一种减阻降涡震桥墩导流装置的制作方法

1.本发明属于水利工程领域，具体涉及一种减阻降涡震桥墩导流装置。


背景技术：

2.桥墩是在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构。桥墩主要由顶帽、墩身组成。
3.经调查发现：我国跨河桥梁纵多，支撑桥梁的桥墩都长期处在水下，圆柱体形式的桥墩对改善桥墩上下游水流流态的作用是非常有限的。
4.经过研究发现：当水流流过桥墩时，在桥墩上游面，由于桥墩对水流的阻挡作用，会在墩前产生下降水流，加强对桥墩上游底部的冲刷，不利于桥墩的稳定；而在桥墩的下游则会产生卡门涡街现象，降低河道的过流能力，还会使水体产生轻微波动。
5.因此，我们提出一种减阻降涡震桥墩导流装置来解决上述问题。


技术实现要素：

6.针对水流流过桥墩时，在桥墩上游面，由于桥墩对水流的阻挡作用，会在墩前产生下降水流，加强对桥墩上游底部的冲刷，不利于桥墩的稳定；而在桥墩的下游则会产生卡门涡街现象，降低河道的过流能力，还会使水体产生轻微波动的问题，本发明提供一种减阻降涡震桥墩导流装置。
7.本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种减阻降涡震桥墩导流装置，包括n个导流单元，n个导流单元从上至下依次设置在桥墩上，所述导流单元包括环组、导流体、过渡体和降涡机构，所述环组套装在桥墩上，所述导流体安装在环组的上游侧；所述过渡体包括过渡块和卯榫件，所述过渡块通过卯榫件与环组固定连接并位于环组的下游侧，所述过渡块的下游端开设有限位滑槽；所述降涡机构包括浮动板，所述浮动板的上游端设置在限位滑槽内并安装有限位件，浮动板上安装有m个浮体使浮动板在水流的作用下可以上下浮动。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述导流体包括导流块、引流块和前对接块，所述前对接块安装在环组的上游侧，所述导流块靠近前对接块的一侧开设有前对接槽，所述前对接块固定安装在前对接槽内，所述引流块安装在导流块的底部外沿。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述过渡块的上游端开设有后对接槽，所述卯榫件为后对接块，后对接块安装在环组的下游侧，后对接块固定安装在后对接槽内。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述环组包括两个固定环箍，固定环箍为一上一下设置，固定环箍套设在桥墩上，固定环箍两端通过连接带连接固定使固定环箍紧抱桥墩。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述过渡块的下游端开设有限位孔和连接孔，所述限位孔和连接孔连通形成限位滑槽。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述限位件包括大滑轮和小滑轮，大滑轮安装在浮动板开设的大安装孔内，大滑轮位于限位孔内，所述小滑轮安装在浮动板开设的小安
装孔内，小滑轮位于连接孔内。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述浮体的数量为六个，六个浮体三个一组分别设置在浮动板的前后两侧，所述浮体包括安装座和浮球，所述安装座固定在浮动板上，浮球安装在安装座上。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述导流块为鱼头型，所述前对接块为t型块、梯形块、工型块的任一种，所述前对接槽为t型槽、梯形槽、工型槽的任一种。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述过渡块的三边为弧形边，所述后对接块为t型块、梯形块、工型块的任一种，所述后对接槽为t型槽、梯形槽、工型槽的任一种。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明通过设置引流块和导流块，能够对水流进行导流，能够减小水阻，减少水头损失，抑制墩前下降水流，减少水流对桥墩的冲刷，通过设置过渡块，起过渡水流的作用，使水流平顺地从桥墩中部过渡到下游，通过设置浮动板，能够消除桥墩下游侧的卡门涡街现象，降低水流波动，增大过流量，从而对桥墩起到保护作用，利于桥墩的稳定。
17.2、本发明通过将导流块、过渡块、固定环箍和浮动板进行分体设置，一方面使得该装置可以分体携带，避免体积过大不便于携带的问题，另一方面在组装过程中，该装置可以对各部件进行逐一安装固定，降低了该装置的安装难度，方便工人的工作，并且该导流装置能够分层安装多个导流单元，组装方便快捷，操作安全可靠。
18.3、本发明通过设置前对接块、前对接槽、后对接块和后对接槽，一方面方便对导流块和过渡块的安装固定，另一方面增加导流块、过渡块与固定环箍连接固定的稳定性。
19.4、本发明通过设置大滑轮和小滑轮，一方面可以对浮动板进行限制，使浮动板不会脱离限位孔和连接孔，另一方面减小浮动板与限位孔和连接孔的摩擦，浮动板在水流的作用下，能够自适应的上下浮动。
20.5、本发明通过设置固定环箍和连接带，能够对导流块和过渡块进行支撑固定，以保证导流块和过渡块在使用过程中的稳定性。
附图说明
21.图1为本发明实施例一立体结构示意图；图2为本发明实施例一立体爆炸图；图3为本发明实施例一俯视结构示意图；图4为本发明实施例一正视结构示意图；图5为本发明图1中a处放大结构示意图；图6为本发明实施例一浮动板立体结构示意图；图7为本发明实施例四正视结构示意图；图8为本发明实施例四俯视结构示意图；图9为本发明实施例四正视剖面结构示意图；图10为本发明实施例五正视结构示意图；图11为本发明实施例五俯视结构示意图；图12为本发明实施例五固定环箍局部立体结构示意图。
22.图中：1固定环箍、101弹性刚环、2连接带、31过渡块、32后对接块、33后对接槽、41
连接孔、42限位孔、51浮动板、52安装座、53大滑轮、54小滑轮、55浮球、61前对接块、62导流块、63引流块、64前对接槽、71弧形座、72滑孔、73支撑杆、74挡片、81牵拉链、82固定锚。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
24.请参阅图1-12，本发明提供了一种减阻降涡震桥墩导流装置的技术方案：实施例一：根据图1-6所示，包括n个导流单元，n个导流单元从上至下依次设置在桥墩上，导流单元包括环组、导流体、过渡体和降涡机构。
25.环组包括两个固定环箍1，固定环箍1为一上一下设置，固定环箍1套设在桥墩上，固定环箍1两端通过连接带2连接固定使固定环箍1紧抱桥墩，固定环箍1和连接带2均为钢材，通过设置固定环箍1和连接带2，能够对导流块62和过渡块31进行支撑固定，以保证导流块62和过渡块31在使用过程中的稳定性。
26.导流体包括导流块62、引流块63和两个前对接块61，前对接块61为t型块，两个前对接块61均安装在固定环箍1的上游侧，导流块62为鱼头型，导流块62靠近前对接块61的一侧开设有两个前对接槽64，前对接槽64为t型槽，前对接块61固定安装在前对接槽64内，引流块63安装在导流块62的底部外沿，导流块62和引流块63的外轮廓均为流线型，通过设置引流块63和导流块62，能够对水流进行导流，能够减小水阻，减少水头损失，抑制墩前下降水流，减少水流对桥墩的冲刷。
27.过渡体包括过渡块31和卯榫件，过渡块31的三边为弧形边，过渡块31的上游端开设有后对接槽33，后对接槽33为t型槽，卯榫件为后对接块32，后对接块32为t型块，设置前对接块61、前对接槽64、后对接块32和后对接槽33，一方面方便对导流块62和过渡块31的安装固定，另一方面增加导流块62、过渡块31与固定环箍1连接固定的稳定性，后对接块32安装在固定环箍1的下游侧，后对接块32固定安装在后对接槽33内，通过设置过渡块31，起过渡水流的作用，使水流平顺地从桥墩中部过渡到下游，过渡块31的下游端开设有限位孔42和连接孔41，限位孔42和连接孔41连通形成限位滑槽。
28.降涡机构包括浮动板51，浮动板51的上游端设置在限位滑槽内并安装有限位件，限位件包括两个大滑轮53和两个小滑轮54，大滑轮53安装在浮动板51开设的大安装孔内，两个大滑轮53为一上一下设置，大滑轮53位于限位孔42内，小滑轮54安装在浮动板51开设的小安装孔内，两个小滑轮54为一上一下设置，小滑轮54位于连接孔41内，通过设置大滑轮53和小滑轮54，一方面可以对浮动板51进行限制，使浮动板51不会脱离限位孔42和连接孔41，另一方面减小浮动板51与限位孔42和连接孔41的摩擦，浮动板51在水流的作用下，能够自适应的上下浮动，浮动板51上安装有m个浮体使浮动板51在水流的作用下可以上下浮动，通过设置浮动板51，能够消除桥墩下游侧的卡门涡街现象，降低水流波动，增大过流量，从而对桥墩起到保护作用，利于桥墩的稳定，浮体的数量为六个，六个浮体三个一组分别设置在浮动板51的前后两侧，浮体包括安装座52和浮球55，安装座52固定在浮动板51上，浮球55安装在安装座52上。
29.具体使用时，本发明一种减阻降涡震桥墩导流装置，首先将两个固定环箍1套设在桥墩上，并分别通过连接带2将固定环箍1的两端连接到一起，使固定环箍1紧抱桥墩，接着
利用起吊设备将引流块63和导流块62吊起，并将前对接块61与前对接槽64对应，然后将引流块63和导流块62缓缓下方，将前对接块61完全进入前对接槽64内，并对引流块63和导流块62进行固定。
30.之后利用起吊设备将过渡块31吊起，并将后对接块32与后对接槽33对应，将过渡块31缓缓下方，将后对接块32完全进入后对接槽33内进行固定，进而完成一个导流单元的安装。
31.其余标准导流单元的安装只需要重复以上步骤就可以了，整个导流单元从河床开始逐层向上安装，总共需要重叠的导流单元的个数需要根据实际的桥墩的高度和水深确定，要求总的导流单元高度高于河道最高水位。
32.最后将大滑轮53和小滑轮54分别与限位孔42和连接孔41对应，并将大滑轮53和小滑轮54分别滑入限位孔42和连接孔41内，完成浮动板51的放置，浮球55与水面接触并且漂浮在水面上，浮动板51可以随水位上下移动。
33.实施例二：在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：前对接块61除了实施例一中的t型块外，前对接块61也可以为梯形块或工型块的任一种，前对接槽64除了实施例一中的t型槽外，前对接槽64也可以为梯形槽或工型槽的任一种。
34.后对接块32除了实施例一中的t型块外，后对接块32也可以为梯形块或工型块的任一种，后对接槽33除了实施例一中的t型槽外，后对接槽33也可以为梯形槽或工型槽的任一种。
35.实施例三：在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：导流块62、引流块63和过渡块31均采用混凝土浇筑成型，在制造过程中首先要先用钢板制作导流块62和引流块63的模型和过渡块31的模块，然后向模型里面浇灌混凝土，并振捣压实，而且待混凝土凝结成型后需要渡过保护龄期后才能正式投入使用。
36.当然导流块62、引流块63和过渡块31除了采用混凝土结构外，也可以为不锈钢材料制造。
37.实施例四：在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：如图7-9所示，环组包括弹性钢环101和两个固定环箍1，固定环箍1为一上一下设置，固定环箍1套设在桥墩上，固定环箍1两端通过连接带2连接固定使固定环箍1紧抱桥墩，固定环箍1和连接带2均为钢材，弹性钢环101为椭圆形，弹性钢环101两个下游端安装在固定环箍1下游侧，其作用在于：弹性钢环101与固定环箍1的下游侧连接，继而使固定环箍1受力，由于固定环箍1整体套装在桥墩上，进而使整个桥墩受力，继而使桥墩受力均匀，避免导流块62和引流块63直接安装在固定环箍1的上游侧使桥墩上游侧受力的问题，两个前对接块61均安装在弹性钢环101的上游侧。
38.在导流块62和引流块63受到水流的冲击时，会挤压弹性钢环101变形压缩，继而起到一起的缓冲作用，并且随着水流的波动，在弹性钢环101的作用，会使导流块62和引流块63往复左右移动，进而起到波动消能的作用。
39.实施例五：
在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：如图10-12所示，导流体包括导流块62、引流块63和弧形座71，弧形座71安装在固定环箍1的上游侧，弧形座71背离固定环箍1的一侧安装有两个支撑杆73，导流块62内开设有两个滑孔72，支撑杆73设置在滑孔72内，通过设置支撑杆73和滑孔72，能够对导流块62进行支撑限制，使导流块62在水流的冲击下，沿支撑杆73滑动，支撑杆73的上游端安装有挡片74，通过设置挡片74，避免导流块62在水流的波动下脱离支撑杆73。
40.还包括牵拉组件，牵拉组件包括牵拉链81和固定锚82，固定锚82固定安装在河床上，牵拉链81的一端与固定锚82固定连接、另一端与导流块62的上游端固定连接，导流块62与弧形座71之间存留有一定的间隙。
41.通过设置固定锚82和牵拉链81，能够对导流块62进行牵拉，使导流块62在受到水流冲击时，固定锚82受力，减小水利对桥墩的冲击力，避免桥墩直接受力，进一步对桥墩起到保护作用。