[发明专利]一种适用于桥墩桩基防冲刷的简易环保装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于桥墩桩基防冲刷的简易环保装置及施工方法，涉及桥梁桩基加固防护技术领域。一种适用于桥墩桩基防冲刷的简易环保装置，包括呈喇叭状的防护装置。所述防护装置的内部为空腔S，空腔S上方的顶板设置有若干通孔，砂石或水通过若干通孔流入空腔S。所述防护装置设置有贯穿其上下板面的桩孔，防护装置通过桩孔套设在桩基上，圆形底板与河床底面贴合。若所述桩基为已建成桥梁的桩基，则防护装置分为多个组装件，对多个组装件进行现场拼装实现将防护装置套设在桩基上。本新型防护装置能抑制马蹄形旋涡及尾涡对桩基的破坏，装置与桩基接触部分可保护桩基不受水的冲刷腐蚀。同时，本防护装置适用于已建成和未建成的桥梁桩基。

技术领域

本发明涉及桥梁桩基加固防护技术领域。

背景技术

近年来，我国经济迅速发展，港珠澳大桥、东海大桥、杭州湾大桥及重庆市内的李家沱大桥等大量跨越大江大河的大型桥梁随即建成。这些跨江跨河大桥多数采用深水群桩基础，其体积，阻水面积均较大。桥梁桩基础在复杂水流环境中的安全和稳定性除了取决于其在复杂水域环境中的受力条件以外，还与水流冲刷引起的桥梁桩基埋深变浅导致桩基承载力降低有关。且大量调查统计结果也表明桥梁破坏主要原因之一是由于桥墩基础局部冲刷引起桥墩埋深减小所致。

桥梁桩基基础的存在改变了桩基周围的水流环境，研究表明：在水流环境中修建桩柱结构物，会显著改变结构物周围的流场，形成复杂多变的三维流态，在桩前会形成下降流和马蹄形漩涡，桩后形成尾涡。马蹄形旋涡及尾涡的形成和运动增强了河床表面物质的运输能力，从而在桥梁桩基础形成明显的局部冲刷坑，这将会使桥梁桩基础在底床土体中的有效嵌入深度变小，导致桩基础承载力下降，大大影响了桥梁的安全与稳定，且在山区城市中，水流流速更大，水流冲刷对桥梁安全和稳定的影响也就会更甚。

因此，亟需研发出一种能抵御水流冲刷的桥墩桩基防护装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能抵御水流冲刷、延长桥梁使用寿命的桥墩桩基防护装置。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种适用于桥墩桩基防冲刷的简易环保装置，包括呈喇叭状的防护装置。

所述防护装置的内部为空腔S，防护装置位于空腔S上方的部分记为顶板，防护装置位于空腔S下方的部分记为圆形底板。所述顶板靠近底板的部分呈扁平状。

所述顶板上设置有若干通孔，砂石或混凝土砂浆通过若干通孔流入空腔S。

沿所述防护装置的轴线设置有供桩基穿过桩孔，桩孔贯穿顶板、空腔S和圆形底板。

灌注在河床内的所述桩基穿过桩孔，圆形底板与河床表面贴合。

进一步，所述桩基为修筑完成或未修筑完成的桥梁桩基。

若所述桩基为修筑完成的桥梁桩基，则防护装置由若干组装件拼接而成。安装时，若干所述组装件绕桩基围成一周，并将若干组装件相互连接，使桩基穿过拼接好的防护装置的桩孔。

若所述桩基为未修筑完成的桥梁桩基，安装时，已浇筑完成的桩基从顶部穿过桩孔。

进一步，所述桩孔的形状与桩基的截面形状相匹配，桩基与桩孔之间存在活动间隙。

进一步，所述桩基所在的河流最大水深为a，防护装置的高度为b，a＞0，b＞0。

当a≤3m时，b＝0.5a。当a＞3m时，1.5m≤b≤2.5m。

进一步，所述顶板的厚度为4～7cm，圆形底板的厚度为5～7cm。

基于上述的一种适用于桥墩桩基防冲刷的简易环保装置的施工方法，包括以下步骤：

1)将若干所述组装件绕着已建成桥梁的桩基围成一周，采用卯榫结构将若干组装件相互连接，使桩基穿过拼接好的防护装置的桩孔。