橋梁防撞設施的分類及應用

目前世界有多種類型的橋梁防撞設施，但其最基本原理和設計依據都是基于能量吸收、動量緩沖而設計的，并且每種橋梁防撞措施都有其特點和使用條件，據此將各種橋梁防撞設施分為如下幾類：

1、彈性變形型橋梁防撞設施

直接構造彈性變形型橋梁防撞設施，其原理是以彈性變形吸收沖撞能量。

主要采用木板、橡膠等材料，形成橋墩周圍的緩沖保護層。例如當橋梁所處的航道水位漲落幅度較大時，從橋梁和船舶的安全角度考慮，可以選擇浮式柔性護套作為防撞措施，其構造以裝配式蜂窩狀充氣膠囊為王體，同時輔以柔性護舷和鋼浮箱等附屬設施，可隨水位漲落而自由升降，當航船不慎碰向橋墩時，可將短時間較大強度的沖擊碰撞變成延時性的柔性消能過程，從而達到保護橋梁和船舶安全的目的。

應用實例：日本巖黑島大橋就在其2 #墩的角部設置了槽型護舷，能夠承受200噸級船舶以2.8kh或100噸級船舶以3.4kh速度撞擊。

2、壓壞變形型橋梁防撞設施

壓壞變形型橋梁防撞設施，也稱為緩沖體式。

其原理是利用防撞設施本身和碰撞船舶的鋼板及骨材變形、破裂、崩潰來吸收能量，采用木材、鋼結構、鋼筋混凝土等構成防撞結構體系。

其優點是吸能性能好，而且適用性強，其不足之處在于防撞裝置一旦與橋碰撞，就會變形，每次需要修理過后才能繼續使用。

應用實例：日本的瀨戶大橋就是采用類似原理裝置，該橋5#墩設置了多室結構的緩沖工事。

3、重力方式橋梁防撞設施

重力方式橋梁防撞設施，又可稱為直接構造變位型。

其原理是利用重物上升吸收勢能（同時伴隨有運動阻力吸能、加速度吸能）。

缺點是此設施規模較大，適宜設在開闊的水域抵抗中型船舶的撞擊，且設施需要重物的支撐結構，而且其維護管理較復雜，在受到碰撞損壞后維修較困難。

應用實例：有澳大利亞的Tasman橋，在其主航道兩側14#和15#墩設有此類防撞設施。

4、樁群方式橋梁防撞設施

樁群方式的橋梁防撞設施，可歸類為間接構造彈性變形。

其原理是：群樁聯合變形緩沖吸能，通常由樁群組成，且樁群間用緩沖粱連接。

該橋梁防撞設施只適用于通航船只較小的場合。

5、人工島方式橋梁防撞設施

人工島方式的防撞設施，屬于間接構造壓壞變形型。

其原理是：在人工島發生變形損傷的同時，船舶的勢能變化和結構變形均能吸收一定能量，從而可使碰撞船舶擱淺。

應用實例：挪威的Brevik橋采用的就是人工島方式。從建橋至今有多次在接近事故發生時，船舶卻在離橋墩 20m以上的地方擱淺，說明人工島具有較好的防撞效果。

6、浮體系泊方式橋梁防撞設施

浮體系泊方式防撞設施，屬于間接構造變位型。

其原理是：利用浮體移動、鋼絲繩變形、錨定物在碰撞力作用下移動等都可吸收大量能量，由浮體、鋼絲繩、錨定物組成。

優點是即使在深水情況下，緩沖變形量大，對碰撞船舶也有很好的保護作用，造價相對較低。

應用實例：意大利的Taranto橋設置有鉛緩沖物防撞裝置，其抗沖撞能力為排水量15000t，辣度3.1m/s。

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