刘慈军 浙江沿海高速宁波段桥梁防船撞装置的应用和进一步发展 [兼容模式]

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大型桥梁防船撞方法及应用研究

大型桥梁防船撞方法及应用研究

远釜山”号货轮撞上美国旧金山大桥, 大桥虽未被 撞坏, 但船体受损, 2 2 万升的重油泄漏进 旧金山湾 区, 成为近 2 年来该地最严重的漏油事件. 0 再如平 潭海峡大桥在大约 2 年的施工期间内, 发生了 7 次
船舶撞击事故, 等等. 因此, 为最大限度避免撞击,
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收稿 日期 :2 1 8 l . 0 卜O~ 2 宁 波大学 学报 ( 工版 )网址 :t :3 b b . uc 理 ht / x . ue . p/ n d n 基金项目:国家 自然科学基金 ( 0 7 11 福建省交通厅科研项目 (0 18 182 0 ); 2 11 );浙江省科技厅科研项 目 ( 09 30 ) 20 C10 8 作 者简 介:翁卫军 ( 94一),男,福建建 阳人 , 16 高级 工程 师,主要研 究 方向 : 梁工程 . — i 4 20 7@q . m 桥 Emal 10 10 q o : t

关于台州沿海高速加强对桥梁防撞安全防护的方案要点

关于台州沿海高速加强对桥梁防撞安全防护的方案要点

关于台州沿海高速加强对基桩安全防护的方案本项目桥梁占55%以上,很多是位于通航海域或河道,且通航等级较高,如台州湾大桥主通航等级按10000t级要求设计,因此对通航位置和主航道位置对桥墩等保护尤为重要。

针对本工程实际,及结合近几年完工的部分跨海大桥通航的防撞方案,提出部分防撞方案,以供参考。

一、防撞的基本原理采用桥梁防撞设施是防止船舶撞击桥梁时桥梁发生整体或局部破坏。

采用不同型式的防撞设施,可以阻止船舶撞击力传到桥墩,或者通过缓冲消能延长船舶的碰撞时间,减小船舶撞击力,保障桥梁安全。

防撞设施的设计需要根据桥墩的自身抗撞能力、桥墩的位置、桥墩的外形、水流的速度、水位变化情况、通航船舶的类型、碰撞速度等因素进行。

防撞设施一般应满足如下要求:1.防撞装置能被桥梁、船舶运输和港航(海事) 管理三方面共同接受;2.对船舶碰撞的撞击能量进行消能缓冲,使船舶不能直接撞击桥墩,或使船舶碰撞力控制在安全范围内;3.防撞设施不能影响航道的通航,尽量少占航道,并能适应水位变化的要求;4.通过合理的结构、材料布置,通过设施的消能,尽量减少船舶的损伤;5.不因设置防撞装置而增加新的问题,如回流沉积、妨碍捕捞等;6.防撞设施制造、安装、维修经济方便,造价低;7.经久耐用、功能可靠。

二、防撞方案经过多年的研究应用,世界上有多种类型的桥墩防撞设施,每种防撞措施都有其特点和使用条件。

如缓冲材料方式、缓冲设施工程方式、重力方式、桩方式、人工岛、薄壳筑沙围堰方式 ( 或沉井方式 ) 、浮体系泊方式、非结构物防撞系统等。

三、具体防撞方案的选择(以台州湾大桥为例)(一).工程背景台州湾跨海大桥为本项目的控制性工程,起于椒江北安化工原料基地控制区西侧,红旗闸东侧约200m,跨过台州湾椒江口后,于椒江南岸十塘,十一塘结合部登陆。

桥位处主航道通行10000吨级海轮,单孔双向通航净空405*40m,副通航孔通行500吨级杂货船,双孔单向通航净空68*19.5m。

船桥碰撞问题的研究现状及未来展望

船桥碰撞问题的研究现状及未来展望

船桥碰撞问题的研究现状及未来展望摘要:针对船桥碰撞这一工程界的热门问题,从力学角度、概率角度、防撞角度三个方面综述了船桥碰撞问题的研究现状。

归纳总结了船桥碰撞力的实用计算公式,指出了现阶段的研究存在的一些问题,提出了今后有待进一步研究的发展方向。

关键词:船桥碰撞;力学;概率;防撞随着我国交通运输业的快速发展,跨越江河、海峡的大型桥梁的数量逐步增多,船舶的吨位、航速也在不断提高。

船桥碰撞事故也随之频繁发生,近年来引起广泛关注的是2007年6月15日,广东九江大桥被一艘运输船撞击桥墩,造成200多米桥面坍塌坠入江中。

其不仅会影响到桥梁的使用寿命,更会造成严重的人员生命伤害和财产损失。

因此,船桥碰撞问题在近几十年引起了世界各国的广泛关注和研究,并取得了一些可观的成果。

1 力学研究的现状1.1 船桥碰撞力理论及研究方法船桥碰撞问题已有各国多位学者进行了分析研究,并取得了很多有价值的研究成果。

其中,最多的是从力学方面进行研究分析的,目前已有的理论及计算方法如下。

1)米诺斯基理论1959年,美国米诺斯基(V.U.Minorsky)针对核动力军舰的设计、核电站的防护以及其它海洋结构物的防撞保护问题,研究了26起船船碰撞事件,得出了变形的刚体积和吸收冲击能之间的一种线性关系,即著名的米诺斯基曲线。

米诺斯基认为,按照能量守恒定律,两艘船舶在碰撞时,速度发生突然改变,同时两艘船舶的结构也发生了变化。

从能量转移的观点,在碰撞时发生动能的改变,部分动能消耗于碰撞后两艘船舶的运动和碰撞冲击时周围水的运动,剩余部分的动能则由结构的弹性和塑性变形或结构撕裂所吸收,因此提出了碰撞系统能量吸收系数的概念。

米诺斯基理论自1975年公开发表后,已为众多的实验证实,由此奠定了船桥碰撞的分析基础,为国际桥梁工程界和各国学者公认。

2)沃辛碰撞理论德国学者沃辛(G.Woisin)在1967-1976年间,针对保护核动力船的反应堆不受其它船舶撞击而作了若干次高能动力船舶撞击模型试验,进而充实和发展了米诺斯基理论,并将其应用于船桥碰撞的分析当中。

以科技手段预防桥梁碰撞,浙江为桥梁加持“智慧大脑”

以科技手段预防桥梁碰撞,浙江为桥梁加持“智慧大脑”

以科技手段预防桥梁碰撞,浙江为桥梁加持“智慧大脑”日前,随着最后一颗螺丝被缓缓拧上,一个金蝶仅有行李箱大小的一体化互联AIS终端系统被成功安装在温州大门大桥上,成为心脑血管桥梁碰撞的“千里眼”。

近年来,船舶相对运动铁路桥梁桥梁的风险日益严峻,为解决这一难题,浙江海事、航保、企业等纷纷发力,探索推动“一船全景式”监控模式,消除重要桥区、重点水域的可视化监控盲区;加强加固桥梁桥墩的传统防撞模式,开发主动防碰撞预警系统……一场以科技为桥梁打造精密防碰撞“智慧大脑”的行动正逐步展开。

消除“风险”成共识“嘉兴作为全国水运最发达的地区之一,河网密布,桥梁众多,现有定级航道224条,航道里程近2000公里,跨七级以上航道的并行桥梁超过1200座,均为浙江全省之最。

”谈起嘉兴市船舶碰撞桥梁的讲起违约风险,该市港航管理服务中心相关深有体会。

“随着经济发展,基础设施建设速度加快,不少地方建成了大量的大型海上风电场、桥梁。

”宁波航标木船处技术装备科科长张志江了解,这些设施的建设使得其附近水域的环境发生了变化,再加上原本海上存在的暗礁以及大规模铺设的海底线缆管道,给船舶航行带来了一定的限制和不利影响。

另一方面,随着水路运输日趋兴旺发达,船舶数量十分迅速增加,船舶日益大型化,船舶碰撞上这些海上“大型资产”的系统风险也在日益增加,人民一旦发生事故就会给人民天灾人祸安全造成重大影响。

这些水域的桥梁防碰撞,就成了海事、航运管理部门亟待解决的一个实际问题。

早在今年2月25日,交通运输部就专门召开视频会部署船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动。

会上强调,跨越航道桥梁是铁路、公路、水路等通道的咽喉数据包,一旦发生船舶碰撞桥梁重大事故事故,将直接影响路网畅通、威胁安全可靠工人阶级群众生命财产安全。

今年4月23日,浙江省召开二处交通运输浙江省船舶碰撞桥梁隐患治理工作推进视频会议。

该厅巡视员夏炳荣指出,我国已进入新产业发展阶段,机遇和挑战都有新的强手发展变化,化解深刻认识并防范必须船舶碰撞桥梁安全风险隐患工作所面临的安全管理“基本盘”越来越大、铁路桥梁船舶碰撞桥梁风险日益凸显的新形势。

大型桥梁防船撞方法及应用研究

大型桥梁防船撞方法及应用研究

大型桥梁防船撞方法及应用研究翁卫军【摘要】This paper proposes a pre-warning technique using far-infrared thermal imaging to intercept vessels in risky circumstances. Because far-infrared thermal imaging camera is very sensitive to thermal radiation emanated from the detected objects, it works well and its functionality is independent of both lumination and weather condition. In this paper, the adaptive rising net to capture ship is developed, and the design method to produce a constant resistant force is also proposed. The both developed techniques are applied in Pingtan Strait Bridge to build up a protection system from ship accidental collision.%利用远红外热成像摄像机具有全天候工作的能力的特点,提出了桥梁防船撞远红外热成像预警技术.进一步研究大型桥梁引桥防船撞的自适应包裹来撞船首的拦截新技术,并提出产生恒定拖阻力的设计方法.并将提出的桥梁防船撞远红外热成像预警技术和自适应拦截技术应用于正在构建的平潭海峡大桥抗船舶撞击防护体系.【期刊名称】《宁波大学学报(理工版)》【年(卷),期】2011(024)004【总页数】6页(P106-111)【关键词】桥梁防船撞;预警技术;拦截技术【作者】翁卫军【作者单位】福州市交通建设集团有限公司,福建福州350009【正文语种】中文【中图分类】U697船舶碰撞桥梁的事故常常造成严重的社会安全问题和巨大的经济损失. 例如2007年6月15日,装载河沙严重偏离主航道的“南桂机035”号机动运沙船与广州九江大桥非通航孔之桥墩发生碰撞,造成九江大桥3个桥墩倒塌, 正在桥上行驶的多辆汽车及2名桥侧工地施工人员当场坠入江中, 造成多人死亡社会灾难. 又如2007年11月7日, “中远釜山”号货轮撞上美国旧金山大桥, 大桥虽未被撞坏, 但船体受损, 22万升的重油泄漏进旧金山湾区, 成为近20年来该地最严重的漏油事件. 再如平潭海峡大桥在大约2年的施工期间内, 发生了7次船舶撞击事故, 等等. 因此, 为最大限度避免撞击,采用专门装置在意外突发的船桥相撞事故中既要保障大桥主桥的安全, 又要保护大桥水中引桥的安全, 还要尽量避免或减轻对船舶的损害, 以及导致的人员伤亡及环境污染等灾难性后果是十分必要的, 相关研究内容已成为重要的应用基础和工程技术课题[1-4].自20世纪80年代初以来, 国际上对船撞桥以及相应防护问题的研究开始得到关注, 80年代中后期国际上根据船桥碰撞的动能或动量原理, 提出了桥梁设计的新标准, 特别是 1991年美国各州公路和运输官员协会(AASHTO)出版了《船舶碰撞公路桥梁设计指南》为桥梁的抗船撞设计基础[5]. 在国内, 直到 21世纪开始, 船撞桥的研究才受到较广泛关注, 各种桥梁的抗船撞设计得到了发展, 但至今各种船撞桥的设计规范还存在许多问题有待解决.福建平潭海峡水运交通繁忙, 是我国中小型船舶南北航行的主要航路之一. 每天过往的千吨级以上船舶达200多艘, 在大风浪气象期间, 大量中小型船舶无法穿越台湾海峡大风浪区, 均需通过海潭海峡航行, 海峡航行密度就更大. 但在平潭海峡大桥桥区附近的航道较为复杂, 如果驾驶员不慎而操作失误、或船舶发生故障时, 都有可能发生船舶撞击平潭海峡大桥引桥的事故.因此, 为大桥装设桥梁防船撞设施是十分必要的. 福建平潭海峡大桥的防船撞系统主要包括以下3个部分:(1) 主桥的防撞采用钢套箱防护方法, 该方法已被国内多座桥梁采用, 在此不进行分析;(2) 采用远红外热成像预警技术监控桥区禁航水域的所有船舶动态, 对误入禁航水域的船舶及时发出警报, 避免船撞事故的发生;(3) 采用船舶拦截技术, 阻挡靠近非通航孔桥墩的船舶, 不让其与桥墩接触, 保护大桥水中引桥免遭船舶撞击.笔者在此主要研究(2)和(3)部分的 2种大桥防船撞新技术及其应用—–远红外热成像预警技术和新型船舶拦截技术.调查分析表明[6], 大部分事故的原因都是由船舶操控者的失误导致的. 如果采用防船撞预警技术实时监视近桥水域中所有大型船只的位置和运动方向, 一旦发现船舶偏离航道进入禁航区, 将能够及时警告船舶操纵者和向大桥管理者报警, 要求船舶快速调整航向. 所以预警设施作为桥梁防撞体系的第一道防线, 避免船撞危害性事故的发生是十分必要的.目前采用防船撞预警技术的桥梁还非常稀少,大都处于研究和推广阶段. 涉及大桥防船撞监控预警的研究主要包括船舶安装AIS导航系统[7]、桥区设置船舶交通管理系统(VTS)[8]、视频图像处理技术[9]等. 这些措施受到气候、昼夜的影响, 并且有时当船舶操纵者处于瞌睡、眩晕、醉酒等状态时,有些措施(AIS和VTS)可能无法避免船撞桥事故的发生. 另外, VTS系统使得船舶操纵者失去自由度,当发生事故时的责任归属是一个非常麻烦的问题.我们根据福建平潭海峡大桥水域的地理环境和通航情况, 基于桥梁防船撞图像处理方法, 根据远红外热成像的特点, 提出桥梁防船撞远红外热成像预警技术, 作为大桥防船舶撞击的第一道防线.由于远红外热成像摄像机可接收到船体自身热辐射的能量, 探测目标物的温度分辨率可达1℃,因此可在全黑环境下工作, 并且它在工作时完全处于被动状态, 自身不发出电磁信号而干扰其他设备, 即对环境不会产生电磁污染. 所选择的工作波段应覆盖“大气窗口”, 具有很强的穿透能力, 各种恶劣天气对其工作基本上没有影响. 因此, 热红外识别技术具有“全天候”工作能力, 并且能适应高、低温以及雨、雪、浓雾等各种天气状况.为了监视桥区水域上、下游两个方向的船舶航行, 分别在桥面上两边的护栏外侧安装数台带有精密二维定位云台的“远红外”热成像摄像机. 每台摄像机每秒钟同步拍摄远红外热成像照片, 这些照片通过数值传输通道自动发送到监控室的“中控电脑”中进行综合处理. 在中控电脑中设定桥区地理和水域平面图, 还能显示桥区水域平面实体图, 并在该平面图中设定“禁航区域”等参数(图1). “中控电脑”对收到的每幅热红外图片进行图像技术处理, 并根据三角学测量原理计算出每艘船的位置, 判定桥区水域中所有船舶在桥区水域中的具体方位, 一旦发现船舶处于“禁航区域”, 就立即发出相应的警报. 而图1中的区域可以是不规则图形, 航道也可以是弯曲的.平潭海峡大桥全长大约 3100m, 需要监视的海面宽度约3000m, 横桥向距离范围至少4000m(单侧距离范围至少2000m). 预警系统实施方案是在桥面单侧等间隔安置 3台带有精密定位云台的远红外热成像摄像机, 它们各自在一定的范围内摇头拍摄一组照片, 送至后台电脑进行图片拼接(图2), 然后再做进一步的处理.由于单台摄像机每个像素映射到水面呈“近小远大”的狭长梯形, 从而使远处的距离分辨率大大降低. 但可采用双远红外摄像机交叉拍定位可弥补该缺陷, 双远红外摄像机定位主要是利用三维空间重建原理来实现的. 远红外摄像机之间保持一定的距离同步扫描拍摄, 后台软件通过几何关系来确定目标的距离, 这样可以在远处得到较高目标的坐标计算精度.假设2台远红外摄像机的安装位置坐标分别为(0,0)和(D,0), 目标点在2幅画面上的偏离角度分别为1θ和2θ(图3), 则分析可知目标的坐标为:分析可知, 采用单远红外摄像机定位近距离(500m以内)目标, 其定位精度大约数米, 但对远距离目标坐标定位时, 其精度较低, 需要改进. 为此,可采用双远红外摄像机交叉定位的方法, 该方法对于远处目标测量精度的误差主要来自于远红外摄像机角分辨率的误差. 假设2台摄像机的角分辨误差都是∆θ, 则可推出以下误差公式:若远红外热成像摄像机的像素数仍为320×240, 像素间隔38μm, 镜头焦距为28mm, 则单台相机的测角精度为∆θ = ±0.67毫弧度. 若2台远红外热成像摄像机相隔1000m, 则在横桥向2000m远处的目标定位精度误差不超过 3m. 可见采用双台远红外热成像摄像机对目标定位可大幅提高定位精度.由于大桥两侧是完全独立、互不相干的, 因此为了同时监视上、下游两个方向的船只情况, 在桥的两侧安装同样的设备, 即大桥上共装设6台带有精密定位云台的远红外热成像摄像机. 而6台摄像机的后台处理共用1台计算机, 共用1套后台计算机系统.当由于船舶故障、或船舶操纵者没有控制船舶航行能力使船舶失控时, 上述的预警设施无法让船舶操纵者及时调整航向, 船舶将撞向大桥的引桥桥墩. 此时需要采用工程结构的方式吸收或转化船舶的巨大动能, 保护大桥抵抗船舶的撞击. 然而, 通常大桥的引桥桥墩抗船舶撞击的能力很弱,所采用的结构应能有效避免船舶与大桥引桥桥墩的接触碰撞, 才能达到保护桥梁的目的. 另一方面,引桥桥墩之间为非通航孔, 所以防船撞设施可以不需考虑航道的要求, 可采用拦截的方法阻止船舶靠近引桥. 由于船舶具有大质量, 尽管其航速仅每秒数米, 但正常航行的船舶往往具有巨大的动能, 即具有强大的破坏力. 为了拦截具有巨大动能的船舶,人们已经提出了桥梁抗船舶撞击拦阻索系统(如日本本州四国连络桥), 该拦阻索系统是将浮体和链条或钢丝绳、铰链相互连接而成, 浮于水面. 船舶撞击索链或浮体时, 浮体之间的索链挡拉住来撞之船舶, 船舶和浮体一起移动, 而浮体拖着锚锭和沉块, 使得锚锭和沉块在水底移动几十至上百米,锚锭和沉块在水底的泥土中的移动可产生很大的拖阻力(摩擦力), 所以该系统可完全吸收船舶的巨大动能. 此类索链拦阻拖锚式防撞设施优点在于即使在水深较大的水域, 造价也相对很低, 它以较大位移量来吸收冲撞船的能量. 但我们也发现此种设施具有两个缺点:(1) 在索链拦阻冲撞船的同时, 索链有向船底滑动(滚动)的危险, 对于中小型无球艏的船舶和大型船舶轻载航行时, 撞击该防撞设施时可能会将防撞系统的浮筒及拦阻索链压入水下, 船舶从索链上方驶过, 而导致防撞系统失效.(2) 拦截系统对船舶的拦截阻力来自于锚锭和沉块在水底的滑动摩擦力, 这种滑动摩擦力不仅随着水底表面地质条件和地貌的变化而改变,而且随着时间增加而增大(时间增加, 锚锭和沉块沉入地表的深度将增加, 导致阻力增大). 拦截系统对船舶的拦截阻力的变化, 导致对拦截系统设计要求的改变. 例如拦截阻力的增大, 要求采用更粗壮的拦截网和更粗壮的锚链, 不仅工程造价将大幅提高, 而且对船舶将产生更大的作用力, 加大对船舶的损害.针对现有索链拦阻拖锚式防撞设施的上述缺点, 我们提出了新的拦截技术.为了避免船舶从拦截网的索链上方驶过, 而导致拦截网无法拖拉住船舶、防撞系统失效, 我们提出自适应机构. 该机构主要由自适应浮筒构成,为了达到拦截来撞船舶的自适应效果, 它是基于浮筒的浮心和重心的计算而设计. 当船舶撞击防船撞拦截设施, 船舶首先推动拦截网最外侧的钢丝索, 如果在船撞力作用下, 该钢丝索没有沿着船体向下滑动(滚动), 拦截网就可以拦住船舶, 并与之一起运动; 如果在船撞力作用下, 钢丝索沿着船体向下滑动(滚动), 船舶将其逐步压入水中, 随钢丝索向船首下部沉降, 带动自适应浮筒前部(船舶撞击端)下沉, 在浮力作用下浮筒后部(靠近大桥端)升起, 拉动拦截网从水平状态竖起展开, 拦截网包住船头或大型船舶的球鼻首(图4), 拦截网就可以拦住船舶, 并与之一起运动.当自适应拦截机构驱动拦截网捕获住来撞船舶后, 需要有拖阻力作用在拦截网上, 才能完成对船舶的拦截. 为了让拦截系统更有效地发挥其功能, 要求该作用于船舶上的拖阻力大致为恒定值.产生恒定阻力的装置可以利用材料的力-变形关系设计, 也可以利用摩擦片产生的摩擦阻力. 笔者主要在此研究材料变形耗能式的恒定阻力技术.船舶带着拦截网和自适应拦截机构向前运动,材料变形耗能式的恒定阻力装置将以大致恒定的力拉着拦截网, 船舶在拖阻力作用下向前运动, 船舶动能将转化为材料变形能而耗散, 船舶速度逐渐降低, 最终实现对来撞船舶的有效拦阻.若假定在拦截船舶的过程中, 拦截设施对船舶的平均阻力为F, 若要拦截动能为W 的船舶, 则船舶将向前运动L距离后停止运动:其中, F单位为t; W单位为MJ; L单位为m.作为引桥防船撞设施的拦截技术是平潭海峡大桥防护体系的重要组成部分, 其原理如图5所示.当船舶撞击拦截系统, 将触发自适应拦截机构, 促使拦截网包裹住来撞之船. 阻力装置将产生恒定的拖阻力作用于拦截网, 使得船舶在拖阻力的作用下逐步降低速度, 直至停止运动. 在拦截过程中,拦截网对船舶的作用力(拦阻力)的大小基本不变,不仅可有效避免或减少来撞船舶受损程度, 而且方便对船舶拦截设施的设计. 考虑到平潭海峡过往船舶的吨位, 以载重量为5000t的多用途海轮为要求设防的典型船舶, 其排水量约为9500t, 以8节航速计, 该典型船的速度约为4m·s-1. 要设防的船舶所具有的动能E为:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)表明, 5000t海轮横桥向撞击作用力为25MN可作为平潭海峡大桥防护设计的标准. 即平潭海峡大桥引桥的抗横桥向船舶撞击防护设施应能防御该典型船的撞击. 由于引桥桥墩的横向抗撞能力远低于该典型船舶所产生的撞击力, 所以采用拦截技术作为引桥的防御设施, 该拦截设施应具有很强的能量吸收能力, 其能量吸收能力要大于76 MJ.平潭海峡大桥引桥的水中桥墩间均为非通航孔, 防船撞设施不用考虑通航要求. 对大桥南北航道分析表明, 可将大桥主通航孔附近的东西引桥的南北两侧分成A、B、C和D共4个区域(图6).图7是A区的拦截装置的布置示意图. 该新型拦截设施由系泊浮体、自适应浮筒、恒阻力缆绳、拦截网、系泊锚链和固定锚组成. 在该拦截设施中,其首尾两端各设置1个系泊浮体, 其中间相距约80m设置1个系泊浮体, 它们分别由4个锚链(固定锚)定位. 在系泊浮体之间相距约18m设置1个自适应浮筒, 通过拦截网将所有这些浮体连接起来. 拦截网由抗海水腐蚀的超高分子量高强度聚乙烯绳(单根绳索的抗拉强度100t)组成, 网眼大小约为4m×3m, 总宽度12m, 拦截网装于自适应浮筒上, 并位于自适应浮筒后部(靠近船舶撞击端设为前部), 两端连接到系泊浮体上的产生拖阻力的装置上.产生恒定阻力的装置设置于浮船上, 与拦截网相连接. 为了控制船舶拦截设施对来撞船舶的拦阻力的大小, 设计了产生恒定阻力装置(图8).当船舶拖动拦截网向前运动时, 拦截网的绳索将拉紧该装置中由高强度纤维编制而成的缆索. 该缆索的抗拉力维持在20t, 它在20t的拉力作用下将伸长, 而主绳(由铁链做成的)在约100t拉力作用下才会被拉断. 当主绳(铁链)受到拉力时, 其间连接 2根主绳的副绳(纤维绳)将被拉长、直至拉断,副绳在受拉过程中将提供、维持拉力, 并吸收能量.恒阻力缆绳与拦截网构成恒阻力拦截网.在图8所示的装置中, 每根副绳长 3m, 其破坏变形大约为 20%, 即每根副绳可吸收的变形能大约为0.1MJ. 要吸收76MJ的船舶动能, 需要将大约800根副绳拉断. 由于1个拦截网的两端(4×2)总共连接有8个产生恒定阻力的装置上, 所以每个装置需要至少装设100根副绳.由于“自适应拦截系统”采用浮式设计, 防撞装置的高程位置相对于水面保持不变, 所以, 本船舶拦截系统的防护功能不随海面水位的变化而改变. 对平潭海峡大桥而言, 适合于任何水位.我们发展的新型拦截装置将作为平潭海峡大桥引桥的防船撞设施于 2012年前建造完工, 到时该设施作为新技术的示范工程, 将起到推广作用.为了避免船撞桥灾难性事故的发生, 主要研究桥梁防船撞远红外热成像预警技术和大型桥梁引桥防船撞的船舶拦截技术. 作为桥梁防船撞的第一道防线, 利用远红外热成像摄像机可接收到船体自身热辐射的能量, 具有全天候工作的能力,并且能适应高、低温以及雨、雪、浓雾等各种天气状况的特点; 提出了桥梁防船撞远红外热成像预警技术, 分析了该技术对船舶坐标的定位精度; 并提出采用自适应拦截新技术作为桥梁引桥防船撞的第二道防线, 在分析了已有的绳索拦截设施的缺陷后, 发展了自适应包裹船首的拦截技术, 并采用产生恒定脱阻力的设计方法.根据平潭海峡大桥的实际情况, 将文中提出的桥梁防船撞远红外热成像预警技术和自适应拦截技术分别构建了平潭海峡大桥抗船舶撞击防护体系的第一道和第二道防线.【相关文献】[1]IABSE. Ship collision with bridges and offshore structures, preliminary report[R]. IABSE Colloquium, Denmark: Copenhagen, 1983.[2]Jones N. Structural aspects of ship collisions[M]//Jones N,Wierzbicki T. Structural crashworthiness. London and Boston: Butterworths Publishers, 1983:308-337.[3]陈国虞, 王礼立. 船撞桥及其防御[M]. 北京: 铁道工业出版社, 2006.[4]Wang Lili, Yang Liming, Huang Dejin, et al. An impact dynamics analysis on a new crashworthy device against ship-bridge collision[J]. International Journal of Impact Engineering, 2008, 35:895-904.[5]AASHTO. Guide specifications and commentary for vessel collision design of highway bridges[M]. Washington D C: American Association of State Highway and Transportation Official, 1994.[6]戴彤宇, 聂武, 刘伟力. 长江干线船撞桥事故分析[J].中国航海, 2002(4):44-47.[7]王也平, Aliferis K. 中国VTS系统信息的管理[J]. 大连海事大学学报, 2002(8):66-70.[8]郑道昌, 周江华, 刘柱云. AIS的主要功能及其使用技术分析[J]. 航海技术, 2002(1)32-33.[9]罗勤. 基于序列图像处理的桥墩防撞预警系统的研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2006.。

公路桥梁防 船撞装置通用技术条件

公路桥梁防 船撞装置通用技术条件

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大桥防船舶碰撞工程施工方案

大桥防船舶碰撞工程施工方案

一、工程背景随着我国经济的快速发展,船舶运输业日益繁荣,船舶碰撞桥梁的事故频发,给桥梁安全及船舶航行安全带来了严重威胁。

为提高桥梁防船舶碰撞能力,保障桥梁和船舶的安全,特制定本工程施工方案。

二、工程目标1. 提高桥梁防船舶碰撞能力,降低船舶碰撞桥梁事故的发生概率;2. 保障桥梁和船舶的安全,减少事故损失;3. 优化桥梁结构,提高桥梁使用寿命。

三、工程内容1. 防撞设施安装:包括防撞墙、防撞柱、防撞梁等;2. 船舶碰撞预警系统安装:包括超高检测单元、水位监测单元、偏航检测单元、视频监控单元、声光报警单元、监控中心云平台等;3. 施工区域交通组织及安全管理。

四、施工准备1. 施工图纸及资料:熟悉施工图纸,了解桥梁结构及施工要求;2. 施工人员:组织专业施工队伍,明确各岗位人员职责;3. 施工设备:准备防撞设施、船舶碰撞预警系统安装设备、交通设施等;4. 施工材料:采购符合要求的防撞设施、船舶碰撞预警系统设备、施工材料等;5. 施工现场:做好施工现场的布置,确保施工安全。

五、施工工艺1. 防撞设施安装:(1)根据设计要求,对桥梁结构进行测量,确定安装位置;(2)在安装位置进行钻孔、打眼等前期工作;(3)将防撞设施与桥梁结构进行连接;(4)对防撞设施进行加固,确保其稳定性。

2. 船舶碰撞预警系统安装:(1)根据设计要求,对桥梁结构进行测量,确定安装位置;(2)安装超高检测单元、水位监测单元、偏航检测单元、视频监控单元、声光报警单元等;(3)将各单元与监控中心云平台进行连接;(4)对系统进行调试,确保其正常运行。

六、施工进度安排1. 施工前期:1个月;2. 防撞设施安装:1个月;3. 船舶碰撞预警系统安装:1个月;4. 系统调试及验收:1个月。

七、施工安全管理1. 施工现场布置:合理布置施工现场,确保施工安全;2. 施工人员安全培训:对施工人员进行安全培训,提高安全意识;3. 施工设备安全检查:定期对施工设备进行检查,确保其安全可靠;4. 施工现场安全监管:加强施工现场安全监管,防止安全事故发生。

一种智能化航海用轮船防碰撞装置[实用新型专利]

一种智能化航海用轮船防碰撞装置[实用新型专利]

专利名称:一种智能化航海用轮船防碰撞装置专利类型:实用新型专利
发明人:宋望林,张爱宝
申请号:CN201821024496.6
申请日:20180630
公开号:CN208412063U
公开日:
20190122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及轮船防碰撞技术领域,且公开了一种智能化航海用轮船防碰撞装置,包括第一橡胶板,所述第一橡胶板的左侧固定安装有数量为两个的第一基座,所述第一基座的左侧固定安装有第一压杆。

该智能化航海用轮船防碰撞装置,通过设置在第一橡胶板和第二橡胶板上的第一弹簧、卡棍、按压板和挂环,使用者可以将单块的第一橡胶板和第二橡胶板运输到轮船上,按照轮船的表面积适当拼装,使用者在拼装时,使用者按压按压板,按压板带动卡棍向下移动,使用者将挂环放入弯板与卡棍之间,挂环与弯板和卡棍卡合,使用者可以将单块的第一橡胶板和第二橡胶板拼装起来,省去了运输大块橡胶块的麻烦,方便了使用者的使用。

申请人:共青科技职业学院
地址:332020 江西省九江市共青城共青大道1号
国籍:CN
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1 检查、保养和维修目的和原则
Ø检查、保养和维修的目的:对已建成的大桥桥墩防 船撞设施进行检查、保养和维修,使其处于良好的服 役状态,确保其使用寿命。
Ø检查、保养和维修的原则:对设施状况进行例行和 定期的检查,分析设施的技术状况,发现问题要采取 有效、经济的技术措施,确保质量,及时解决。
Ø检查、保养和维修均要填写检修日志,专人负责建 立档案。
浙江沿海高速地理位置图
舟山
象山
温州方向
宁波
三门 台州
宁海
项目沿线海域和通航环境特点
沿线象山港、三门湾等海域生态环境优良,水体交 换缓慢,潮差大,近海养殖业捕渔业发达,生态保 护要求高,是宁波市的重点生态保护区域。
海洋经济发展迅速,沿海区域开发力度大,沿线港 汊密布,多港口码头,船舶通航情况复杂。
受损等。应及时修复受损部位,对修补防腐涂层。 ⑥ 如发现其它异常现象,均应及时修复。 ⑦ 填写检修日志
二 柔性防撞装置维修及养护
(2) 装置每使用两年应进行一次例行地全面检修
① 检查防撞装置的外观。清除装置表面的海生物、垃 圾和污染物等。
② 防撞圈是否受损、工作状态正常。第十年起要观察 橡胶是否老化。应及时更换防撞圈。
二 柔性防撞装置维修及养护
(2) 大撞 (大修)
当装置受到大型船舶的高强度碰撞后,将造成装置的 大面积受损,应对大面积受损单体进行大修、或更换 处理,并检查整个装置的受损情况。
对于受损宽度不超过3米的单体,按上述小修要求进 行修复。
对于大面积受损单体,要将其从防撞装置上拆下后, 在工厂进行大修(或重新制造新的单体),经水密试 验确认,并达到钢结构防腐设计要求后,再进行安装、 固定。
④ 检查钢结构焊缝,以及钢板表面有无裂纹。在不 能保证焊缝质量的情况下,焊缝不得补焊,应进 行更换处理。
⑤ 按设计要求,对钢围箱体进行水密性实验 。
⑥ 按20年防腐设计要求,完成钢结构表面防腐工序 。 ⑦ 更换钢索吊绳 。 ⑧ 更换防撞圈,或将防撞圈送回橡胶厂去除老化表层
后,进行第二次硫化橡胶包复 。 ⑨ 更换螺栓及螺钉,并细致检查栓孔内壁锈蚀情况。 ⑩ 更换减摩条。 11 更换阳极块(用于保护钢结构防海水腐蚀)。 12 如发现其它异常现象,均应及时修复。 13 填写综合保养维护日志。
⑦ 防风浪的钢索吊绳是否断裂、脱落。应加固、更换。 ⑧ 如发现其它异常现象,均应及时修复。 ⑨ 填写检修日志
3.2 综合保养维修
装置使用20年后,应进行整体综合保养维修,将整 个装置拆分,运到工厂进行维修作业。 ① 用高压水清洗装置钢结构表面 。
② 对钢结构表面打砂除锈 。
③ 检测钢板剩余厚度,当钢板厚度小于设计值的 1.5mm是,更换此钢板 。
桥梁防撞的要求
1、尽可能减小船舶撞击桥梁后造成的环境污染可 能性,也就是在保护桥梁的同时,减少船舶的损 伤和污染物泄漏。
2、注重引桥的船撞风险,同时要考虑引桥的防撞 投入。
一 象山港大桥防船撞装置的应用
• 象山港大桥主航道通航等级5万吨,在大桥6个 主桥墩和4个引桥墩上装设了柔性防船撞装置。
桥墩柔性防撞装置投入使用后,适应大潮差情况 良好,经受了一些小型船舶的撞击,对桥墩和船 舶的保护起到了良好的作用。
柔性防船撞装置竣工近一年来的使用情况总结
1 防腐保养十分重要,特别是要定期检查。 2 该柔性防船撞装置设计采用了中浮箱,抗风浪能
力强,在强台风中稳定性好。
三、三门湾大桥的防船撞设计
三门湾是浙江省三大半封 闭海湾之一,该区域具有丰 富的海产品资源。 若船撞桥事故中发生船体 泄漏,造成大面积的环境 污染,则半封闭的海湾内 的水质污染在短期内难以 净化,带来严重后果。
③ 水密性钢围是否渗漏水。应及时查明原因、修复 。 ④ 外钢围是否受到漂浮物的冲击或其它原因导致的受
损,如表面凹陷、变形。应修复受损部位 。 ⑤ 检查钢围表面有无刮痕、锈蚀。应对受损的防腐涂
层进行修补,对腐蚀区域进行去绣防腐处理 。
二 柔性防撞装置维修及养护
⑥ 连接螺栓是否松动、脱落。应加固,更换连接螺栓; 并细致检查螺栓孔内壁锈蚀情况。
浙江沿海高速宁波段桥梁防船 撞装置的应用和进一步发展
刘慈军 宁波市高等级公路建设指挥部
15306699986

项目概况
浙江沿海高速(甬台温高速公路复线)起于宁波绕 城高速公路云龙互通,终于浙闽交界苍南县,路线 全长约375km,其走向与甬台温高速公路 (沈阳至海 口国家高速公路浙江段)平行,是浙江东部沿海地区 南北向的第二条交通干道,与规划中的多条沿海各 港口疏港公路相交。宁波境内由象山港大桥及接线 工程和三门湾大桥及接线工程组成,其中象山港大 桥及接线工程全长47km,已于2012年12月建成通车, 三门湾大桥及接线工程全长约54.5km,将于今年年 底全面开工建设。
过渡墩经受了一次船撞,仅掉了一些油漆。 1
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船只航行撞击方向
根据实船撞击试验可知,在500吨级海轮撞击下, 防撞装置不会受损,而防撞装置局部的微小凹陷表 明撞击船应大于千吨级。由于船舶自行离开,说明 船舶没有受到明显损伤。
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二 柔性防撞装置维修及养护
根据设施状态变化规律和故障特性,把整个维修保养 过程,划分为遭受船舶撞击后的维修、检修、定期养 护和综合保养维修。
修理后对整个结构涂层进行检查和修补。
二 柔性防撞装置维修及养护
3 防撞装置的养护 3.1 定期检修 (1) 装置经历台风后,要进行一次检修,检修包括: ① 连接螺栓是否松动、脱落。应加固,更换。 ② 防撞圈是否受损、是否处于正常工作状态。应更换。 ③ 防风浪的钢索吊绳是否断裂、脱落。应加固或更换。 ④ 水密性的钢围是否渗漏水。应及时查明原因、修复。 ⑤ 外钢围是否受到冲击而受损,如表面凹陷、防腐涂层
二 柔性防撞装置维修及养护
2 遭受船舶撞击后的维修
(1) 小撞 (小修) 当装置受到小型船舶碰撞、或较大型船舶低速碰撞或 因其它偶然因素,造成局部损坏后,其受损宽度不超 过3米,钢围的水密性能完好且甲板和底部结构完好 时,可采用在承台及防撞装置上搭建维修架,采用恰 当方法(如类似于船舶维修方法),进行局部结构维 修、拆换处理,修理后对整个结构涂层进行检查和修 补。
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