[发明专利]一种装配式桥墩基础

说明书

本发明涉及一种装配式桥墩基础，其包括：桥墩主体；防护部分，其沿水流方向安装于所述桥墩主体的前侧，所述防护部分具有相对设置的顶面和底面，以及连接所述顶面内边缘与所述底面内边缘的内侧面，所述内侧面与所述桥墩主体的外表面贴合，所述防护部分还包括用于扩散及削弱下潜水流的外侧面，所述外侧面连接所述顶面外边缘与所述底面外边缘，且所述顶面外边缘较所述底面外边缘靠近所述桥墩主体。本发明涉及的一种装配式桥墩基础，能够通过扩散及削弱下潜水流进而抑制桥墩主体周围马蹄涡系的发展，起到减小局部冲刷的效果；且可根据任意桥墩主体的形状，对防护部分进行预制，可针对未冲刷或冲刷较浅桥墩主体进行防护。

技术领域

本发明涉及桥梁基础局部冲刷防护技术领域，特别涉及一种装配式桥墩基础。

背景技术

目前，当天然河道修建桥梁后，因其阻水作用，在桥墩周围形成的马蹄涡系造成的局部冲刷关系到桥梁的结构安全与正常运行。下潜水流作为墩前马蹄涡形成的主要原因，其强度大小与桥墩局部冲刷程度密切相关。因此，如何减弱或消除墩前下潜水流是桥墩防护的重要手段之一。

相关技术中，护圈及扩大基础等防护措施的提出均是利用了减弱或消除墩前下潜水流以减小桥墩局部冲刷的机理。对于护圈防护，需要将其安装于桥墩四周，且其伸出宽度在桥墩桩径2～3倍才能达到一定减冲效果；而扩大基础也需伸出桥墩桩径2～3倍才能达到一定减冲效果；上述护圈或扩大基础防护措施之所以需要伸出较大距离是因为下潜水流虽在底部伸出部分削减，但其紊动强度仍较大，在护圈或扩大基础外部分仍可对河床造成较大冲刷；同时，当护圈或扩大基础一旦失效，尤其扩大基础防护措施，将可能需要更大的维护成本或重新对冲刷坑采取其他防护措施。

因此，有必要设计一种新的桥墩基础，以克服上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种装配式桥墩基础，以解决相关技术中采用护圈或扩大基础防护措施，在护圈或扩大基础外部分仍会对河床造成较大冲刷，且护圈或扩大基础失效后维护成本高的问题。

第一方面，提供了一种装配式桥墩基础，其包括：桥墩主体；防护部分，其沿水流方向安装于所述桥墩主体的前侧，所述防护部分具有相对设置的顶面和底面，以及连接所述顶面内边缘与所述底面内边缘的内侧面，所述内侧面与所述桥墩主体的外表面贴合，所述防护部分还包括用于扩散及削弱下潜水流的外侧面，所述外侧面连接所述顶面外边缘与所述底面外边缘，且所述顶面外边缘较所述底面外边缘靠近所述桥墩主体。

一些实施例中，所述顶面与所述底面之间的距离小于或者等于河床表面水深h的一半，且所述底面与河床表面贴合或者埋设于河床表面以下。

一些实施例中，所述外侧面为直斜面，所述顶面外边缘与所述顶面内边缘接触，或者所述顶面外边缘与所述顶面内边缘间隔设置。

一些实施例中，所述桥墩主体横截面的两端为大小相同的半圆形，中间为矩形，且两个半圆形的半径为r₁，或者所述桥墩主体的横截面为圆形，且圆形的半径为r₁，所述顶面沿垂直水流方向的宽度与所述底面沿垂直水流方向的宽度的取值范围均为：

一些实施例中，当所述顶面外边缘与所述顶面内边缘接触时，所述顶面沿垂直水流方向的宽度所述顶面沿水流方向的长度所述底面沿垂直水流方向的宽度所述底面沿水流方向的长度L₁＝r₁。

一些实施例中，当所述顶面外边缘与所述顶面内边缘间隔设置时，所述顶面沿垂直水流方向的宽度B'₃＝r₁，所述顶面沿水流方向的长度L'₃＝(1/2)r₁；所述底面沿垂直水流方向的宽度B₃＝r₁，所述底面沿水流方向的长度L₃＝r₁；且所述顶面外边缘与所述顶面内边缘之间的最短距离为