一种设置在桥墩上游位置的防护装置及施工方法与流程

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种设置在桥墩上游位置的防护装置及施工方法。

背景技术：

一般桥梁包括桥墩和桥板，桥墩下侧的墩柱固装在河道基础上，桥梁通过墩台上的桥墩来支撑桥板以及桥板上的行人和车辆的载荷，其中桥墩的重要性不容忽视，其要承受上部的各种荷载，载荷可靠地传给墩台和河道基础上。但是随着使用和时间的推移，桥梁和桥墩会因老化、地震等自然原因造成损坏，比较多的情况是每年都会因河流中河水或河水和泥流的冲击，都会对桥墩造成不同程度的破坏和毁损，尤其是在雨季中河水暴涨时，河流中的水量和泥流数量会迅速增加，大量的洪水或泥流对桥墩的冲击会更大，损坏程度会更严重，严重的会先将桥墩冲垮，导致整个桥梁也随之垮塌。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种设置在桥墩上游位置的防护装置及施工方法，通过在桥墩上游位置设置防护装置，对从上游下来的洪水与泥流进行阻挡和分流对桥墩进行保护，减轻或减少洪水与泥流对桥墩造成的伤害，保证桥梁的安全，延长桥梁使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种设置在桥墩上游位置的防护装置，包括固装在墩台上的桥墩，所述桥墩上侧固装有桥体，所述桥墩外侧的上游位置设有防护装置，所述防护装置包括固装在防护本体上的两个侧护板，两个所述侧护板均呈放射状向外延伸，两个所述侧护板之间设有夹角，两个所述侧护板的一端对接在一起或其延长线相交。

优选的技术方案，两个所述侧护板之间设有开口，所述开口上设有中间护板，所述中间护板为v字型结构。

优选的技术方案，所述桥体的下侧设有轨道，所述轨道上设有能进行往返运动的电葫芦，所述电葫芦上的吊钩与侧护板和中间护板顶部的吊环活动连接。优选的技术方案，所述中间护板的一侧设有插接体，所述插接体插接在侧护板的插接槽内。

优选的技术方案，所述中间护板的下侧设有转轴，所述防护本体上设有凹槽，所述凹槽内设有液压装置和进行了密闭防水的控制装置和电源，所述液压装置的伸缩杆与中间护板的后侧进行活动连接，所述中间护板以转轴为轴心能进行转动，实现与两个侧护板的打开与闭合。

优选的技术方案，两个所述侧护板的后侧设有支架，所述支架与防护本体上的支架座固定连接。

优选的技术方案，所述夹角的角度范围为10°~180°。

优选的技术方案，所述夹角的角度范围为30°~120°。

优选的技术方案，所述夹角的角度为30°、45°、60°、90°、100°或120°。

本发明还提供了一种设置在桥墩上游位置防护装置的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：s01、选择枯水期进行施工，实施时施工人员先测量出桥墩的实际高度，根据桥墩的实际高度确定侧护板和中间护板的高度，所述侧护板和中间护板的高度至少为桥墩实际高度的1/2以上；

s02、然后在桥墩的上游位置选择确定防护本体的施工位置和距离，防护本体的施工位置和距离按照每个桥墩高度1/3至2/3的尺寸确定安装防护本体的施工位置，在该施工位置的河道上划出施工线，在该施工线的两侧选择合适的间距分别建两个拦水坝，建完栏水坝后将两个拦水坝中间的水，用水泵将中间的水抽水排出，抽干水后，在正对每个桥墩的位置挖出与防护本体和防护基础结构相适应的基础坑，用吊车将预制的防护本体和防护基础放入基础坑内，进行垂直效正后，用碎石和水泥砂浆混合物将基础坑回填平整，再对碎石和水泥砂浆的回填混合物进行48小时以上的养护；

s03、在桥体的下侧固定安装轨道，轨道的安装位置与防护本体的中心位置相对应，然后在轨道安装上能进行往返运动的电葫芦，使电葫芦上的吊钩与侧护板和中间护板顶部的吊环能够方便进行活动连接；s04、使用吊车先将侧护板固定在防护本体上，两个侧护板呈八字型结构设置，然后使用吊车将中间护板安装在两个侧护板之间，并将中间护板的底部与转轴连接，使用测量工具对侧护板和中间护板进行调整和效正垂直，再将支架安装在支架座上，支架和侧护板的背面固定连接牢固；s05、将液压装置、控制装置和电源组装并安装到防护本体的凹槽内，同时将控制装置和电源进行密闭防水处理，再将液压装置中液压缸上的伸缩杆通过铰链连接到中间护板上；

s06、对所有的钢制部件进行防锈处理，全部安装完毕后，拆除并移除使用的建筑工程设备。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明能将对桥墩构成威胁的洪水和泥流进行阻挡或分流，提高桥墩的安全系数；

2、本发明中的支架能够对防护装置进行有效的力学支撑，保证其正常的稳定性和安全性；

3、本发明不仅结构简单，日常的维护使用也便捷。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种结构图；

图2是图1中a-a向的结构俯视图；

图3是本发明实施例1的另一结构图；

图4是图3中a-a向的结构俯视图；

图5是实施例2的结构图；

图6是图5中b-b向的俯视图；

图7是实施例2使用状态的结构主视图；

图8是图7的使用状态俯视图。

附图标记

图中，1—桥面，2—桥体，3—桥墩，4—墩台，5—桥墩基础，6—防护基础，7—防护本体，8—侧护板，9—轨道，10—电葫芦，11—插接体，12—吊环，13—中间护板，14—支架，15—支架座，16—液压装置，17—凹槽，18—伸缩杆，19—转轴。

具体实施方式

下文参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

如图1-2所示，本发明提供了一种设置在桥墩上游位置的防护装置，包括固装在墩台4上的桥墩3，桥墩3上侧固装有桥体2，桥体2上侧是桥面1，在桥墩3外侧河流的上游位置设有防护装置，防护装置包括固装在防护本体7上的两个侧护板8，两个侧护板8为钢材料制成的结构或预制的钢筋混凝土材料制成，两个侧护板8为两个相同的片状结构，片状结构为矩形结构或向内凹的弧形结构，两个片状结构的侧护板8设置为放射状且相互对接在一起的v字型结构，v字型结构的尖头与水流方向相对，v字型结构的尖头能够对上游的河水进行阻挡和分流，两个侧护板8的v字型结构之间设有夹角c，所述夹角c的角度范围为10°~180°，优选的技术方案，所述夹角c的角度范围为30°~120°，更优选的夹角c为30°、45°、60°、90°、100°或120°。本实施例中，两个侧护板8的夹角c选用为90°夹角。其中，两个侧护板8之间设置夹角c的不同角度，应根据河流的水流量、水的流速以及含沙量进行适当选用。施工人员可以根据当地雨量记载的内容进行初步判断，若该河流中河水的日常流量和流速较大时，其对桥墩3的日常冲击力也会与之对应，为了保证既能对上游的河水进行分流，又能对桥墩3进行保护，夹角c的角度应选择小于90°的角度，选用夹角c最好为30°、40°、45°、60°、80°或90°的结构，这样的结构更利于保护桥墩3；如果河水中的水流速不仅大且含沙量大时，桥墩3的日常冲击力也会随之加大时，夹角c的角度则应选择小于60°的角度，如30°、40°、50°或60°；当河水中日常水流量的流速小比较平缓时，仅在雨季偶尔会增加流速和流量时，夹角c的角度则应选择大于90°的角度，选用如90°、100°或120°规格的，以用来实现既能对上游的河水进行分流和导流，也能对桥墩3进行保护。

本实施例中，为了方便安装，在所述桥体2的下侧还设有轨道9，轨道9上设有能进行往返运动的电葫芦10，电葫芦10钢丝绳上的吊钩与侧护板8顶部的吊环12活动连接。安装时，电葫芦10上的吊钩能快速与吊环12连接，按动电葫芦10的升降开关，能将侧护板8按照需要进行随时的吊起与下降。

本实施例还提供了另一种结构，如图3-4所示，为了在后期能够对上游流下的河水对防护装置冲击的水流量进行调整，即，在两个所述侧护板8对接在一起的位置设有一个开口，即，将两个侧护板8在相交的位置倒置了的v字型结构变成了八字型结构，由于八字型结构在中间空间构成了一个前面小后面大的分流减缓结构，其前面小的空间结构，不仅能将从上游流下河水的冲击力抵销一部分，还能在其外侧将河流的水流分解成左右两个流向侧面的水流，起到了将河水向两侧进行分流的作用；另外，由于在八字型结构中间空间的后侧形成了后面大的结构，后面大的空间结构起到了将前面的河水降低了水流量和流速冲击力的作用，从而产生了保护桥墩3安全的效果。本实施例中，为了能够调整河水的流量和冲击了，在八字型结构中间的开口上还设置了中间护板13，形成了让两个所述侧护板8的延长线能彼此相交的结构，中间护板13也同样设置为倒置的v字型结构，其中，为了让中间护板13和侧护板8连接的结构能够更稳定，能够方便调整两个侧护板8之间开口的大小，设置在两个侧护板8之间的中间护板13一侧还设有插接体11，插接体11能插接在侧护板8的插接槽内并能够进行上下的滑动，当需要调整从上游流下的水流量时，使用电葫芦10钢丝绳上的吊钩钩住中间护板13顶部的吊环12，按动电葫芦10的升降控制开关，将中间护板13从侧护板8的插接槽内吊起或放下，形成了闸门的结构，将中间护板13向上升高时，开口的底部从下到上能够逐步打开，让对防护装置形成正面冲击的洪水从开口中泄出，中间护板13和两个侧护板8将河水的一部分向两侧进行分流，减轻河水或洪水对防护装置正面冲击的压力，起到保护防护装置不会因正面受力过大而被冲毁，从而保障桥墩3安全的作用。

本实施例还提供了一种在桥墩上游位置的防护装置的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：s01、选择枯水期进行施工，实施时施工人员先测量出桥墩3的实际高度，根据桥墩3的实际高度确定好侧护板8和中间护板13的高度，选择侧护板8和中间护板13的高度至少为桥墩3实际高度的1/2以上，本实施例中，桥墩3的高度为20米，侧护板8和中间护板13的高度15米；

s02、然后在桥墩3的上游位置选择确定防护本体7的施工位置和距离，防护本体7的施工位置和距离按照每个桥墩3高度1/3至2/3的尺寸确定安装防护本体7的施工位置，本实施例中，桥墩3的高度为20米，施工位置为距离桥墩3的距离为12米；在该施工位置的河道上划出施工线，在该施工线的两侧选择合适的间距分别建两个拦水坝，建完栏水坝后将两个拦水坝中间的水，用水泵将中间的水抽水排出，抽干水后，在正对每个桥墩3的位置挖出与防护本体7和防护基础6结构相适应的基础坑，用吊车将预制的防护本体7和防护基础6放入基础坑内，进行垂直效正后，用碎石和水泥砂浆混合物将基础坑回填平整，再对碎石和水泥砂浆的回填混合物进行48小时以上的养护；

s03、在桥体2的下侧固定安装轨道9，安装轨道9的安装位置与防护本体7的中心位置相对应，然后在轨道9安装上能进行往返运动的电葫芦10，使电葫芦10上的吊钩与侧护板8和中间护板13顶部的吊环12能够方便进行活动连接；s04、使用吊车先将侧护板8吊起，然后再固定连接在防护本体7上，两个侧护板8呈八字型结构设置，然后使用吊车将中间护板13安装在两个侧护板8之间，并将中间护板13的底部插接在防护本体7上的安装槽内，使用测量工具对侧护板8和中间护板13进行调整和效正保证为垂直状态；s05、对所有的钢制部件进行防锈处理，全部安装完毕后，拆除并移除使用的建筑工程设备。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行了改进，其他结构相同，其区别在于：本实施例提供的防护装置中，如图5和6所示，为了能够抵住较大流速和流量河水的冲击，提高两个侧护板8的稳定性，在两个侧护板8的后侧设有支架14，支架14与防护本体7上的支架座15固定连接，支架14优选为正边三角形的结构。其中，为了能够让中间护板13按照需要能打开和关闭，本实施例在v字型结构的中间护板13两侧未设置插接体11或拆下了插接体11，并在中间护板13的下侧设置了转轴19，使中间护板13能以转轴19为轴心进行转动，带动中间护板13在两个侧护板8的开口处打开与闭合，实现倾斜与垂直的使用状态。本实施例中，由于在防护本体7上设有凹槽17，在凹槽17内设置了液压装置16，液压装置16的控制装置和电源为了防止进水生锈，进行了密闭的防水处理，其中液压装置16中的伸缩杆18与中间护板13的后侧活动连接，当中间护板13以转轴19为轴心转动时，能够实现让其在两个侧护板8之间的开口上进行打开与闭合。

如图7和8所示，当较大的洪水过来时，使用控制器让液压装置16工作，让伸缩杆18向内进行收缩，伸缩杆18带动中间护板13以转轴19为轴心向桥墩3的方向倾斜，两个侧护板8之间的开口被打开，中间护板13倾斜后的顶部会顶靠在桥墩3的侧壁上形成支撑，被打开的开口，能够将上游下来洪水压力及时卸掉，起到及时泄压保证防护装置和桥墩3不会被冲毁的作用，还能在桥墩3前面构成倾斜的保护结构，具有支撑作用的中间护板13，实现了再次防护的目的。当洪水过去后，再使用控制器让伸缩杆18伸出，让中间护板13以转轴19为轴心进行转动，将两个侧护板8之间的开口实现闭合，闭合后让伸缩杆18在中间护板13后侧形成支撑结构，实现了瞬间及时打开了开口，将上游的洪水压力及时卸掉的作用，打开后在关闭，不仅保证了防护装置不会被冲毁，还能在桥墩3前面构成设有支撑作用的中间护板13进行再次防护。

本实施例提供的一种在桥墩上游位置的防护装置的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：s01、选择枯水期进行施工，实施时施工人员先测量出桥墩3的实际高度，根据桥墩3的实际高度确定好侧护板8和中间护板13的高度，选择侧护板8和中间护板13的高度至少为桥墩3实际高度的1/2以上，本实施例中，桥墩3的高度为20米，侧护板8和中间护板13的高度15米为宜；

s02、然后在桥墩3的上游位置选择确定防护本体7的施工位置和距离，防护本体7的施工位置和距离按照每个桥墩3高度1/3至2/3的尺寸确定安装防护本体7的施工位置，本实施例中，桥墩3的高度为20米，施工位置为距离桥墩3的距离为12米；在该施工位置的河道上划出施工线，在该施工线的两侧选择合适的间距分别建两个拦水坝，建完栏水坝后将两个拦水坝中间的水，用水泵将中间的水抽水排出，抽干水后，在正对每个桥墩3的位置挖出与防护本体7和防护基础6结构相适应的基础坑，用吊车将预制的防护本体7和防护基础6放入基础坑内，进行垂直效正后，用碎石和水泥砂浆混合物将基础坑回填平整，再对碎石和水泥砂浆的回填混合物进行48小时以上的养护；

s03、在桥体2的下侧固定安装轨道9，安装轨道9的安装位置与防护本体7的中心位置相对应，然后在轨道9安装上能进行往返运动的电葫芦10，使电葫芦10上的吊钩与侧护板8和中间护板13顶部的吊环12能够方便进行活动连接；s04、使用吊车先将侧护板8固定连接在防护本体7上，两个侧护板8呈八字型结构设置，然后使用吊车将中间护板13安装在两个侧护板8之间，并将中间护板13的底部与转轴19连接，使用测量工具对侧护板8和中间护板13进行调整和效正垂直，再将支架14安装在支架座15上，支架14和侧护板8的背面固定连接牢固；s05、将液压装置16、控制装置和电源组装并安装到防护本体7的凹槽17内，同时将控制装置和电源进行密闭防水处理，再将液压装置16中液压缸上的伸缩杆18通过铰链连接到中间护板13上；

s06、对所有的钢制部件进行防锈处理，全部安装完毕后，拆除并移除使用的建筑工程设备。

本发明的工作原理上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。