宁波大学科技学院

朝记者何元凯通讯员游玉增常陆

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象山石浦平静的海面上,一艘500吨的大船突然失控,以7节的速度冲向大桥。在这危急关头,几个橡胶气囊迅速浮上海面,气囊通过胶带和绳子与两端的定位浮子连接。他们瞬间在海面上形成了一条100多米长的“保护链”,将大桥保护得严严实实。当失控船撞上“防护链”时,“防护链”上的绳子突然像拉链一样断裂,在消耗了船的动能后,失控船完好无损地停了下来。

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这是宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室副主任王永刚教授的团队,在宁波象山石浦海域验证桥梁柔性防撞技术的阻断实验。

5月7日,宁波大学召开大型桥梁防船撞重大科技成果新闻发布会。此次发布的“大型桥梁柔性防撞技术与装备”,被、周、秦顺全院士等多位顶级专家评为达到“国际领先水平”,将船桥碰撞从“两败俱伤”变为令人惊喜的桥、船、防撞设施“三不差”。

桥梁防撞一直是世界级难题。对于拥有百万座桥梁和6400多座特大桥的中国来说,攻克这一难题具有重要的现实意义。据不完全统计,2007年以来,我国已发生近百起重大船舶碰撞事故,对交通要道造成严重危害。

“我们桥梁防撞技术的成就可以用两个简单易懂的概念来解释:‘太极’和‘气囊’。”据王永刚教授介绍,宁波大学对通航桥梁摒弃了传统的“刚性保护”,而是像打太极拳一样,提出了“刚柔并济”、“刚柔结合”、“以力发力”的设计理念。

“我们发明了刚柔匹配导向墩防撞技术,建立了冲击载荷下刚柔匹配防撞装置的理论分析,确定了外钢围护刚度与防撞环柔性的匹配关系。在全球首次实船碰撞试验中,船舶在不同载荷、不同速度、不同角度下与防撞设施碰撞12次,冲击力降低55%-75%,实现了桥梁、船舶、防撞设施“三不差”,达到了“四不两”的防撞效果。”

对于非通航桥梁,宁波大学还发明了自适应恒阻耗能截船技术,利用自适应浮标在船舶碰撞力下翻转,实现截网从水平状态竖起,展开被裹船舶的船首,从而解决“停”的问题;利用“拉链式”消能结构消耗船的动能,解决“稳停”问题。

最新研发的智能潜船拦截技术也将服务于世界上最长的大桥——港珠澳大桥,为抓捕装置配备“智能大脑”。“整个系统就像安装在汽车上的安全气囊,只有在遇到危险时才会迅速弹出。”王永刚说,这些拦阻装置每天都淹没在水中,不受水流和水位变化的影响,抗风浪能力强,景观性能好,能更好地满足港珠澳大桥的防撞要求。

据了解,宁波大学大桥防撞技术已成功应用于湛江海湾大桥、象山港大桥、福建平潭海峡大桥等大型桥梁。服役期间多次避免船舶碰撞事故,节约工程费用7亿多元,取得了显著的经济效益和社会效益。

“宁波大学一直深耕跨海大桥安全运营与防护技术,取得了一系列重大理论创新和技术成果,为我国海洋交通事业的发展做出了贡献。”交通运输部原总工程师姜明宝在发布会上评价。

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