ont débuté en septembre 2016.

L’ascenseur a pour fonction d’accroître la vitesse de passage des bateaux empruntant le barrage sur le Yangzijiang, explique Yu Qingkui, chef de projet de l’ouvrage au Changjiang Institute of Survey, Planning, Design and Research (CISPDR), lequel est affilié à la Commission des ressources en eau du Yangzi. Aujourd’hui, il faut environ 50 minutes à un navire de 3 000 tonnes pour franchir la dénivellation contre 3,5 heures auparavant via l’échelle de cinq d’écluses.

L’ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges a une hauteur de levage de 113 m, permettant à des navires de 3 000 tonnes de l’emprunter.

L’ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges a une hauteur de levage de 113 m, permettant à des navires de 3 000 tonnes de l’emprunter.

L’ascenseur doit être fiable afin d’assurer la sécurité des navires qui l’emprun­tent, poursuit Yu Qingkui. Soulever un bac d’un tel poids à une telle hauteur exige un équilibrage de précision. L’ouvrage possède un ensemble de contrepoids chargé de compenser le poids du bac. Ce dernier monte et descend grâce à un système de crémaillère.

Les contrepoids, 15 500 tonnes au total, soit l’équivalent du bac plein, sont ­divisés en groupes de 16 répartis uniformément dans les deux tours édifiés de chaque côté du bac. Ils sont reliés à celui-ci par 256 câbles via 128 poulies à deux gorges fixées au sommet des tours. Ainsi, bac et contrepoids s’équilibrent, quelle que soit la position du bassin. Quatre crémaillères ont été aménagées de haut en bas à l’intérieur des tours. Le bac est guidé par quatre roues dentées qui s’engagent dans ces crémaillères.

Chaque roue dentée est entraînée par deux moteurs électriques. Tous les systèmes d’entraînement sont interconnectés par l’intermédiaire d’arbres de synchronisation situés sous le bac.

Grâce au système de contrepoids, les roues dentées et les crémaillères ne supportent que 400 tonnes au lieu de 15 500, ce qui améliore grandement les performances et réduit la facture énergétique.

Bien que le poids du bac soit compensé par des contrepoids, un système de sécurité est néanmoins nécessaire car le moindre dysfonctionnement pourrait avoir des conséquences catastrophiques. Sur le conseil de spécialistes, l’institut a adopté un dispositif de sécurité composé d’un écrou de blocage et d’une section réduite de vis (axe d’anti-rotation). Au cas où une force en déséquilibre s’applique au bac, les systèmes d’entraînement s’arrêtent immédiatement et le bac est bloqué par le mécanisme de sécurité, évitant ainsi toute catastrophe éventuelle en cas d’incident.

Les poulies à deux gorges du système de contrepoids équipées de roulements à rotule sur rouleaux SKF Explorer.

Les poulies à deux gorges du système de contrepoids équipées de roulements à rotule sur rouleaux SKF Explorer.

SKF Explorer

SKF a fourni des roulements à rotule sur rouleaux SKF Explorer pour le mécanisme de levage de l’ascenseur à bateaux du barrage des Trois Gorges. Leur géométrie interne optimisée et l’amélioration de leur finition de surface permettent de répondre aux exigences de précision de l’ouvrage et de réduire avec ­efficacité le frottement, la génération de chaleur, l’usure et les nuisances sonores.

Parallèlement, SKF fournit la graisse pour fortes charges dotée d’une excellente résistance à l’eau, une propriété qui s’associe aux roulements SKF Explorer pour espacer les interventions de maintenance.

SKF a également livré les solutions d’étanchéité pour les paliers et autres composants critiques de l’ouvrage.

SKF Explorer est une marque déposée du Groupe SKF.

Après avoir mûrement réfléchi et comparé différentes options, le CISPDR a opté pour les roulements à rotule sur rouleaux et les butées à billes SKF pour le système de contrepoids, les systèmes d’entraînement et les mécanismes de sécurité de l’ascenseur. Des rotules SKF équipent également les vérins hydrauliques du bac et le dispositif de serrage des câbles afin d’assurer un fonctionnement sûr et fiable de l’ouvrage.

SKF a fourni les écrous hydrauliques et les pompes hydrauliques, ainsi que certains outils de montage et de démontage, afin de renforcer l’efficacité de la maintenance et assurer une longue durée de service à l’installation.

Techniquement, le CISPDR a beaucoup coopéré et échangé avec SKF dès que le projet a reçu le feu vert. L’entreprise reconnaît la haute qualité des produits et des services SKF.

Freddy Pan, responsable du segment hydroélectricité chez SKF, explique que l’entreprise China Three Gorges Corporation est un client d’envergure et que, depuis 2012, SKF fournit sur place conseils techniques et services pour l’exploitation et la maintenance des écluses des Trois Gorges.

SKF est une entreprise sur laquelle on peut compter et qui livre les produits en temps et en heure. 
Yu Qingkui, chef de projet ascenseur à bateaux des Trois Gorges

Une coopération formelle a pris forme entre les deux entreprises en 2014 suite aux excellentes performances des produits, reprend Yu Qingkui. « Nous sommes très satisfaits des produits SKF. C’est une entreprise sur laquelle on peut compter et qui livre les produits en temps et en heure. »

La coopération entre les deux partenaires s’approfondit. Non seulement SKF fournit les roulements pour l’ascenseur à bateaux des Trois Gorges, mais elle livre également les solutions d’étanchéité pour les paliers et autres composants critiques de l’ouvrage. Après la mise en service officielle de l’ascenseur, la China Three Gorges Corporation va poursuivre sa coopération avec SKF en achetant les pièces détachées.
     

Contact commercial

evolution@skf.com

« Nous sommes très fiers de participer au célèbre projet des Trois Gorges, ­souligne Freddy Pan. Nous avons contribué à la résolution de nombreux problèmes liés à l’ascenseur, rendant possible l’impossible. Cette coopération est une référence dans le secteur et elle est avantageuse tant pour SKF que pour le projet des Trois Gorges. »

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