摘 要：随着我国水运的迅速发展和大桥的不断增多，船舶撞击桥梁的事故也在不断发生，船撞事故对桥梁的安全稳定性造成了极大的威胁。因此，桥梁的防船撞措施受到了极大的重视，近年来出现了许多的新方法，大致分为主动防船撞系统和被动防船撞系统。在这里我们根据桥梁界的最新研究进展，分析了不同类型的装置各自的特点。

关键词：桥梁;船撞;防撞装置

1 引言

近些年来随着国家经济的迅速发展，对交通运输的要求也越来越高，加上大众对于出行便捷性的要求，我们国家建设了越来越多的大桥。这些大桥的确方便了我们的出行，大大缩短了人们出行所需的时间以及大大缩短了货物运输的时间，然而，桥梁的船撞事故也在悄然增加，造成了大量的人员伤亡和财产损失。目前国际上用得比较多的船撞问题研究方法主要是以下几种：Minorsky方法、汉斯-德鲁彻理论、简化内部机理的数值解法和有限元法。我们将桥梁防船撞装置分为两类，一类是主动防撞装置，另一类是被动防撞装置。希望以上的介绍和观点的提出能够对更有效的桥梁防撞装置的研制提供新的思路和想法。

2 桥梁防撞系统

关于桥梁的防撞系统的研究发展很快，包括了新材料的运用、新技术的采用和思考模式的转变等等。

2.1 桥梁主动防撞系统

早期对于桥梁的防船撞装置仅仅限于被动的防撞装置，这些装置它们都有一个共同的出发点，那就是着眼于桥墩，加强桥墩自身的抵抗能力或者对桥墩增加防护措施，以达到减小两者相撞时的威力和破坏的目的。有数据分析指出，发生船撞事故的原因之中，人为因素是所有因素之中所占百分比最大的。然而，主动防撞系统的提出就可以很好的降低因为人为因素引起的船桥相撞事故并从根本上去减小事故发生的概率。主动防撞系统通过对航行船舶的位置和航向进行实时监控，以保证船舶不会与桥梁发生碰撞。

基于交通管理的桥梁主动防撞系统的原理可以概括如下：利用无线电、船载电话、雷达或者AIS基站等通信设备监控正在航行中的船只，通过以上设备获得的船舶的信息将被加以分析和处理后，反馈给目标船舶，这些信息包括航行的路线是否偏离，航行的速度和方向以及船舶相互交行等。在2011年，基于视频监控技术的桥梁主动防撞系統被提出，通过许多摄像机的依次架设，加上先进的视频分析技术，我们可以从视频之中提取出船舶的具体位置、速度和目标桥体的大小和形状等，将数据加以整理综合，运用先进的3D还原技术，将船舶和桥梁的具体情况在电脑之中进行建模，可以有效的预测船舶穿过桥体的位置，当可能有危险发生时，监管部门会及时向船舶发出信号，以告知其危险，这样一来就可以大大减小船撞事故发生的概率。

2.2 桥梁被动防撞系统

虽然桥梁的主动防撞系统可以有效的降低船撞事故发生的概率，但是它并不能完全的消除船舶撞击桥梁事故的发生，所以被动防撞装置在桥梁的防船撞方面也是必不可少的。被动防撞装置包括护舷、绳索、木结构、混凝土结构、钢结构、新材料、桩方式、人工岛方式等等。现如今在我国国内使用较多的装置主要是护舷方式、防撞套箱和群桩式。

1）护舷方式。目前，在行业内普遍使用的护舷防撞方式是橡胶护舷方式，纵观整个世界，全世界范围内主要有五种主要的橡胶护舷装置，它们分别是充气型、转动型、压缩型、水压型以及剪切型。在我国港口中，压缩型和橡胶浮筒的使用率最高，以上这两种装置都能满足结构简单和费用较便宜的要求，加上效果好，所以它们在我们国家最受到欢迎。

2）防撞套箱。防撞套箱是我国使用次数最多的一种桥梁被动防撞装置，他利用套箱的弹性和塑性变形将船舶对桥梁的撞击能量所吸收，减小船舶对桥梁的撞击作用，因为套箱具有一定的刚度，可以延长船舶撞击桥梁的时间，从而减小了撞击时对桥墩所造成的巨大冲击力。按照其结构形式分类，可以分为固定防撞套箱和浮动防撞套箱。对于桥区水位变化不大的桥梁，我们采用固定防撞套箱，对于桥区水位变化较大的桥梁，我们则采用浮动防撞套箱。按照其材料组成分类，我们可以将防撞套箱分为KFR复合材料防撞套箱、刚套箱和LTPU复合材料防撞套箱。

3）群桩式。在我国目前尚存在许多的旧桥，由于当时桥梁的设计并未过多考虑船舶对于桥梁的巨大撞击作用，导致其现在存在着巨大的危险性。对于这些旧桥，它们的设计水平抗力是远远不能承受得住船舶的撞击力，采取必要的间接防撞措施将船撞危险抵挡在桥墩之外就成了当务之急。在我国，对于这类问题的处理办法一般是在桥墩外适当距离修建几个混凝土墩来保护桥墩免遭撞击，不过，这些混凝土墩并不能很好的对桥墩起保护作用，它们无法抵抗船舶的侧撞，同时，对于船舶的损害也特别大，容易造成船毁桥踏的情况发生，如果这艘船上装有油类或其他危险品，这类物品流入江河，将会造成难以想象的灾难。面对这样的难题，我们就可以使用柔性群桩式防撞装置。这种装置不仅对桥墩具有很好的保护作用，特别是对于拱桥，同时又能保护船舶的安全性，保护财产及人身安全。

3 结语

我国地域宽广，环境差异变化较大，所以对于桥梁的防撞装置的选择切勿马虎，而应该因地制宜。对于每个地区，仔细研究其桥型、周边地质环境、航运情况和交通量等，综合考虑桥梁、水运和航道的利益问题，重要考虑通航船舶的吨位问题，把它作为我们选择桥梁防撞装置的一个重要因素。对于项目资金充足或者极其重要的桥梁，可以采取主动防撞系统和被动防撞系统配合使用，选取各自合适的防撞装置，可以保证桥梁安全性的最大化。当然，大多数桥梁还是应该根据自身情况选取适合自己的桥梁防撞装置。随着国家对于桥梁防船撞的重视，越来越多的更加有效并且经济的防撞装置将会被研制出来，桥梁的安全性将得到进一步的提升和保证。

参考文献

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[4]郭志军.周扫式光电预警实时图像处理系统[D].长春：中国科学院研究生院，2011.

作者简介

周秘（1993-），男，汉族，重庆市人，学生，工学硕士，重庆交通大学土木工程学院建筑与土木工程专业，研究方向：桥梁工程。