一种桥梁桩基的加固防护装置的制作方法

本实用新型涉及属于桥梁防护技术领域，涉及一种桥梁桩基的加固防护装置。

背景技术：

随着经济建设的发展，深水桥梁工程日益增多，桥梁桩基作为桥梁工程中最主要的基础型式，应用非常广泛。桥梁桩基附近由于水流的影响，桩基附近水动力特性复杂，并且水流对桥梁桩基形成的冲刷作用，随着时间的推移，桥梁单桩或群桩由于冲刷作用稳定性降低，进而破坏桥梁桩基的结构，使整个桥梁存在安全隐患。桥梁桩基常见病害主要有两类：①河床冲刷使得有效桩长减少，从而导致桩基承载能力不足；②桩身截面质量缺陷导致的桩身截面强度不足。

另外，桥梁的照明需要消耗大量电能，采用风能等清洁能源存在工艺复杂、造价过高，而水流蕴藏着巨大的能量，因此如何把水流蕴藏着的能量，转化成为现实中桥梁照明所需要的电力，成为我们一个需要解决的现实问题。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型目的在于提供一种桥梁桩基的加固防护装置。本桥梁桩基的加固防护装置能够减少水流对桥梁桩基的冲刷效应，具有保护桥梁桩基的作用，另外，本桥梁桩基的加固防护装置还能将水流的动能转化电能，供用电设备使用，绿色环保。

针对以上问题，提供了如下技术方案：一种桥梁桩基的加固防护装置，其特征在于：所述桥梁桩基的外周设有同轴心的固定环柱和加强环，所述固定环柱套于并紧密贴合桥梁桩基外周，所述固定环柱的底部向外凸出形成环柱承台，所述固定环柱和加强环之间设置有若干根水平放置的固定柱，所述加固防护装置还包括由固定环柱上方呈散射状向加强环上延伸的若干根阻挡条板，所述固定柱、阻挡条板和固定环柱三者形成以桥梁桩基为轴的锥体结构，所述阻挡条板上设置有若干个间隔分布的阻流组件，所述阻流组件包括竖直设置在阻挡条板上的阻流导向板，所述阻流导向板上开设有通槽，所述通槽的长度方向和阻流导向板的长度方向一致，所述阻流组件还包括一端与阻挡条板铰链连接，另一端穿过通槽的阻流杆，所述阻流杆的直径小于通槽的宽度，所述阻流杆的端头穿过通槽后连接有限位螺母，所述限位螺母的最大尺寸大于通槽的宽度。

本实用新型进一步设置为：所述通槽的上下两端均设置有压力发电装置，所述压力发电装置通过导线和输出电缆连接。

本实用新型进一步设置为：所述压力发电装置包括具有中空水密内腔的橡胶外层，橡胶外层内从上到下依次设置有底板、压电材料层和压板，所述底板和压电材料层设置有复位弹簧，所述压电材料层上下两侧面上均设置有导线。

本实用新型进一步设置为：所述阻挡条板内部设有放置输出电缆的电缆管，所述导线均通过穿过阻挡条板和电缆管与输出电缆连接。

本实用新型进一步设置为：所述底板上和压电材料层正对的一侧面上设置有若干凸块。

本实用新型进一步设置为：所述压板和压电材料层接触的面上开设有若干凹槽。

本实用新型进一步设置为：所述固定柱上设有穿过固定柱并打入到地基中的加固钢筋。

本实用新型进一步设置为：所述固定环柱与阻挡条板之间设有稳固锥体结构的若干条加强筋。

本实用新型进一步设置为：所述固定环柱和加强环均由两个半环形脱卸式连接。

本实用新型进一步设置为：所述加强环的截面呈直角三角形且斜面朝内放置。

本实用新型的有益效果：本实用新型在现有的桥梁桩基的加固防护装置上做了创新性的改进，首先是在桥梁桩基外侧形成锥体形的保护结构，即截面呈三角形的环形防护，结构稳定，抗冲击能力强；其次，水流经过层层阻流组件的阻挡和能量转换，从而减小水流对桩基的冲刷作用，最终达到保护桥梁桩基的目的；另外，本实用新型在阻挡条板上设置阻流组件，阻流组件包括阻流导向板和阻流杆，阻流导向板上设有压力发电装置，阻流杆一端铰链连接在阻挡条板上，另一端穿过阻流导向板，在水流冲击作用下，阻流杆一端可在阻流导向板上上下挤压压力发电装置，将阻流杆的动能转化成电能，供用电设备使用，绿色环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例中桥梁桩基及其加固防护装置的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例中桥梁桩基及其加固防护装置沿图1中A-A线的剖面结构示意图：

图3为本实用新型实施例中图2中B处的放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例中压力发电装置的剖面结构示意图。

图中示意：1-桥梁桩基；2-固定环柱；21-环柱承台；22-环柱一；23-环柱二；3-加强环；31-环一；32-环二；4-阻挡条板；41-阻流组件；411-阻流导向板；4111-通槽；412-阻流杆；4121-限位螺母；42-电缆管；5-固定柱；51-加固钢筋；6-压力发电装置；61-橡胶外层；62-底板；621-凸块；63-复位弹簧；64-压电材料层；65-压板；651-凹槽；66-导线；7-输出电缆；8-河床；9-加强筋；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1及图2所示，一种桥梁桩基的加固防护装置，所述桥梁桩基1的外周设有同轴心的固定环柱2和加强环3，所述固定环柱2套于并紧密贴合桥梁桩基1外周，所述固定环柱2的底部向外凸出形成环柱承台21，所述固定环柱2和加强环3之间设置有若干根水平放置的固定柱5，所述加固防护装置还包括由固定环柱2上方呈散射状向加强环3上延伸的若干根阻挡条板4，所述固定柱5、阻挡条板4和固定环柱2三者形成以桥梁桩基1为轴的锥体结构，所述阻挡条板4上设置有若干个间隔分布的阻流组件41，所述阻流组件41包括竖直设置在阻挡条板4上的阻流导向板411，所述阻流导向板411上开设有通槽4111，所述通槽4111的长度方向和阻流导向板411的长度方向一致，所述阻流组件41还包括一端与阻挡条板4铰链连接，另一端穿过通槽4111的阻流杆412，所述阻流杆412的直径小于通槽4111的宽度，所述阻流杆412的端头穿过通槽4111后连接有限位螺母4121，所述限位螺母4121的最大尺寸大于通槽4111的宽度。

本实用新型在现有的桥梁桩基1的加固防护装置上做了创新性的改进，不仅适用于河流中的桥梁，也适用于跨海大桥，本加固防护装置套设并固定在桥梁桩基1上，固定环柱2和加强环3均抵压在河床8或者海床上，并在桥梁桩基1外侧形成锥体形的保护结构，即截面呈三角形的环形防护，结构稳定，抗冲击能力强；其次，当水流冲向本加固防护装置时，固定在阻挡条板4上的阻流组件41产生涡激振动，即在水流的作用下阻流杆412沿着阻流导向板411上的通槽4111上下运动，从而转移流水所蕴含的能量，水流经过层层阻流组件41的阻挡和能量转换，进而减小了水流对桥梁桩基1的冲刷作用，最终达到保护桥梁桩基1的目的。

如图3和图4所示，所述通槽4111的上下两端均设置有压力发电装置6，所述压力发电装置6通过导线66和输出电缆7连接。所述压力发电装置6包括具有中空水密内腔的橡胶外层61，橡胶外层61内从上到下依次设置有底板62、压电材料层64和压板65，所述底板62和压电材料层64设置有复位弹簧63，所述压电材料层64上下两侧面上均设置有导线66。所述阻挡条板4内部设有放置输出电缆7的电缆管42，所述导线66均通过穿过阻挡条板4和电缆管42与输出电缆7连接。所述底板62上和压电材料层64正对的一侧面上设置有若干凸块621。所述压板65和压电材料层64接触的面上开设有若干凹槽651。

本实用新型在阻挡条板4上设置阻流组件41，阻流组件41包括阻流导向板411和阻流杆412，阻流导向板411上设有压力发电装置6，阻流杆412一端铰链连接在阻挡条板4上，另一端穿过阻流导向板411，在水流冲击作用下，阻流杆412一端可在阻流导向板411上上下挤压压力发电装置6，将阻流杆412的动能转化成电能，所述压电材料层64中的压电材料可以是压电晶体、压电陶瓷或者压电聚合物，如聚偏氟乙烯。阻挡条板4内部设有放置输出电缆7的电缆管42，导线66通过穿过阻挡条板4和电缆管42均和输出电缆7连接，输出电缆7可以把电能直接传输给桥梁的照明系统或者是传输给蓄电池进行电能存储，绿色环保。

如图1和图2所示，所述固定柱5上设有穿过固定柱5并打入到地基中的加固钢筋51；所述固定环柱2与阻挡条板4之间设有稳固锥体结构的若干条加强筋9。加固钢筋51和加强筋9可稳固锥体结构，使加固防护装置更加牢固。所述固定环柱2由环柱一22和环柱二23脱卸式连接，加强环3由环一31和环二32脱卸式连接。这样设计便于本加固防护装置的安装和拆卸，同时便于后期的维护、检修和保养。所述加强环3的截面呈直角三角形且斜面朝内放置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。