[发明专利]一种具有分区消涡的桥墩以及防冲刷组装式护圈

说明书

本发明涉及一种具有分区消涡的桥墩以及防冲刷组装式护圈，其包括：设置于水中的桥墩；设置于桥墩迎水侧的墩前消涡槽本体，其设有第一空腔与第一开口，第一开口供下潜水流形成的部分拟序漩涡水流进入第一空腔内，墩前消涡槽本体用于削弱墩前迎水侧的横轴漩涡及下潜水流强度；两个墩侧消涡槽本体设置于墩前消涡槽本体的相对两侧，墩侧消涡槽本体与墩前消涡槽本体连通，墩侧消涡槽本体用于消耗并干扰墩侧部分压缩水流流向；设置于桥墩背水侧的墩后消涡板，墩后消涡板的两端分别与两个墩侧消涡槽本体连接，墩后消涡板用于削弱桥墩背水侧的竖轴漩涡强度，因此，本发明提供的实施例可以对桥墩不同区域进行分区消涡，可以最大化的减小其墩周的局部冲刷。

技术领域

本发明涉及桥梁基础局部冲刷防护的技术领域，特别涉及一种具有分区消涡的桥墩以及防冲刷组装式护圈。

背景技术

目前当天然河道修建桥梁后，其附近水流结构发生剧烈的三维运动，主要表现为复杂的涡系结构，其是造成桥墩局部冲刷的主要原因之一。墩周局部冲刷主要是墩前由于下潜水流形成的多个拟序漩涡，墩侧由于墩前漩涡的向下游运动与水流在侧向压缩引起的加速水流以及墩后由于墩侧边界分离形成的脱落尾涡共同造成的。可以看出墩周漩涡的墩前及墩侧主要是横轴漩涡，墩后主要是竖轴漩涡。

相关技术中，桥墩冲刷防护主要有主动防护与被动防护两种，被动防护通常采用抛石进行防护，抛石防护对抛石粒径有较严格的要求，如处理不当常因渗流与紊流作用造成边缘溃败与整体溃败，以致其后期维护量较大。对于主动防护，常采取折冲减速的方式，例如扩大基础、护圈及开缝等主要利用削弱墩前下潜水流强度以达到减小局部冲刷的目的。

但是，忽略了墩周不同区域的冲刷机理是不同的，未能最大化的减小其墩周的局部冲刷。

发明内容

本发明实施例提供一种具有分区消涡的桥墩以及防冲刷组装式护圈，以解决相关技术中未能最大化的减小其墩周的局部冲刷的问题。

第一方面，提供了一种一种具有分区消涡的桥墩，其包括：桥墩，其设置于水中；墩前消涡槽本体，其设置于所述桥墩的迎水侧，且所述墩前消涡槽本体设有第一空腔，所述墩前消涡槽本体的顶部设有第一消涡孔，所述第一消涡孔与所述第一空腔连通，所述墩前消涡槽本体设有第一开口，所述第一开口用于供所述下潜水流形成的部分拟序漩涡水流进入所述第一空腔内；两个墩侧消涡槽本体，两个所述墩侧消涡槽本体设置于所述墩前消涡槽本体的相对两侧，所述墩侧消涡槽本体与所述墩前消涡槽本体连接，所述墩侧消涡槽本体设有第二空腔，且所述第二空腔与所述第一空腔连通，所述墩侧消涡槽本体的顶部设有第二消涡孔，所述第二消涡孔与所述第二空腔连通；墩后消涡板，其设置于所述桥墩的背水侧，且所述墩后消涡板的两端分别与两个所述墩侧消涡槽本体连接，所述墩后消涡板用于削弱所述桥墩背水侧的竖轴漩涡。

一些实施例中，所述墩侧消涡槽本体的顶部设有第二开口，所述第二开口与所述第二空腔连通。

一些实施例中，所述第一开口设置于所述墩前消涡槽本体远离所述桥墩的一侧，且所述第一消涡孔设于所述桥墩与所述第一开口之间；所述第二开口设置于所述墩侧消涡槽本体靠近所述桥墩的一侧，且所述第二开口位于所述桥墩与所述第二消涡孔之间，其中，所述第一消涡孔与所述桥墩之间的距离小于所述第二消涡孔与所述桥墩之间的距离。

一些实施例中，所述墩前消涡槽本体包括：第一底板，其靠近所述桥墩的一侧与所述桥墩侧壁贴合；第一封板，其沿所述桥墩的高度方向间隔设置于所述第一底板的上方，且所述第一封板靠近所述桥墩的一侧与所述桥墩侧壁贴合，所述第一封板间隔设有多个所述第一消涡孔；至少两个第一侧板，所述第一侧板与所述桥墩侧壁贴合，所述第一侧板连接所述第一底板与所述第一封板，且两个所述第一侧板分别位于所述第一封板的相对两侧的边缘，其中，两个所述第一侧板、所述第一底板和所述第一封板围成所述第一空腔。

一些实施例中，所述第一底板朝向自所述桥墩处远离所述桥墩的方向延伸，并向上折弯形成第一挡板，所述第一挡板与所述第一封板之间的第一间隙为所述第一开口。