关于科耐沃 · 行业新闻 · 桥梁生命的隐形守护者,防撞系统如何筑起安全防线
桥梁生命的隐形守护者,防撞系统如何筑起安全防线
发布时间:2025-06-21 01:30:35
来源:工业
浏览数量: 1000

2022年8月,一艘货轮因偏航径直撞向武汉金银潭长江大桥桥墩。万幸的是,桥墩外侧安装的高效吸能防撞设施发挥了关键作用,将碰撞能量极大消解,这场本该酿成惨剧的事故仅仅造成了设施局部损坏。每一次类似的事故都在警示我们:桥梁防撞绝非锦上添花,而是关乎公共安全的生命防线。

桥梁,作为连接两岸、跨越天堑的交通命脉,其结构安全直接影响着超大规模人流物流网络的稳定运行。然而,日益繁忙的水上交通、极端天气事件频发以及偶发的船舶操控失误,都使得桥梁时刻面临着来自船舶的撞击威胁。桥梁防撞设施存在的根本意义,即是构建一道坚实的物理屏障,在事故发生时最大限度吸收冲击能量,从而保护桥梁主体结构完好无损,同时降低船舶损伤程度,守护宝贵生命与公共财产。

核心防护:主动“预警”与被动“缓冲”

现代桥梁防撞系统如同智慧与力量的结合体,主要分为两大核心功能单元:

  1. 主动防撞系统: 这类系统如同敏锐的前哨,借助雷达、激光、视频监控等智能感知技术,对进入高风险区域或存在异常航向的船舶进行实时扫描与识别。一旦预判有潜在碰撞危险,预警信息会通过VHF甚高频通信、声光报警装置等渠道向船舶发出即时警报,并同步传输给航道管理部门,为应急处置争取宝贵时间窗口。

  2. 被动防撞系统: 这是构筑在桥梁主体周围最直接的物理屏障,担当着碰撞发生时的”安全气囊”。其核心功能在于通过精心设计的结构变形与材料特性,高效吸收、耗散撞击产生的巨大动能。根据保护区域与需求的不同,主要类型包括:

  • 桥墩防撞设施: 这是最为关键的防护环节。独立防护式设施(如钢套箱、复合材料护舷) 环绕桥墩独立设置;附着式设施(如橡胶护舷、高分子吸能块) 则直接附着在桥墩表面。它们通常采用钢材、混凝土、高强度复合材料或高分子聚合物等具有优异耗能、缓冲特性的材料制成。
  • 辅助墩/防撞墩: 在桥墩前方水域设置独立的重力式混凝土墩或柔性桩群结构,充当”替身”,优先承受船舶撞击力,将威胁引离主桥墩。

前沿技术:智能材料与一体化设计引领安全新高度

随着材料科学与工程技术的蓬勃发展,桥梁防撞领域正经历深刻变革:

  • 智能材料的革命性应用: 形状记忆合金(SMA) 在变形后能恢复原状,自修复混凝土可主动修复微小裂缝,新颖复合材料则凭借高强轻质、耐腐蚀性强的优势,显著提升设施的耐久性、可靠性与吸能效率
  • 智能感知系统深度整合: 基于物联网(IoT)技术与人工智能(AI)算法新一代主动系统不仅能预警,更能精准预测船舶轨迹、自动评估风险等级,并与航道交通管理系统无缝联动,实现全流程、智能化风险管控。
  • 一体化协同设计理念: 将防撞系统在桥梁规划阶段即纳入整体结构设计中通盘考量,确保其与桥梁主体在力学传递、水流影响、结构协调性上达到最优匹配,实现防护效能最大化。数值模拟技术(如CFD流体力学分析、显式动力有限元分析FEA) 成为精确评估复杂碰撞场景、优化设施设计的强大工具。

面向未来:构筑更智慧、更韧性的防护网络

技术的脚步永不停歇。无人机巡检将带来更灵活高效的设施状态监控;具备自适应变形能力的智能缓冲结构有望根据撞击强度实时调整防护策略;对极端碰撞场景(如巨轮失控、洪水裹挟大型漂浮物) 的深入研究将推动防护极限的持续突破。持续投入研发与应用,意味着每座桥梁都拥有了一道日益强大的智能能量缓冲屏障

下一次当你途经宏伟的跨江跨海大桥时,不妨留意桥墩周围那些形态各异的设施。它们可能是坚实的混凝土墩台、柔性摇摆的复合材料护舷,或是看似普通却蕴含尖端科技的防护结构。它们静默无声,却时刻准备着在最危急的瞬间挺身而出。这些桥梁防撞系统,正是现代工程智慧凝结的坚强盾牌,是保障桥梁这一重要交通命脉在不可预测风险面前安然屹立的终极守护者