5月7日,寧波大學(xué)重磅發(fā)布“大型橋梁柔性防船撞技術(shù)與裝備”技術(shù)成果,其中智能潛浮式船舶攔截技術(shù)將服務(wù)世界最長(zhǎng)大橋——港珠澳大橋,為大橋穿上高性能“鎧甲”,戴上高性能“護(hù)帶”,裝上高智慧“大腦”。
寧波大學(xué)發(fā)布大型橋梁防船撞重大科技成果。這項(xiàng)被諸多專家贊為達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先水平”的成果,將船橋相撞由“兩敗俱傷”變成了令人驚喜的大橋、船舶、防撞設(shè)施“三不壞”。
大橋防撞,是世界級(jí)難題。對(duì)擁有百萬座橋梁、6400多座特大橋的中國(guó)而言,攻克這一難題,更具重大現(xiàn)實(shí)意義。
公開數(shù)據(jù)表明,2007年以來,國(guó)內(nèi)已發(fā)生重大船撞橋事故92起,對(duì)交通大動(dòng)脈造成嚴(yán)重危害。交通運(yùn)輸部發(fā)布的《交通運(yùn)輸科技“十三五”規(guī)劃》把跨航道橋梁防船撞關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)施的研發(fā)列為交通安全應(yīng)急領(lǐng)域的研究重點(diǎn),要求可能遭受大型船舶撞擊的通航橋梁必須建橋梁防撞設(shè)施。
寧波大學(xué)力學(xué)團(tuán)隊(duì)立足于“大國(guó)工程”的迫切所需,在國(guó)家自然科學(xué)基金、交通部科技攻關(guān)、浙江省重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目支撐下,三代人深耕大橋安全防護(hù)理論和技術(shù)創(chuàng)新,收獲了12項(xiàng)發(fā)明專利和包括國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)在內(nèi)的多項(xiàng)榮譽(yù),并先后發(fā)明了大型橋梁通航孔剛?cè)崞ヅ鋵?dǎo)向橋墩防船撞技術(shù)與工程裝置、非通航孔橋非接觸式自適應(yīng)恒阻力船舶攔阻技術(shù)與工程裝置。
工程裝置以柔性抵抗危險(xiǎn)船舶撞擊,達(dá)到既能保護(hù)橋梁又能保護(hù)船舶和環(huán)境安全“三保護(hù)”目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了在大型橋梁防船撞關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)施研發(fā)方面的重大突破。
“我們的大橋防撞技術(shù)成果可以用‘太極’與‘安全氣囊’這兩個(gè)淺顯易懂的概念來解釋。”寧波大學(xué)沖擊與安全工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任王永剛教授,也是這項(xiàng)技術(shù)的主要研發(fā)者之一介紹。
針對(duì)通航孔橋,寧波大學(xué)摒棄了一貫的“剛性防護(hù)”,而是提出了如同太極一般的“以柔克剛”“剛?cè)岵?jì)”“借力打力”設(shè)計(jì)理念。
“我們發(fā)明了剛?cè)崞ヅ鋵?dǎo)向橋墩防船撞技術(shù),建立沖擊載荷下剛?cè)崞ヅ涞姆雷惭b置理論分析,確定了外鋼圍剛度與防撞圈柔度之間的匹配關(guān)系。在世界首次實(shí)船撞擊試驗(yàn)中,船舶以不同載重量、不同速度、不同角度撞擊防撞設(shè)施12次,撞擊力減少55%-75%,實(shí)現(xiàn)了橋梁、船舶、防撞設(shè)施‘ 三不壞’,達(dá)到了‘四兩撥千斤’的防撞效果。”
而針對(duì)非通航孔橋,寧波大學(xué)發(fā)明自適應(yīng)恒阻力耗能船舶攔截技術(shù),利用船撞力作用下自適應(yīng)浮筒翻轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)攔截網(wǎng)從水平狀態(tài)豎起展開包裹船艏,解決“攔得住”難題;利用“拉鏈?zhǔn)?rdquo;耗能結(jié)構(gòu)消耗船舶動(dòng)能,解決“停得穩(wěn)”難題。
服務(wù)世界最長(zhǎng)大橋——港珠澳大橋,最新研發(fā)了智能潛浮式船舶攔截技術(shù),給攔阻裝置裝上了“智慧大腦”。“整一個(gè)系統(tǒng)就像安裝在汽車?yán)锏陌踩珰饽遥挥杏龅轿kU(xiǎn)時(shí)才會(huì)迅速?gòu)棾觥?rdquo;王永剛介紹,這些攔阻裝置日常沉于水下,不受水流和水位變化影響,抗風(fēng)浪能力強(qiáng),景觀性能好,可以更好滿足港珠澳大橋防撞需求。
據(jù)介紹,只有當(dāng)系統(tǒng)感應(yīng)到船舶靠近非通航孔橋時(shí),攔阻系統(tǒng)便會(huì)迅速浮出水面,實(shí)施可靠攔阻。目前,這項(xiàng)技術(shù)還攻克了柔性無損船舶攔阻技術(shù)難題,利用系列排布的高分子索鏈,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的阻力逐漸消耗船舶帶來的動(dòng)能,最終達(dá)到了橋梁、船舶和環(huán)境三重保護(hù)的目標(biāo)。
目前,寧波大學(xué)大橋防船撞技術(shù)已成功應(yīng)用于湛江海灣大橋、象山港大橋、福建平潭海峽大橋等大型橋梁,服役期間已多次避免了船撞橋事故發(fā)生,節(jié)約工程造價(jià)7億余元,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
“重大工程結(jié)構(gòu)健康與安全是‘大國(guó)重器的基礎(chǔ)保障,也是我國(guó)作為世界工程強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志。寧波大學(xué)在海洋工程安全運(yùn)維和防護(hù)技術(shù)上具有重大理論創(chuàng)新和應(yīng)用成果,為我國(guó)海洋運(yùn)輸發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。”交通運(yùn)輸部原總工程師姜明寶在上午的發(fā)布會(huì)上如是贊許“寧大智慧”。