專利解碼“橋界珠峰”——港珠澳大橋

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來源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：蔡蕾 張成龍  審協(xié)北京中心化學(xué)部

原標題：專利解碼“橋界珠峰”——港珠澳大橋【IP創(chuàng)新贏】

港珠澳大橋正式開通，這一歷時15年，被英國的衛(wèi)報稱為“新世界七大奇跡之一”的“超級工程”，其背后有哪些“超級創(chuàng)新”？讓小贏今天為你一一盤點。

先來一張大橋的全景示意圖

為什么說港珠澳大橋是橋梁界的珠峰？

用新華社發(fā)的這一組數(shù)字來告訴你！

為什么不一橋到底？要修海底隧道？

因為港珠澳大橋橫跨伶仃洋海域中最繁忙的航道，目前已有10萬噸級的油輪在此通航，未來需滿足30萬噸的巨輪通行。如果一橋到底，那么就需要橋梁跨度很大，橋面凈高很高。

同時，毗鄰大橋的香港國際機場每天有超過1800架次的飛機起降，為了航空安全，不允許附近的建筑超過一定標準。

所以，修建隧道成了唯一的選擇。正是這樣的選擇，成就了無數(shù)建筑史上的奇跡。

借用人民日報的圖，小贏帶你一一盤點這些奇跡以及奇跡背后的專利。

在制造人工島時，我國采用的是大直徑鋼圓筒快速成島技術(shù)，而該項技術(shù)中的鋼圓筒已經(jīng)獲得了國家發(fā)明專利(ZL201310371592.3)。

第一個巨型鋼筒插入海底

這種鋼圓筒有多大？

每個約500噸，最高的一個50.5米（相當于20層樓高）。兩個人工島共用了這樣的鋼圓筒120個。使用該技術(shù)后，減少淤泥開挖量近千萬立方米，節(jié)約建設(shè)工期兩年多。

如此大規(guī)模的混凝土連續(xù)澆筑，傳統(tǒng)滑模澆筑技術(shù)是沒有遇到過的。在國家發(fā)明專利ZL201310629401.9中，對這種用于大體積隧道沉管整體澆筑的模板系統(tǒng)做了整體介紹。

在外海，將預(yù)制好的沉管隧道一段接一段的沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，從而在海底建成隧道，被建筑領(lǐng)域人士稱為“全世界最困難、最復(fù)雜的技術(shù)”，目前只有極少數(shù)國家掌握。

沉管隧道用半剛性管節(jié)采用預(yù)應(yīng)力鋼束的設(shè)計，可以將多個管節(jié)逐段串聯(lián)起來，各管節(jié)段之間允許一定張開變形，同時，利用管節(jié)段之間的摩擦力及榫凸結(jié)構(gòu)所提供的抗剪力，可有效提高管節(jié)段的抗剪承載能力，從而使管節(jié)具有更好的適應(yīng)海底或河底地基的變形能力。

港珠澳大橋中使用的沉管每節(jié)重達8萬噸（你沒看錯，是8萬噸）；要把如此重的龐然大物每一節(jié)準確對接，分毫不差，每一個工程細節(jié)都有賴于中國工程人強有力的科技創(chuàng)新作為支撐。例如在國家發(fā)明專利技術(shù)ZL201310488492.9中，在節(jié)與節(jié)之間還用到了中國傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)。

在控制精準沉放的過程中，國家發(fā)明專利技術(shù)（ZL201310004844.9）中公開了：采用無線通信控制系統(tǒng)實現(xiàn)雙駁杠同步沉放的方法。上述方法使指揮人員僅在主駁船上就可獨自完成兩駁船的同步沉放過程；有效地保證了兩駁船動作的同步性，提高了同步精度；減少了工作失誤，避免重大事故的出現(xiàn)，提高了工作效率。

沉管對接完成后的糾偏環(huán)節(jié)中，提出了利用千斤頂組在接合腔內(nèi)對待調(diào)整管節(jié)施加作用力的精調(diào)糾偏的方法。利用上述國家發(fā)明專利技術(shù)（ZL201310004844.9）有效減小了沉管在水下的糾偏難度，利用空氣壓縮裝置與接合腔相連接，將沉管調(diào)整到動靜臨界狀態(tài)后，只需用較小尺寸的千斤頂組對沉管施加一個相對小的頂推力就可實現(xiàn)糾偏。

為達到設(shè)計壽命120年，能抗8級地震、16級臺風(fēng)、30萬噸巨輪撞等設(shè)計要求，港珠澳大橋采用了高阻尼橡膠材料的減震支座。

采用了該國家發(fā)明專利（ZL201410400945.2）技術(shù)的支座，能夠提供很大的水平限位力。減少了安裝部件數(shù)，節(jié)約空間，降低成本的同時更好的防止了由地震等荷載引起的結(jié)構(gòu)超量位移。

更難能可貴的是，大橋施工方案中融入了生態(tài)環(huán)保的元素，在設(shè)計和施工中盡可能的降低工程對海洋水文動力和生物資源的不利影響。2018年6月，廣東省海洋與漁業(yè)廳發(fā)布的《2017年廣東省海洋環(huán)境狀況公報》顯示，珠江口水域棲息的中華白海豚在數(shù)據(jù)庫新增234頭，累計已識別海豚2367頭。與施工之初相比，被識別到的白海豚數(shù)量明顯增加。大橋建設(shè)實現(xiàn)了海洋環(huán)境“零污染”和白海豚“零傷亡”的目標。

作為中國交通史上投資規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、建設(shè)要求及標準最高的工程之一，港珠澳大橋是我國從“建橋大國”邁向“建橋強國”的一座里程碑。

如果你還沒去過港珠澳大橋，那就和小贏一起，用下面的這幅長圖來一起感受吧。

來源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：蔡蕾 張成龍  審協(xié)北京中心化學(xué)部

編輯：IPRdaily趙珍          校對：IPRdaily縱橫君

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