Daar, waar in een scheepvaartweg twee kanaalgedeelten of kanaalpanden tezamen komen, wier waterspiegels op onderling verschillende hoogten liggen, moet voor de schepen een bouwwerk worden gemaakt, gelegenheid gevende om van het laag gelegen kanaalpand in het hooggelegene te komen en omgekeerd, terwijl toch een zodanige afsluiting van het hooggelegen gedeelte moet blijven bestaan, dat het water hiervan niet weg kan vloeien naar het lage gebied. Op een dergelijke ontmoetingsplaats kan worden gemaakt een sluis, een helling of een hefwerk.
Over het laatste bouwwerk zullen we het nu eens hebben. Een hefwerk dient dus, zoals de naam al aangeeft, om schepen op te heffen en ook te doen dalen. Meestal wordt het toegepast, waar het verval voor het maken van een sluis te groot is; ook wel wegens andere redenen, o.a. gering waterverlies bij het schutten.
Hoe ziet zo’n scheepshefwerk er nu uit en hoe is zijn werking?
Wel, het bestaat uit een groten bak of trog, gedeeltelijk met water gevuld, waar het schip dus in en uit kan varen. En de trog wordt zodanig beweegbaar tussen het vaste constructiewerk van het hefwerk in gemaakt, dat hij op en neer kan worden bewogen. In zijn laagsten stand bevindt de trog zich dus in juiste aansluiting met het laaggelegen kanaal, en in zijn hoogsten stand juist tegenover het hoge kanaalpand, zodat het schip, dat vertikaal naar omhoog is verplaatst, den bak weer kan uitvaren en zijn vaart vervolgen.
Dat lijkt dus nogal eenvoudig. Maar denk eens aan de lasten, die gedragen moeten worden: een grote bak met water en een groot schip er in. Voor het bouwen van dergelijke werken is heel wat vakkennis nodig en... ja, ook de stoutste denkbeelden zijn er aan te pas gekomen.
Bij de oudste ontwerpen reeds — omstreeks het jaar 1800 — is men er van uitgegaan, dat de zware last van een bak opgeheven dient te worden en wel door het gewicht van een tweeden bak, die door kabels, lopende over enige schijven, met den eersten bak verbonden kan worden. De beide bakken zijn dan met elkaar in evenwicht, zodat er geringe kracht nodig is om hen te bewegen. Een weinig water méér in den bovensten trog, of wat water minder in den ondersten, verbreekt het evenwicht en levert de kracht op voor het rijzen en het dalen. Zo kunnen tegelijkertijd ook twee schepen verplaatst worden, één omhoog, het andere naar beneden.
Ik moet er nog bij vertellen, dat de bakken natuurlijk door schotten of deuren waterdicht worden afgesloten, voordat zij opgehaald en neergelaten worden; ook het bovenste kanaalpand wordt dan door middel van sluisdeuren goed gesloten. Bij het onderste kanaal zou dit niet nodig zijn, omdat de trog in het water kan worden gedoopt. Maar omdat hierdoor telkens veel water verplaatst moet worden, is men er toe overgegaan, om ook het benedenpand van een afsluiting te voorzien en den trog aldus in een drogen kelder neer te laten, zó ver, totdat de bakafsluiting en de kanaalafsluiting juist tegenover elkaar komen. Voordat beide afsluitingen nu geopend worden om het schip te kunnen laten uitvaren, wordt de zeer smalle ruimte tussen hen in dan nog op vernuftige wijze door een rondgaande lijst van rubber eveneens waterdicht afgesloten.
Bij latere heiwerken is een verbetering gebracht in de wijze van ophanging van de bakken, n.l. door eiken bak afzonderlijk evenwicht te doen maken met een stel tegengewichten. Daardoor is het mogelijk geworden de bakken onafhankelijk van elkaar te gebruiken. Ook de veiligheid is er mee gediend, terwijl tevens is voorkomen, dat het breken van één kabel beide bakken en dus het gehele hefwerk buiten bedrijf stelt.
Op de zo juist beschreven wijze, met tegengewichten, is het machtige scheepshefwerk te Niederfinow ingericht'. De foto vertoont interessante bijzonderheden en doet het in al zijn grootheid goed zien. Een verval van niet minder dan 36 meter tussen de twee waterspiegels wordt door dit hefwerk overwonnen; het heffen duurt maar 5 minuten, terwijl zelfs 5 aken tegelijk in den bak plaats kunnen krijgen.
Bovengenoemde hefwerken behoren tot:
1°. de kabel- of kettinghefwerken.
2°. Er zijn nog andere methoden uitgewerkt. Bekend zijn namelijk ook de hydraulische hefwerken, die door middel van één of meer grote hydraulische persen den bak omhoog kunnen drukken.
De trog is op een zwaren zuiger bevestigd, die in een nauwsluitenden cylinder op en neer kan gaan. De cylinder is overigens met water gevuld, dat onder hogen druk wordt gezet. Geleidelijk aan wordt die druk groter en groter gemaakt, totdat hij voldoende is, om den zuiger, met al het gewicht daarop, langzaam omhoog te doen gaan. Moet de trog daarna weer zakken, dan moet de druk onder den zuiger weer verminderen, hetgeen het eenvoudigst wordt bereikt, door water uit den cylinder af te tappen. Door nu twee hydraulische persen, elk van een trog voorzien, naast elkaar in toepassing te brengen en beide cylinders door middel van een buis met elkaar te verbinden, kan men dus zorgen, dat het water onder den naar beneden gaanden zuiger weggeperst wordt naar den anderen cylinder, waarin de zuiger dus naar boven gedrukt wordt. Aldus heeft men weer een toestand van evenwicht geschapen, welke weinig kracht nodig heeft om in beweging te blijven. Hoe groot de druk wel is in die persen, kunnen jullie je voorstellen, als ik je vertel dat hij veel hoger is, wel 2 a 3 maal zo groot, als de druk, die in een stoomketel van een locomotief heerst.
3°. Bij drijvende hefwerken wordt evenwicht gemaakt door onder den trog een aantal drijvers te bevestigen, die in diepe, met water gevulde schachten zijn ondergedompeld en daarin dienen ondergedompeld te blijven ook in den hoogsten stand van den bak en wel voor het behoud van het evenwicht. De drijvers gaan dus even hoog op en neer als de bak. Hieruit volgt, dat de schachten noodzakelijk een heel grote diepte moeten verkrijgen, hetgeen voor de constructie en het maken van het bouwwerk bijzondere bezwaren kan opleveren. Een drijvend hefwerk werd o.a. gebouwd voor het Dortmund-Eems-kanaal bij Heinrichenburg met een hefhoogte van 12 tot 16 meter. De kracht, die voor den op- en neergang nodig is, wordt hier niet uit wateroverwicht verkregen, maar door een dieselmotor van 150 paardekrachten geleverd, die vier staande, lange spilschroeven aan het draaien brengt, welke den trog omhoog en omlaag kunnen schroeven.
Bekend zijn enkele grootse ontwerpen voor hefwerken, welke nog niet tot uitvoering gekomen zijn.
Tot slot mag ik wel een klein Hollands hefwerkje noemen, dat bij Broekerhaven in West-Friesland nog altijd in gebruik is tussen het IJselmeer, vroeger de zee dus, en het binnenvaarwater. Het werkt op enigszins andere wijze: Het schip wórdt n.l. niet met een trog op een bak gehesen, maar het wordt zelf uit het water getild met behulp van een rooster, dat aan 4 kabels hangt, die door een electrisch Herwerk worden opgehesen; het Herwerk tenslotte kan over zware ijzeren bakken heen en weer rijden. Het schip vaart boven dit rooster en het wordt droog omhoog gehaald, krijgt dan over korten afstand een horizontaleverplaatsing en wordt neergelaten in het andere vaarwater. Het voordeel van dit hefwerk is, dat er geen deuren of waterdichte schotten nodig zijn, terwijl door het schutten geen waterverlies wordt geleden en omgekeerd de kans bestaat, dat zout water naar binnen wordt gelaten.
Ik hoop jelui hiermee een inzicht te hebben gegeven in de verschillende systemen van hefwerken, die er gebouwd en ontworpen zijn.
Voor een ander ding, dat iets op een „hefwerk” geleek en dat bij ons vroeger voorkwam — de z.g.n. overhaal of overtoom — verwijzen wij naar het woord: Overtoom.
