金塘大桥助航标志的设置与设计

科技创新　

志的设置与设计　李星　摘要：本文详细介绍了金塘大桥助航标志设置，包括桥区水上助航标志、桥梁助航标志的设计，重点介绍了主通航孔及其桥下　航道、非通航孔两侧禁航区水域航标设置情况。　关键词：金塘大桥助航标志通航孔　金塘大桥是舟山大陆连岛工程五座桥梁中跨度最长的一座桥　梁，起于金塘岛上雄鹅嘴，接西堠门大桥，从沥港船厂北侧人海，　经沥港水道，在七里锚地北侧横跨灰鳖洋海域在宁波镇海登陆，　跨海桥梁长度１８．２７公里，桥下设３个通航孔。　表一　各通航孔特征参数　通航净空尺寸（米）　通航孔　代表船型　航道　备注　名称　类型　净宽　净高　主通航孑Ｌ　５００００吨级散赞船　双向　５４４　５１　满足５００吨船舶取　东通航孔　３０００吨级油船　单向　１２１　２８　５　向通航　西通航孔　５００吨级杂货船　双向　１２６　ｌ７　备注：本文重点介绍主通航孔及其桥下航道、非通航孔两侧　禁航区水域航标设置情况，东西通航孔助航标志为常规简单设置，　这里不介绍。　金塘大桥是按新国标设置助航标志的大型跨海桥梁，桥区助　航标志设置参照《中国海区水上助航标志》（ＧＢ４６９６—１９９９），桥　梁助航标志设置参照《中国海区可航行水域桥梁助航标志》　（ＧＢ２４４１８—２００９）。金塘大桥共设置助航标志１３１座，其中桥区水　上助航标志８５座，桥梁助航标志４６座，目前所有助航标志均已　设置完成，发挥助航效能。　桥区助航标志设计　１桥区水文特性　桥址北侧向杭州湾敞开，西侧海域为水下浅滩和大陆边滩，　东侧受到金塘岛、大鹏山等岛的阻挡。深槽位于金塘岛西侧，其　中岛杵山以西的深槽最大高程－２６．９米（国家８５高程，下同），深　槽以西水域海底高程一ｌＯ米左右，到镇海一侧水深逐渐变浅，高　程为～５至一６米。主通航孔航道平均水深１６．６米。非通航孔南北　两侧桥区水深沿桥梁轴线从西侧６．６米逐渐加深至ｌ８米。　桥区海域潮流运动具往复流的性质，流向呈放射状。大桥轴　线上最大涨潮流速为２．４５米／秒，垂线平均最大涨潮流速分别为　２．０米／秒。　２．桥区航道和设标原则　４４　ＣＷＴ中国水运２０１０・７　金塘大桥桥区航道走向为由北向南，金塘岛为航道左侧，宁　波镇海侧为右侧。桥区主航道宽度５４４米，与桥梁净宽相同。主　通航孔航线同桥梁轴线的法向夹角为１。，航道中心线走向为　Ｎ１７８Ｏ　３５８。。　桥区航标设置充分考虑该海域的水文条件、水域地形条件、　航道状况等自然条件，同时考虑主通航孔船舶流量大及通航密度　高的特点。　３．主航道助航标志　主通航孔航道共设置２ｌ座航标，其中侧面标志１２座，安全　水域标志１座，ＡＩＳ航标６座，雷应２座。　侧面标志灯浮：１２座侧面标志按对标配置，形成喇叭口形　状，左右侧标志各６座。侧面标志灯质为闪光４秒，灯光射程不　小于３海里，同步闪光。　安全水域标志：主通航孔北侧设置一座安全水域标志，灯质　为等明暗自４秒，灯光射程不小于３海里。为了不影响大桥南侧　锚地船舶进出，大桥南侧不设置安全水域标志。　侧面标志及安全水域标志均采用ｑｂ３米的深水钢质电浮标，浮　身设多水密隔舱和橡胶护垫抗撞；浮身上部设柱形钢架结构，　ＳＲＲ４１４雷达反射器一套；浮身下部采用直径４２毫米的锚链，５　吨铸铁沉石；夜间航标灯发光，采用ＬＥＤ冷光源灯器，射程３海　里，太阳能供电，配备二块１８Ｗ太阳能板和二块１２Ｖ１０ＯＡＨ免维　护蓄电池。　ＡＩＳ航标：在能见度较差环境下，为引导船舶顺利寻找主航　道的北口，在安全水域标志灯浮顶端设一座ＡＩＳ航标；为实现在　电子海图上清晰显示大桥主通航孔航道，在主航道南北侧的侧面　标志灯浮上各设置一座ＡＩＳ航标；在主通航孔桥梁中心的桥桁上　面设一座ＡＩＳ航标，安装在桥桁上面，高出桥面５米。主航道共　设置６座ＡＩＳ航标，发射模式：自主连续，播发间隔３分钟。　雷应：在能见度较差环境下，为引导船舶顺利寻找主航道的北　口，在安全水域标志灯浮顶端设一座雷应，识别码为莫Ｋ（一．一）；　在主通航孔桥跨中心设置一座雷应，识别码为莫Ｑ（一一－），　安装在桥桁上面，高出桥面５米。主航道共设置２座雷应，水平　波束３６０度，垂直波束８．５度，平均功率＜４Ｗ；作用距离均不小于　５海里。

　４．非通航孔两侧禁航区专用标志　金塘大桥海域通航密大，大桥通车前发生过两次船舶碰撞桥　梁事故，非通航　Ｌ禁航水域为大桥轴线两侧各１５０ｏ米范围内的水　域（沥港段除外），为了警示禁航水域，在禁航水域边缘沿大桥走　向间隔３５０－９５６米设置一座专用标志，共４０座，标志连线及与南　北两岸围成的区域内为桥区禁航水域，禁止船舶进入。　专用标志类型为禁航区标志，灯质为莫（Ｐ）黄ｌ２秒，灯光　射程不小于３海里，同步闪光。标志采用Ｏ２．４米的深水钢质电浮　标，浮身设多水密隔舱和橡胶护垫抗撞；浮身上部设黄色柱形钢　架结构，标体明显处漆黑色“ｘ”形禁航区标记，ＳＲＲ４１４雷达反　射器一套，顶部设黄色“ｘ”顶标；浮身下部采用直径３８毫米的　锚链，５吨钢筋混凝土沉石。夜间航标灯发光，采用ＬＥＤ冷光源　灯器，太阳能供电，配备二块太阳能板１８Ｗ和二块ｌ２Ｖ１００ＡＨ免　维护蓄电池。　５．警戒线专用标志　桥轴线南北两侧垂直距离大桥轴线３０００米设置大桥警戒线。　警戒线上设置１６座水中构筑物标志，灯质为莫（Ｃ）黄１２秒，灯　光射程不小于３海里，同步闪光，警示过往船舶即将进入金塘大　桥区域。水中构筑物标志采用０３米的钢质灯浮，浮身上部设黄　色柱形钢架，标身明显处漆黑色“三角形”水中构筑物标志，顶　部设黄色“Ｘ”顶标，下部参数同安全水域标志灯浮。　桥梁助航标志设计　１日标牌　根据《桥梁助航标志》规定，主通航孔标牌日间显形距离按　２海里设计，东西通航　Ｌ标牌日间显形距离按１海里设计。作为　日问使用的标牌，标牌应尽可能大。但由于标牌受抗风设计、标　牌重量、标牌安装，标牌成本的影响，日标牌只能选择适当的尺　寸。　参照《水运工程导标设计规范》，标牌的初显宽度和显形宽度　计算公式如下：　Ｂｃ＝０．０ｏＯ２９Ｄｍ　Ｂｘ＝０．Ｏ００２９Ｄｍ／Ｃ　式中Ｂｃ为标牌的初显宽度（ｍ）；Ｂｘ为标牌的显形宽度　（ｍ）；Ｄｍ为观察距离（ｍ）；Ｃ为显形系数，方形标牌取０．４。　表二各通航孔日标牌尺寸计算值及采用值　垃量　取Ｈ矗瓢１，Ｆ扎　哭韩忑　边长　边长　边长　边长　±通　计算值２　７木　计■值２　７米．考虐搿霸　技正方形标脾边长的　计算值２　Ｔ米　失显　．罘席值加大呈边　１　２倍取信．边长４　２　航孔　采用值３　５米　呆用值３　５米　长４　Ｏ米　航孔计算值２．７米采用值３．５米计算值２．７米，考虑到箭头显　形，采用值加大至边长４．０米按正方形标牌边长的１．２倍取值，边　长４．２米计算值２．７米采用值３．５米　２．夜间灯光　桥梁助航标志夜间灯光包括左、右侧标志和桥墩警示标志的　夜间航标灯，夜间双向通航桥孔中央标志和禁航标志通过Ｉ　Ｄ灯　阵显形。通过安装在桥桁的航标灯标示出通航净高，通过左右侧　的闪光标示出通航净宽，通过桥跨中心的定光标示航道的中线位　置。　灯光射程设计：金塘大桥南侧锚地存在，抛锚船舶背景光强、　且光源繁杂，为确保船舶安全航行以及大桥自身桥墩安全，需使　桥涵灯在背景光之下具有显著的特征。按国际航标协会建议，考　虑较大背景光，主通航孔左右侧标志夜间航标灯射程５海里。桥　墩警示警示标志夜间航标灯射程３海里，各通航孔桥墩警示警示　科技创新　标志分别同步闪光。　夜间ＬＥＤ灯珠发光设计：ＬＥＤ是通过半导体材料跃迁直接发　出光谱，其发出的光色纯正，容易分辨。选择ＬＥＤ作为桥涵灯的　光源，其具有“色度纯、亮度高、色彩鲜、效率高、寿命长”的　特点。ＬＥＤ发光二极管固定采用特殊定制的有机硅材料固化，与　底板黏结。ＬＥＤ模块内部电路中每路ＬＥＤ独立，其中１路断路或　１颗ＬＥＤ短路均不影响整个ＬＥＤ模块正常发光。　桥上标志的供电：为便于控制，桥涵灯、以及桥上无线电航　标采用大桥电力网中电源单独双回路供电，单相２２０Ｖ　ＡＣ，二级　负荷，可统一自动控制各航标灯开关，也可人工强制控制开关。　作为二级负荷一路出故障时能自动切换到另一路，确保航标２４小　时供电。夜间航标灯通过灯器上的日光阀自动控制灯的开与关。　主通航孔桥梁助航标志设置　１．双向通航桥孔中央标志　日间标识：在主通航孔中心设置边长４米的正方形标牌，标　牌白色底纹上标绘两平行上下绿色箭头，日问显形距离不小于２　海里。夜间标识：在标牌绿色箭头上布置ＬＥＤ灯珠，形成箭头灯　阵，灯珠间距５ｘ５厘米，共１４００只灯珠。夜间标牌底板不发光，　ＬＥＤ灯珠发光形成双箭头形状，灯质为定绿，形状为两平行上下　绿色箭头，夜间显形距离不小于１海里。　２．左侧标　日间标识：在离中央标志金塘岛侧２７２米的位置，安装边长　３．５米红色实心正方形标牌，标示通航桥孔航道的左侧界限，日间　显形距离不小于ｌ海里。夜间标识：采用进口ＭＬ３０ｏ灯器发光，　灯质为红光，连续快闪，夜间灯光射程不小于５海里。　３．右侧标　日间标识：在离中央标志宁波镇海侧２７２米的位置，安装尖　端向上、高度３．６４米（边长４．２米）的绿色实心正三角形标牌，　标示通航桥孔航道的右侧界限，日间显形距离不小于１海里。夜　间标识：采用进口ＭＬ３ｏ０灯器发光，灯质为绿光，连续快闪，夜　间灯光射程不小于５海里。　左、右侧标志日间显形，夜间不显形，夜间航标灯发光。航　标灯设置在日间标牌靠近主航道一侧，左右侧标志同步闪光。　４．桥墩警示标志　在主通航孔主桥墩布置４座桥墩警示标志，标志设置在桥墩　两头；大桥边孔副墩设４座桥墩警示标志。　日间标识：杆形，黄色，中间有两条红色宽横带；　夜间标识：连续快闪，黄光。　桥墩警示标志桩身采用钢结构，高７米。夜间航标灯发光，　采用ＬＥＤ冷光源灯器，射程不小于３海里，同步闪光，太阳能系　统供电，桥南面配置８ＯＷ太阳能板，桥北面配置１２０Ｗ太阳能　板，６块２Ｖ３０ｏＡＨ蓄电池。　５．边孔禁航标志　主通航孔左右两侧各有一座跨度２１８米的边孔，禁止船舶通　航，设置禁航标志。日间标识：设计在边　Ｌ桥跨中心的设置边长　２米实心正方形标牌，日间标牌采用黄色底纹标绘有红色交叉，　标示边孔禁止通航，日间显形距离不小于１海里。夜间标识：在　日标牌红色叉形箭头上设置ＬＥＤ冷光源灯珠，形成灯阵，灯珠间　距４ｘ４厘米，共７０８只灯珠。夜间标牌底板不发光，ＬＥＤ灯珠发　光形成的叉形箭头形状，灯质为定红，形状叉形，夜间显形距离　不小于０．５海里。　ＣｖｖＴ中国水运２０１０．７　

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