用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体及施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体及施工方法,桥塔、桥墩最高流冰水位以下外包1～2cm防护钢板，防护钢板下端预埋到基础结构混凝土中，基础结构混凝土中预埋的阴极保护装置通过低阻导线与防护钢板相连，防护钢板与钢筋混凝土结构之间通过剪力钉、钢筋相连，形成钢混复合式破冰体结构，防护钢板平面为多边形截面，竖向采用5～9:1的斜度收缩截面，有效缓冲和消耗了流冰撞击力。施工方法是绑扎桥塔或桥墩结构钢筋；加工防护钢板；防护钢板安装就位；预埋阴极保护装置、连接导线并与防护钢板相连；浇筑多边形混凝土结构，形成钢混复合式破冰体结构。本发明构造简单，施工便捷，耐久性好，工程造价低、减小了流冰力。
【专利说明】用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体及施工方法。
【背景技术】
[0002] 破冰体是季节性封冻河流中桥塔、桥墩降低流冰力的必备措施。在我国东北地区、 黄河中上游区域及新疆地区较多采用，以往通常在迎冰面设置花岗岩或高标高混凝土砌筑 的尖角形实体结构，破冰体结构与桥塔或桥墩结构分开设置。分置式破冰体结构不但施工 复杂，耐久性差，而且桥梁景观效果差。
[0003] 黑龙江省黑瞎子岛乌苏大桥位于黑龙江省抚远三角洲，地处中国的东极，被誉为 "东方第一桥"。乌苏大桥所处的抚远水道紧邻黑龙江与乌苏里江的交汇口，属季节性封冻 河流。由于桥位处于高寒地区，一般每年11月末前后结冻封江，翌年4月开江流冰，年最大 封冻期162d，封冻期最大冰厚可达1. 36m。
[0004] 每年流冰期，低纬度的乌苏里江率先开江流冰，冰凌倒灌进入抚远水道，形成自下 游向上游的流冰初始阶段，待高纬度的黑龙江开江流冰后，又会形成自上游游向下游的流 冰高峰期。抚远水道水文条件复杂，桥位区具有双向流冰，流冰期长，流冰厚，冲击大，易形 成冰坝。
[0005] 针对上述复杂的流冰条件，如采用传统花岗岩砌筑破冰体或采用外置式的钢板破 冰体不仅构造复杂，施工不便，耐久性差，亦影响大桥的整体景观效果。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种构造简单，施工便捷，耐久性好，景 观效果优的用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体。
[0007] 本发明目的的实现方式为，用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体，桥塔、 桥墩最高流冰水位以下外包防护钢板，防护钢板下端切割成锯齿状结构预埋到基础结构混 凝土中，基础结构混凝土中预埋阴极保护装置，阴极保护装置通过低阻导线与防护钢板相 连，防护钢板与钢筋混凝土结构之间通过剪力钉或焊接锚固钢筋相连，形成钢混复合式破 冰体结构，防护钢板平面上采用多边形截面，
[0008] 用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体的施工方法，绑扎桥塔或桥墩结构 钢筋；加工制造防护钢板；在防护钢板上焊接剪力钉或锚固钢筋；将防护钢板安装就位；预 埋阴极保护装置及连接导线，阴极保护装置通过低阻导线与防护钢板相连；浇筑多边形混 凝土结构，形成钢混复合式破冰体结构。
[0009] 本发明将桥梁主体结构与破冰体结构合二为一，构造简单，施工便捷，耐久性好； 本发明既有效的降低了工程造价、减小了流冰力，又加强了桥梁工程的整体景观效果。本发 明在严寒地区的水中桥梁工程中应用前景广阔，特别是流冰强度大、景观要求高的桥梁结 构，如在黑龙江省黑瞎子岛乌苏大桥采用本发明，取得了良好运用效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明立面结构示意图；
[0011] 图2为图1的B-B向视图；
[0012] 图3为图2中的A大样。
【具体实施方式】
[0013] 参照图1、2、3,本发明在桥塔、桥墩最高流冰水位以下外包1?2cm防护钢1板，防 护钢板下端切割成锯齿状结构预埋到基础结构混凝土 6中，基础结构混凝土中预埋阴极保 护装置4,阴极保护装置4通过低阻导线5与防护钢板1相连。防护钢板与钢筋混凝土结构 之间通过剪力钉或焊接锚固钢筋相连，形成钢混复合式破冰体结构。防护钢板平面上采用 多边形截面，
[0014] 防护钢板下端切割成锯齿状结构预埋到基础结构混凝土 6中，以增加防护钢板与 混凝土结合的牢固性。在混凝土中预埋阴极保护装置4与防护钢板相连，以提高破冰体的 耐腐蚀性能。防护钢板平面上采用多边形截面有效减小了迎冰面积，混凝土结构2采用采 用相应的多边形变截面结构，钢混复合式破冰体结构坚向采用5:1?9:1的斜度收缩截面， 有效缓冲和消耗了了流冰撞击力。
[0015] 用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体的施工方法，绑扎桥塔或桥墩结构 钢筋；加工制造防护钢板1 ;在防护钢板上焊接剪力钉或锚固钢筋3 ;将防护钢板安装就位； 预埋阴极保护装置4及连接导线，阴极保护装置通过低阻导线与防护钢板相连；浇筑多边 形混凝土结构2,形成钢混复合式破冰体结构。
[0016] 图2为防护钢板平面上采用八边形截面有效减小了迎冰面积，混凝土结构2采用 采用相应的吧边形变截面结构。
[0017] 本发明将桥梁主体结构与破冰体结构合二为一，构造简单，施工便捷，耐久性好； 本发明既有效的降低了工程造价、减小了流冰力，又加强了桥梁工程的整体景观效果。本发 明在严寒地区的水中桥梁工程中应用前景广阔，特别是流冰强度大、景观要求高的桥梁结 构，如在黑龙江省黑瞎子岛乌苏大桥采用本发明，取得了良好运用效果。
【权利要求】
1. 用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体，其特征在于桥塔、桥墩最高流冰水位 以下外包防护钢板，防护钢板下端切割成锯齿状结构预埋到基础结构混凝土中，基础结构 混凝土中预埋的阴极保护装置，阴极保护装置通过低阻导线与防护钢板相连，防护钢板与 钢筋混凝土结构之间通过剪力钉或焊接锚固钢筋相连，形成钢混复合式破冰体结构，防护 钢板平面上采用多边形截面。
2. 根据权利要求1所述的用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体，其特征在于 防护钢板（1)厚1?2cm。
3. 根据权利要求1所述的用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体，其特征在于 防护钢板平面（1)上采用多边形截面结构，混凝土（2)采用采用相应的多边形变截面结构。
4. 根据权利要求1所述的用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体，其特征在于 钢混复合式破冰体结构坚向采用5:1?9:1的斜度收缩截面。
5. 权利要求1所述的用于季节性封冻河流中的桥塔、桥墩的破冰体的施工方法，其特 征在于绑扎桥塔或桥墩结构钢筋；加工制造防护钢板；在防护钢板上焊接剪力钉或锚固钢 筋；将防护钢板安装就位；预埋阴极保护装置及连接导线，阴极保护装置通过低阻导线与 防护钢板相连；浇筑多边形混凝土结构，形成钢混复合式破冰体结构。
【文档编号】E01D21/00GK104099860SQ201410280341
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】肖海珠, 徐伟, 李奇, 康晋, 邱峰, 谭国宏, 张兴志 申请人:中铁大桥勘测设计院集团有限公司