重慶交大破解橋梁防撞難題 為橋穿上＂彩虹衣＂

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弧形水上升降式防撞裝置立體三維效果圖(高水位) 。

    重慶是著名的“橋都”，橋梁既是城市風(fēng)景線，也是重要的交通樞紐，可是它也存在“風(fēng)險(xiǎn)”，一旦被輪船撞擊，就有可能造成事故。如何解決這個(gè)難題？記者今日從重慶交通大學(xué)獲悉，在交通運(yùn)輸部確定的2014年交通運(yùn)輸科技十大重點(diǎn)推進(jìn)方向中，該校負(fù)責(zé)的《大水位差公路大橋結(jié)構(gòu)防撞關(guān)鍵技術(shù)研究》就在其中。這個(gè)項(xiàng)目完成后，國(guó)內(nèi)大橋有望穿上美麗的“彩虹衣”。

　　水位上升時(shí) 橋梁與船舶容易“親密接觸”

　　《大水位差公路大橋結(jié)構(gòu)防撞關(guān)鍵技術(shù)研究》究竟研究些什么呢？說(shuō)得簡(jiǎn)單點(diǎn)，就是如何在輪船和橋梁發(fā)生碰撞時(shí)，設(shè)計(jì)防撞裝置讓橋梁和船舶得到有效保護(hù)。負(fù)責(zé)該項(xiàng)課題的是重慶交通大學(xué)西南水運(yùn)工程科學(xué)研究所20多人的專家教授團(tuán)隊(duì)。

　　參與研究設(shè)計(jì)的余葵介紹，西部地區(qū)江河眾多，水流落差大，橋多，尤其是拱型橋梁。當(dāng)江水升高時(shí)，拱橋的拱圈就會(huì)逐漸被淹沒，橋區(qū)的有效通航寬度變窄。“如果船舶按照正常的航線走沒有問(wèn)題，但是一旦船舶失控或走偏航道，就極有可能撞擊大橋，威脅大橋的結(jié)構(gòu)安全和船舶航行安全。”余葵說(shuō)，拱型橋梁抵抗船舶撞擊的能力較弱，采用常規(guī)的防撞技術(shù)難以對(duì)其進(jìn)行有效可靠的防護(hù)。

　　重慶萬(wàn)州長(zhǎng)江公路大橋就是最典型的案例，作為受三峽庫(kù)區(qū)蓄水影響的特大拱型橋梁，其安全問(wèn)題曾引起交通行業(yè)各方面的高度關(guān)注，設(shè)置大橋防撞設(shè)施刻不容緩。

　　當(dāng)時(shí)重慶有關(guān)部門向全國(guó)征集防撞方案，來(lái)自國(guó)內(nèi)各高校和科研院所的14個(gè)方案參評(píng)，最終確定重慶交大西南水運(yùn)工程科學(xué)研究所《大水位差公路大橋結(jié)構(gòu)防撞關(guān)鍵技術(shù)研究》中首創(chuàng)的“弧形水上升降式防撞裝置”作為萬(wàn)州長(zhǎng)江公路大橋防撞設(shè)施工程第一方案。

　　橋梁如何防撞? 交大教授給它穿“彩虹衣”

　　“以往的防撞裝置設(shè)計(jì)主要考慮橋梁的安全性而忽略了船舶的撞后安全性，而船舶的安全性同樣關(guān)系到人的生命。”余葵說(shuō)，他們的防撞研究引入了船橋雙重保護(hù)的理念，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)外形和剛度設(shè)計(jì)，使船舶撞擊后避免發(fā)生翻船、沉船的事故。

　　為此，“弧形水上升降式防撞裝置”在交大誕生了。該裝置在拱橋兩端的拱圈基座與立柱水域，各建起一個(gè)弧形、中空，并通過(guò)導(dǎo)向井固定的防撞帶，在水面畫出一個(gè)與拱橋獨(dú)立的弧形區(qū)域，并能借助重力和浮力一對(duì)平衡力隨水位變化自動(dòng)升降。

　　當(dāng)船舶撞向橋梁時(shí)，防撞帶就會(huì)挺身而出，通過(guò)自身的彈塑性變形儲(chǔ)備和吸收船舶撞擊能量，并且可以使失控船舶借助防撞裝置的反彈力重新進(jìn)入航道正常行駛。

　　余葵說(shuō)，橋梁不僅是交通樞紐，也是城市的景觀，因此裝置的藝術(shù)效果也很重要。他們綜合防撞裝置幾何外形、警示色以及夜間燈光設(shè)計(jì)，使防撞裝置與周邊環(huán)境和諧的融為一體，呈現(xiàn)出“天上一道彩虹，水中二道彩虹”的效果，因此該裝置也被稱作“彩虹衣”。

　　記者了解到，這項(xiàng)橋梁防撞技術(shù)是我國(guó)自主研發(fā)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大水位落差拱型橋梁防撞設(shè)施研究領(lǐng)域的空白，目前世界上還沒有同類防撞裝置。

　　重慶多數(shù)橋梁需要“彩虹衣” 將申請(qǐng)國(guó)際專利

　　目前，萬(wàn)州長(zhǎng)江公路大橋的“弧形水上升降式防撞裝置”施工已經(jīng)進(jìn)入后期階段。

　　該防撞裝置以萬(wàn)州公路長(zhǎng)江公路大橋?yàn)榫唧w應(yīng)用案例，它適合其他大橋嗎?該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說(shuō)，萬(wàn)州長(zhǎng)江公路大橋只是其中的典型橋梁之一，重慶許多處在庫(kù)區(qū)的橋梁都存在風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行防撞。他說(shuō)，去年7月，朝天門一躉船因洪峰沖擊發(fā)生斷纜漂流翻覆，如果船撞到了橋梁，情況很危險(xiǎn)，后果會(huì)很嚴(yán)重。

　　據(jù)悉，該項(xiàng)目研究于2010年開始啟動(dòng)，并以大水位差條件下的拱型橋梁和其他普通梁式橋?yàn)檠芯繉?duì)象開展研究，研究成果已經(jīng)在重慶、云南、廣西等地的大橋上得到應(yīng)用。

　　該團(tuán)隊(duì)將爭(zhēng)取在2014年完成三項(xiàng)以上國(guó)際專利的申請(qǐng)工作，還將繼續(xù)就“弧形水上升降式防撞裝置”結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，使防撞裝置防撞性能得到充分發(fā)揮。

　　作為交通運(yùn)輸部重點(diǎn)推進(jìn)方向，余葵相信項(xiàng)目能夠盡快完工。屆時(shí)，重慶乃至國(guó)內(nèi)的很多大橋都可以穿上美麗的“彩虹衣”。