一种建筑桥梁的防护装置的制作方法

1.本发明涉及桥梁防护领域，具体涉及一种建筑桥梁的防护装置。


背景技术：

2.桥梁基础墩是桥梁主体结构的支撑基础，其稳定性对桥梁整体的抗震、抗压、载重等性能均具有决定性的影响；桥梁基础墩与传统基础桩存在的一个显著区别在于，其由于长期承受水流冲击，受到的水蚀作用较大，需要对其抗冲刷、耐水蚀性进行加强提升。目前，传统方式通常是通过改善基础墩浇筑材料，以提高基础墩强度，加强基础墩的抗水蚀性，但受限于材料配方的研发进度，这种方式近年来一直未取得显著进展。另一种方式是通过各种支撑杆、支撑架等加强件对基础墩进行强化支撑，但这种方式由于加强件自身也需要安装基础，只要该安装基础的抗水蚀性未能得到解决，也不能从根本上改善基础墩的抗冲刷性能不足的现状。另外，在部分湍流河道中，由于浪花重、冲击大，单纯通过加强支撑的方式提高基础墩的稳定性，取得的效果往往不甚理想。为此，如何对水流冲击进行合理的引导、如何对水流冲击进行合理的缓冲，一直是本领域存在的一大难题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够有效抵御水流冲刷的建筑桥梁的防护装置。
4.为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种建筑桥梁的防护装置，包括设置在基础墩的墩基处的墩基缓冲机构和设置在位于水面处的基础墩墩体上的墩体缓冲机构；
5.所述墩体缓冲机构包括套设固定在墩体上的缓冲筒，所述缓冲筒包括固定在墩体上的上固定圈和下固定圈，以及设置在上固定圈和下固定圈之间的墩体外的卸力滚筒，所述卸力滚筒由内至外设置有多层，卸力滚筒上均匀分布有若干过流孔；所述卸力滚筒的上下两端与上固定圈和下固定圈连接构成转动配合；墩体缓冲机构还包括设置在卸力滚筒上的、在应受水流冲击时驱动卸力滚筒转动的应力体。
6.优选的，相邻两层所述卸力滚筒的转动方向相反。
7.优选的，所述过流孔呈横向设置的水滴形，且由一端朝另一端逐渐变小；所述应力体由过流孔自身构成。
8.优选的，所述过流孔通过在卸力滚筒的侧壁上切割出“c”形割口后，将切割部朝内弯折形成。
9.优选的，相邻两层卸力滚筒上的过流孔水滴形的头部所对的方向相反。
10.优选的，所述上固定圈和下固定圈均包括圈体，所述圈体与卸力滚筒相对的一面设置有阶梯肩台；所述阶梯肩台的级数与卸力滚筒的层数相对应；所述卸力滚筒的上下端通过轴承安装在阶梯肩台的阶梯立面上。
11.优选的，所述圈体的主体部分与卸力滚筒相对一端的边沿设置有朝卸力滚筒倾斜的斜护板。
12.优选的，所述墩体缓冲机构还包括均匀设置在缓冲筒周侧的若干根加强连杆，所述加强连杆的上下两端分别与上固定圈和下固定圈的侧壁固接。
13.优选的，所述墩基缓冲机构包括呈圆台状的防护网箱，所述防护网箱由上至下依次包括顶圈、围护网和地环；所述顶圈呈环形固定设置在墩体上，所述地环呈环形固定设置在墩基周围的河床上，且通过锚杆与河床固定；所述地环与顶圈之间绕墩体呈环形均匀设置有若干根斜连杆，所述斜连杆的两端分别与顶圈和地环固接；所述围护网围靠在斜连杆外构成防护网箱的侧壁；所述防护网箱内填充有缓冲填料。
14.优选的，所述缓冲填料由上至下依次包括碎石层、大石块层和砂土层。
15.本发明的有益效果集中体现在：能够有效的缓解水流对墩体的缓冲，降低水蚀作用，避免基础墩的墩体被水蚀破坏，提高了基础墩及桥梁整体的安全性。具体来说，本发明在使用过程中，通过墩基缓冲机构对基础墩根部进行保护，通过墩体缓冲机构对基础墩位于临界面的一段进行保护。临界面(也就是水面)附近由于水流波动大、冲击强，其在冲击基础墩的墩体时，首先与最外层的卸力滚筒相接触，卸力滚筒一方面阻挡水流对墩体的直接冲击，另一方面还可以将冲击转化为自身的转动，最终将冲击力缓冲施放，达到保护墩体以及卸力滚筒自身的效果。本发明采用多层卸力滚筒的设计，且多层卸力滚筒设计有过流孔，水流通过多层卸力滚筒上的过流孔逐级分散，冲击力得到逐级缓冲施放，实现分散卸力的作用，使大水流合力冲击转变为若干股小水流分散冲击，从根本上提高了墩体的耐冲击性。另外，通过相邻卸力滚筒之间的反向转动，实际上实现了冲击水流在流动过程中的折向紊流，进一步实现了水流冲击力的消耗，降低了水流冲击对墩体的影响。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为墩体缓冲机构的结构示意图；
18.图3为墩体缓冲机构的内部结构示意图；
19.图4为图3中a部放大图；
20.图5为一种优选实施方式中过流孔的结构示意图。
具体实施方式
21.如图1
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5所示的，一种建筑桥梁的防护装置，包括设置在基础墩1的墩基处的墩基缓冲机构和设置在位于水面处的基础墩1墩体上的墩体缓冲机构。所述墩基缓冲机构用于对基础墩1的根部的基础进行防护，墩体缓冲机构用于对基础墩1的墩体临界面(也就是水面)附近进行防护，以降低水流冲击，延缓水蚀作用，保护基础墩。
22.所述墩基缓冲机构包括呈圆台状的防护网箱，所述防护网箱内填充有缓冲填料17，通常情况下，所述缓冲填料17由上至下依次包括碎石层、大石块层和砂土层。
23.所述防护网箱包括由上至下依次顶圈12、围护网13和地环14。所述顶圈12呈环形固定设置在墩体上，所述地环14呈环形固定设置在墩基周围的河床上，且通过锚杆15与河床固定。所述地环14与顶圈12之间绕墩体呈环形均匀设置有若干根斜连杆16，所述斜连杆16的两端分别与顶圈12和地环14固接，以加强防护网箱整体的结构强度。所述围护网13围靠在斜连杆16外构成防护网箱的侧壁。通过墩基缓冲机构，本发明能够有效的防止水流直
接对墩基进行侵蚀性冲刷。
24.但本发明最大的不同之处在于墩体缓冲机构的设置方式，具体而言，所述墩体缓冲机构包括套设固定在墩体上的缓冲筒2，所述缓冲筒2包括固定在墩体上的上固定圈3和下固定圈4，通常上固定圈3和下固定圈4之间的间距在1
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2米左右，缓冲筒2至少超过2/3的部分沉设在水体。当然，考虑到季节变化对水体高度的影响，可在一定范围内多设置几个墩体缓冲机构，以适应不同水位下，对墩体临水面附近的防护需求。本发明对水流冲击起主要缓冲施放作用的是设置在上固定圈3和下固定圈4之间的墩体外的卸力滚筒5。
25.如图2、3和4中所示，所述卸力滚筒5由内至外设置有多层，卸力滚筒5上均匀分布有若干过流孔6。水流冲击一部分直接作用在外层卸力滚筒5上，推动该卸力滚筒5转动，另一部分可穿过过流孔6推动内层卸力滚筒5转动，依次类推。所述卸力滚筒5的上下两端与上固定圈3和下固定圈4连接构成转动配合。为了便于卸力滚筒5的安装，如图4中所示，通常，所述上固定圈3和下固定圈4均包括圈体，所述圈体与卸力滚筒5相对的一面设置有阶梯肩台8。所述阶梯肩台8的级数与卸力滚筒5的层数相对应。所述卸力滚筒5的上下端通过轴承9安装在阶梯肩台8的阶梯立面上，所述圈体的主体部分与卸力滚筒5相对一端的边沿设置有朝卸力滚筒5倾斜的斜护板10。
26.除此之外，本发明墩体缓冲机构还包括设置在卸力滚筒5上的、在应受水流冲击时驱动卸力滚筒5转动的应力体，所述的应力体设置在卸力滚筒5上，将水流冲击力转化为卸力滚筒5的转动驱动力，其具体的形式较多，例如：其可以是设置在卸力滚筒5上的类叶片式结构，譬如在谢利滚筒5的外表面设置若干竖向的片状桨叶；也可以是在卸力滚筒5的表面，由卸力滚筒5的筒壁弯折形成竖向的通槽，通槽之间的凸起部位形成应力体。最简单的方式还可以是，如图2中所示，所述过流孔6呈横向设置的水滴形，且由一端朝另一端逐渐变小，所述应力体由过流孔6自身构成。水流在对卸力滚筒5的筒壁进行冲击时，过流孔6小端水流通过性差、受力更大，而过流孔大端水流通过性强、受力更小，进而利用受力差形成对卸力滚筒5的转动驱动力。如图5中所示，所述过流孔6通过在卸力滚筒5的侧壁上切割出“c”形割口后，将切割部7朝内弯折形成。
27.本发明在使用过程中，通过墩基缓冲机构对基础墩1根部进行保护，通过墩体缓冲机构对基础墩位于临界面的一段进行保护。临界面(也就是水面)附近由于水流波动大、冲击强，其在冲击基础墩1的墩体时，首先与最外层的卸力滚筒5相接触，卸力滚筒5一方面阻挡水流对墩体的直接冲击，另一方面还可以将冲击转化为自身的转动，最终将冲击力缓冲施放，达到保护墩体以及卸力滚筒5自身的效果。本发明采用多层卸力滚筒5的设计，且多层卸力滚筒5设计有过流孔6，水流通过多层卸力滚筒5上的过流孔逐级分散，冲击力得到逐级缓冲施放，实现分散卸力的作用，使大水流合力冲击转变为若干股小水流分散冲击，从根本上提高了墩体的耐冲击性。本发明过流孔6一方面具备对水流的过流分散作用，另一方面起到将水流冲击转化为转动驱动力的应力体作用。
28.当然，为了进一步提高缓冲筒2的效果，更好的做法还可以是，相邻两层所述卸力滚筒5的转动方向相反。通过相邻卸力滚筒5之间的反向转动，实际上实现了冲击水流在流动过程中的折向紊流，进一步实现了水流冲击力的消耗，降低了水流冲击对墩体的影响。在采用过流孔6作为应力体的情况下，相邻两层卸力滚筒5上的过流孔6水滴形的头部所对的方向相反，即可实现相邻两个卸力滚筒5的反向转动。最后，为了提高上固定圈3和下固定圈
4之间的稳定性，也就是缓冲筒2整体的稳定性，所述墩体缓冲机构还包括均匀设置在缓冲筒2周侧的若干根加强连杆11，所述加强连杆11的上下两端分别与上固定圈3和下固定圈4的侧壁固接。