[发明专利]一种基于防护桩群和鱼巢砖的生态护墩结构

说明书

本发明属于水利工程技术领域，具体公开了一种基于防护桩群和鱼巢砖的生态护墩结构，包括桥墩、设于桥墩下方的承台以及用于支撑承台的若干桩基，在桥墩外侧设有与桥墩形状对应的第一护墩机构，所述第一护墩机构内侧和桥墩外侧尺寸对应，第一护墩机构设置在承台上且第一护墩机构上表面与对应河流河床平齐；所述第一护墩机构上游对应的河流河床上设有若干防护桩群。该生态护墩结构能在提高桥梁基础防冲刷能力的同时保证桥墩周围的生物多样性。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，特别涉及一种基于防护桩群和鱼巢砖的生态护墩结构。

背景技术

桥梁作为供铁路、公路等跨越河流、山谷或其他交通线最常用的工程结构，在社会发展中扮演着不可或缺的重要角色，桥梁的安全运行也成为经济发展的基本保障。桥墩基础冲刷失稳是桥梁破坏的主要原因之一。由于桥墩在河道内占据一定的过水面积，墩周流速增大并形成复杂的涡系结构，卷吸床沙颗粒并带往下游，以致墩周附近床面高程逐步降低形成局部冲刷坑，桥墩基础的埋深减小，常常使得承台和桩基外露，导致桥梁整体荷载传递机制改变和受力条件恶化，承载能力降低，对桥梁安全运行造成极大威胁。

目前国内外针对桥墩局部冲刷的防护问题，其思路主要有两个：一是增大河床抗冲能力，二是减小桥墩附近流速。其中，前者可通过抛石、砂袋、软体排等结构对桥墩基础及周围进行防护，从而增大桥墩基础的抗冲刷能力。后者，可在桥墩附近设置护圈、防护桩群或桥墩开缝，以减小桥墩附近流速；护圈防护中桥墩局部冲刷作用可能导致护圈高出河床面而造成护圈失效；桥墩开缝很有可能被漂浮物或冰排等堵塞,导致开缝失效；防护桩群能有效折减桥墩附近水流流速，减小基础范围内的冲刷深度。上述防护方法在一定程度上能减小桥梁基础的冲刷深度，但会增大河床糙率，抬高河流水位，改变桥梁段原有生态环境，从而会对河流的生态系统和功能产生严重破坏，直接影响鱼类和底栖生物的生存，造成生物多样性锐减。因此，怎样在提高桥梁基础防冲刷能力的同时保证桥墩周围的生物多样性是本领域技术人员期望解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种基于防护桩群和鱼巢砖的生态护墩结构，该生态护墩结构能在提高桥梁基础防冲刷能力的同时保证桥墩周围的生物多样性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于防护桩群和鱼巢砖的生态护墩结构，包括桥墩、设于桥墩下方的承台以及用于支撑承台的若干桩基，在桥墩外侧设有与桥墩形状对应的第一护墩机构，所述第一护墩机构内侧和桥墩外侧尺寸对应，第一护墩机构设置在承台上且第一护墩机构上表面与对应河流河床平齐；所述第一护墩机构上游对应的河流河床上设有若干防护桩群。

进一步地，所有防护桩群呈弧形均匀分布，位于所有防护桩群中间的防护桩群位于桥墩纵向中轴线上且位于其他防护桩群的上游。

进一步地，每个防护桩群由七根防护桩构成，其中六根防护桩呈圆形均匀分布，另一根防护桩位于该圆形圆心；相邻两根防护桩的间距为防护桩直径的3倍。

进一步地，所述第一护墩机构上方对应的桥墩外侧设有第二护墩机构，所述第二护墩机构内侧与桥墩外侧尺寸对应，且第二护墩机构外侧的尺寸从下到上逐渐减小，从而在第一护墩机构上方形成阶梯结构的第二护墩机构；所述第一护墩机构和第二护墩机构均由若干层挂钩式鱼巢砖相嵌铺设而成，并通过若干竖直设置的钢筋和水平设置的箍筋固定设置在承台上。

进一步地，所述挂钩式鱼巢砖六面均设有连通孔，且所有连通孔均连通设置。

进一步地，第二护墩机构外侧的坡度小于0.5。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明在承台上设置第一护墩机构和第二护墩机构，能有效减小流经桥墩附近水流的流速，增强对桥墩的防护，同时第一护墩机构和第二护墩机构采用鱼巢砖相嵌铺设而成，能为底栖生物创造栖息环境。