带你了解行车安全中那些新技术
如果能为道路“穿上”一层“防雪服”，在大雪纷飞的季节里是不是就不用担心雨雪天气造成路面结冰现象了；在汽车保有量和交通道路快速增长的同时，汽车撞击桥墩和护栏的交通事故时有发生，能不能采取一种方法在车辆撞击时起到防护作用……这些看似普通的问题，却与市民生活息息相关。如今，这样的技术不仅实现了并且也应用到了我们的生活中。
“穿上防雪服”冰雪自己融化
给道路涂上这种自融冰雪路面涂层材料，下雪时，融雪物质能够融化路面积雪，使路表无法结冰，恢复路面原有抗滑能力，这种具有国际领先水平的技术就来自陕西省获得2015年全国创新创业人才的赵永国和他的团队。
SM-C型斯诺美特融雪涂层技术是专门针对路面或桥面除冰雪问题而开发的新型环保型铺面融冰雪材料。“使用涂层粘结材料将融雪物质固定在道路表面，并使部分有效融雪物质游离于涂层表面。”西安中交土木科技有限公司董事长赵永国告诉记者，环保型自融冰雪路面涂层材料，采用自融雪理念，相比传统（被动）融雪方式，能够在较宽低温范围内（0～40℃）发挥融雪作用，对道路、周边设施以及环境等没有负面影响，具有3~6个月的使用耐久性，可长时间发挥融雪抑结冰功效，除了能够融雪外，还能对路面起到预养护功效，提高道路使用耐久性。
记者了解到，SM-C型斯诺美特融雪图层技术是将一种对老化沥青铺面具有一定预防性养护功能的材料，与一种环保、高效融雪且具有控释功能的材料按比例混合后涂在铺面表面，在铺面表面形成一层具有融冰雪功能的铺面图层。在低温雨雪天气条件下，涂层自动融化铺面积雪，抑制铺面冰层的形成，恢复铺面抗滑性能。这种涂层不仅能除雪，还具有对路面的封缝、防止水损害等预防性养护作用，能提高道路使用耐久性。这种涂层适用于具有融冰雪要求的各种道路，如市政道路及立交匝道、高速公路和干线公路中桥涵隧道及长大纵坡铺面等，尤其适用于冰雪高危区域，如桥面、背阴路面、隧道口等。这种技术不仅被评为国家重点新产品，同时还获得了国际发明专利。在西汉高速秦岭山区、连霍高速伊洛河特大桥、固原福银高速三十里铺隧道口等部分路面都曾使用过。
这样神奇的技术是通过什么原理实现的呢？赵永国说，斯诺美特融雪技术是根据水分子氢键阻断机理，利用化学物质在低温下（<0℃）阻断水分子网络结构的形成，使固态冰雪融化为液态水流出路面，确保冰雪天气下道路行车安全的技术。
弹性防滑自破冰 省去人工除雪
了解了自融雪技术，还有一个不得不提的融雪技术，它就是弹性防滑自破冰铺装技术。光听这名字就感觉很有“力道”。“这种技术也能起到非常好的作用。”赵永国介绍说，弹性防滑自破冰铺装技术是指在水泥混凝土或沥青混凝土路面/桥面铺筑厚度约为1cm，并且具有良好弹性变形能力的橡胶结构层。利用弹性橡胶材料较强变形能力的特性，改变铺面与轮胎的接触状态和铺面的变形特性，通过铺面在外荷载作用下产生的自应力，使路面冰层破碎，同时增大轮胎与铺面间的接触面积和阻尼起到防滑作用，从而提高路面行车安全。
桥墩穿上“防护衣”车（船）、人、桥同保
除雪涂层技术以及弹性自破冰技术的发明都是为了保障行车安全，说到行车安全，汽车撞击桥墩和护栏等导致的交通安全事故频频发生，严重时会造成桥墩倒塌、车毁人亡，带来无可挽回的生命和财产损失。很多人会问，有没有一种防撞击技术，在车辆发生撞击时既能保障车内人员的生命安全，又能防止桥墩被撞坏？有，这个技术就来自我们陕西，桥墩穿上了防护衣，真的起到了保护作用，实现了车辆、人员、桥墩同保。
我们常见的防撞措施通常采用警示、刚性隔离和简易防撞设施，但仍有不足之处，比如，刚性隔离措施，在发生撞击时被保护物能够幸免撞击，但车损就会很严重，增大了事故风险。赵永国告诉记者，为了研发这样的技术，以冲击动力学理论为基础，借助计算机动力学数值分析手段，模拟车撞桥事故过程，计算不同车型、不同桥型下的车辆撞击力，借助计算机桥梁结构数值分析手段，计算桥墩承载力水准和安全性能指标。通过一系列多次实验，最后发现增设防车撞设施后，可以达到保护车辆和桥墩的目的。
“这个装置能够有效耗散汽车撞击桥墩的能量，延长撞击时间，降低撞击力，从而最大程度地降低车桥相撞所造成的损失，保护桥墩和汽车的安全。”赵永国介绍说，AFC桥墩附着式柔性防车撞装置包括防护外层和固定于防护外层内的垂直层状布置的缓冲组件。采用了柔性防护外层、弹塑性阻尼元件和缓冲橡胶块作为撞击耗能材料。通过环套的加劲梁连接，形成一个整体性强的弹塑性消能装置。当汽车撞击时，安全防护装置通过弹塑性阻尼元件的弹塑性变形，延长撞击时间，耗散撞击能量和降低撞击力；在侧撞情况下，由于防护外层和加劲梁的整体作用，能使更多的弹塑性阻尼元件参与受力，从而增大撞击后受力范围，扩散撞击力，受力更加均匀。
AFC桥墩附着式柔性防车撞装置在沈阳的一条街道上刚安装上两天，一辆出租车就撞上了，当时汽车的引擎盖都被撞毁了，但人却没有伤亡，如果是普通的隔离墩,后果就不堪设想。这个技术为国内外首创，已经成功申请了3项发明专利、6项实用新型专利和1项PCT国际专利。打破了该领域长期无可靠产品使用的尴尬困局。
在船舶防撞领域还有一些您所不了解的新技术。比如，FFV桥墩有限浮动式柔性防船撞装置，在研究桥梁减震耗能装置的基础上，基于风险概率评估理论提出了一套安全、适用、经济的桥梁防船撞设计体系，是桥墩防撞领域的优秀成果。以“能量守恒与动量守恒”为设计基础，采用“以柔克刚，刚柔并济，借力用力，逐步削减，和谐共融”的设计理念，最大限度地减少船舶撞击力。在保护桥梁的同时保护船舶安全，实现人、船、桥的和谐。它具有高耗能、易导向、易维修、耐久性好的特点。这个装置根据桥墩形式、通航船舶总载吨位、碰撞相对速度、水位的变化，提供多种结构形式，适用于各种等级航道的桥墩防撞设施，为桥梁和船舶提供全方位的安全保护。
FFV桥墩有限浮动式柔性防船撞装置是一种高效消能防护装置，采用钢套箱与高耗能柔性复合缓冲消能元件配合的方式达到桥墩防护效果，通过缓冲消能元件压缩变形吸收船舶撞击能量，并且随着缓冲消能元件反力逐渐增大，为船舶提供侧向作用力实现导向，利用船体自身的流线型，拨转船头，改变船舶运行方向，减小船舶动能变化，减小撞击过程的能量交换，达到最大限度减小撞击损失的目的。赵永国说，这个装置最大的特点就是，多级耗能、吸能量大、小撞不坏、大撞可修。实现桥不坏、船不坏、防撞设施不坏的“三不坏”理念，撞击力消减可达60%。本报记者王嘉
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