一种导水型桥墩抗冲刷装置的制作方法

一种导水型桥墩抗冲刷装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及桥墩抗冲刷的技术领域，特别是一种导水型桥墩抗冲刷装置的技术领域。


背景技术：

2.桥墩是桥梁的关键部件之一，承担着将上部结构所承受的荷载传递给地基的任务，其安全状况直接影响了桥跨结构的使用性、耐久性和安全性。研究发现，桥墩的存在改变了其周围的水流环境，如在桩前形成下潜水流并在桩后形成尾涡，从而增强河床表面物质的运输能力，形成明显的局部冲刷坑，导致桥墩在底床土体中的有效嵌入深度变小，承载力下降，进而大大影响桥梁的安全与稳定，严重时甚至造成桥梁垮塌。
3.目前，人们对桥墩进行冲刷防护一般分为主动防护和被动防护两种。其中，主动防护通过扰乱桥墩周围水流结构，减弱造成桥墩周围局部冲刷的下潜水流和尾涡，从而有效减轻墩周冲深，通常包括水平护圈、墩前排桩和环翼型挡板等，而被动防护则是从提升桥墩周围河床抗冲刷能力，改变桥墩形式以及增加桥墩防冲刷能力等角度入手，通常包括抛石、扩大桥墩基础和四面体透水框架群等。这些防护措施虽然能在一定程度上起到桥墩防冲刷的作用，但是有较大的局限性，并且不同的桥墩形式要根据实际情况，使用不同的防护措施，整个施工过程工期长，施工方式过于繁琐，后期维护困难，在使用不当时还可能加剧桥墩的局部冲刷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种导水型桥墩抗冲刷装置，能够有效避免水流对桥墩的直接冲击，从而减少桥墩两侧的周围的漩涡，并减轻对墩周河床的冲击。
5.为实现上述目的，本实用新型提出了一种导水型桥墩抗冲刷装置，包括若干组前置导水组件，所述前置导水组件包括挡板和若干根支撑桩，若干根所述支撑桩分别竖向设置且底端固定在水底桩眼之中，所述挡板同时固定在各根支撑桩远离桥墩的一侧外壁上，两组所述前置导水组件对称设置且前后错开从而形成带有缺口的v字形导水结构，若干组所述v字形导水结构依次设置在桥墩的迎水侧且均口部朝向桥墩。
6.作为优选，所述v字形导水结构的其中一块挡板远离口部的一端向靠近另一块挡板的一侧延伸形成凸块，所述凸块与其所连接的挡板之间形成尖端，所述凸块上设有斜面且与另一块挡板相平行。
7.作为优选，所述v字形导水结构的夹角为25～40
°
，若干组所述v字形导水结构的夹角从靠近桥墩的一侧至远离桥墩的一侧而逐渐减小。
8.作为优选，还包括墩体导水组件，所述墩体导水组件包括壳体、导管和端盖，所述壳体包括圆筒、上圈板、下圈板和斜环板，所述圆筒套设在桥墩之外且上下两端外壁分别与上圈板和下圈板相连接，所述斜环板固定在上圈板和下圈板之间，所述导管的顶端穿过下
圈板伸入壳体的内腔之中而底端由端盖所封闭。
9.作为优选，所述上圈板的顶面内圈设有环形凹槽，所述环形凹槽之中置有胶条。
10.作为优选，所述壳体的内腔之中填充有混凝土。
11.作为优选，所述圆筒和斜环板之间设有若干根加强筋。
12.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置挡板和若干根支撑柱构成前置导水组件，又利用两组前置导水组件对称设置且前后错开从而形成带有缺口的v字形导水结构，能够利用多组依次设置在桥墩的迎水侧且均口部朝向桥墩的v字形导水结构，对水流进行多层分流导向，有效避免水流对桥墩的直接冲击，从而减少桥墩两侧的周围的漩涡，并减轻对墩周河床的冲击；通过使各组v字形导水结构的夹角从靠近桥墩的一侧至远离桥墩的一侧而逐渐减小，从而使被导向桥墩两侧的水流交汇对冲，进一步防止后侧涡流的形成；通过设置壳体、导管和端盖构成墩体导水组件，能够将沿着桥墩向下流动的下潜水流横向导出；通过在壳体内增设若干根加强筋，有效增强壳体的强度；通过在壳体的上圈板的顶面内圈设置环形凹槽，便于胶条的定期拆换，从而延长墩体导水组件的使用寿命。
13.本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
14.图1是本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置的安装示意图；
15.图2是本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置的前置导水组件的俯视图；
16.图3是本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置的v字形导水结构的俯视图；
17.图4是本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置的墩体导水组件的安装示意图；
18.图5是本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置的墩体导水组件的主视剖视图。
19.图中：1-前置导水组件、11-支撑桩、12-挡板、121-凸块、1211-尖端、1212-斜面、13-缺口、2-墩体导水组件、21-壳体、211-圆筒、212-上圈板、2121-环形凹槽、213-下圈板、214-斜环板、215-加强筋、22-导管、23-端盖、24-胶条、3-桥墩。
【具体实施方式】
20.参阅图1至图5，本实用新型一种导水型桥墩抗冲刷装置，包括若干组前置导水组件1，所述前置导水组件1包括挡板12和若干根支撑桩11，若干根所述支撑桩11分别竖向设置且底端固定在水底桩眼之中，所述挡板12同时固定在各根支撑桩11远离桥墩3的一侧外壁上，两组所述前置导水组件1对称设置且前后错开从而形成带有缺口13的v字形导水结构，若干组所述v字形导水结构依次设置在桥墩3的迎水侧且均口部朝向桥墩3。
21.所述v字形导水结构的其中一块挡板12远离口部的一端向靠近另一块挡板12的一侧延伸形成凸块121，所述凸块121与其所连接的挡板12之间形成尖端1211，所述凸块121上设有斜面1212且与另一块挡板12相平行。
22.所述v字形导水结构的夹角为25～40
°
，若干组所述v字形导水结构的夹角从靠近桥墩3的一侧至远离桥墩3的一侧而逐渐减小。
23.还包括墩体导水组件2，所述墩体导水组件2包括壳体21、导管22和端盖23，所述壳体21包括圆筒211、上圈板212、下圈板213和斜环板214，所述圆筒211套设在桥墩3之外且上下两端外壁分别与上圈板212和下圈板213相连接，所述斜环板214固定在上圈板212和下圈
板213之间，所述导管22的顶端穿过下圈板213伸入壳体21的内腔之中而底端由端盖23所封闭。
24.所述上圈板212的顶面内圈设有环形凹槽2121，所述环形凹槽2121之中置有胶条24。
25.所述壳体21的内腔之中填充有混凝土。
26.所述圆筒211和斜环板214之间设有若干根加强筋215。
27.本实用新型工作过程：
28.向桥墩3流动的水流首先经过第一组v字形导水结构。其中一部分水流沿着该v字形导水结构的两块挡板12被斜向导向实现分流，从而避免了对桥墩3的直接冲击，减少了桥墩3两侧的漩涡，并减轻了对墩周河床的冲击，而另一部分水流则沿着该v字形导水结构的缺口13进入，再经过下一组v字形导水结构的导水处理。并且，由于各组v字形导水结构的夹角从靠近桥墩3的一侧至远离桥墩3的一侧而逐渐减小，因而由各组v字形导水结构的两块挡板12而导向的斜向水流的流向不同，相互交错，实现对冲，从而有效避免在桥墩3的后方形成涡流。
29.此外，导向期间的水流冲击力主要由位于桥墩3前侧的各根支撑桩11所承担，并通过弯曲变形来吸收能量，进而避免桥墩3直接受到伤害。
30.对于在桥墩3附近的下潜水流而言，当其向下流动并接触胶条24后，会在斜环板214的导向下而横向向远离桥墩3的一侧离开。
31.本实用新型通过设置挡板和若干根支撑柱构成前置导水组件，又利用两组前置导水组件对称设置且前后错开从而形成带有缺口的v字形导水结构，能够利用多组依次设置在桥墩的迎水侧且均口部朝向桥墩的v字形导水结构，对水流进行多层分流导向，有效避免水流对桥墩的直接冲击，从而减少桥墩两侧的周围的漩涡，并减轻对墩周河床的冲击；通过使各组v字形导水结构的夹角从靠近桥墩的一侧至远离桥墩的一侧而逐渐减小，从而使被导向桥墩两侧的水流交汇对冲，进一步防止后侧涡流的形成；通过设置壳体、导管和端盖构成墩体导水组件，能够将沿着桥墩向下流动的下潜水流横向导出；通过在壳体内增设若干根加强筋，有效增强壳体的强度；通过在壳体的上圈板的顶面内圈设置环形凹槽，便于胶条的定期拆换，从而延长墩体导水组件的使用寿命。
32.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。