本技術屬于土木工程,具體涉及一種橋墩承臺防沖刷用護腳。
背景技術:
1、由于季節(jié)性洪水頻發(fā),河道變化較大,橋墩基礎附近河床長期受水流沖刷,易形成局部沖刷坑,嚴重時降低橋梁承載,導致橋梁基礎失穩(wěn),威脅橋梁安全,是橋梁評估及養(yǎng)護的難題,尤其是對于洪水頻發(fā)的地區(qū)而言,對河床的穩(wěn)定性要求高。
2、局部沖刷通常是指在水流、波浪或其組合動力作用下,由于地形變化或結構物的存在,導致結構物附近底床泥沙發(fā)生起動并輸移,形成沖刷坑的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會威脅附近涉水建筑物的安全,橋梁是常見的涉水建筑物,橋墩基礎局部沖刷是造成涉河橋梁水毀最主要因素。
3、為滿足橋梁的正常使用要求,需要河床有足夠的承載力及沖刷的穩(wěn)定性。通常需要對橋墩及承臺附近河床進行處理,處理方法通常與橋墩基礎的類型和流域,流速等因素有關,不同的水文條件所采用的處理方法不同,主要方法有拋石防護、混凝土塊、犧牲樁法、防沖刷墊層、石籠沖刷防護等。這些處理方法主要是通過自重固定,提升結構對水流的抵抗能力,來達到防沖刷的目的。但流速增大時,石塊以及混凝土塊等由于沒有固定措施易被水流沖散,如果水流含砂石較多,易將石塊及混凝土沖出裂縫,無法與河床以及橋墩形成整體結構,易因局部沖刷產生位移,而防沖刷墊層又無法適應復雜河床地形,因此目前還沒有成熟的解決辦法。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本實用新型提出一種橋墩承臺防沖刷用護腳。
2、本實用新型的橋墩承臺防沖刷用護腳,包括:混凝土異形塊,多個所述混凝土異形塊布置于橋墩上游和下游河床區(qū)域,且混凝土異形塊位于橋墩附近,混凝土異形塊包括一個柱支撐和多個與柱支撐連接的斜支撐;預埋金屬骨架,所述預埋金屬骨架位于混凝土異形塊內部;灌漿錨桿,所述灌漿錨桿底部設有擴徑頭,灌漿錨桿連接預埋金屬骨架與河床基巖或深層穩(wěn)定土層;自鎖結構,所述自鎖結構位于柱支撐的底部,相鄰兩個自鎖結構之間通過鎖鏈連接;植草板,所述植草板安裝于斜支撐的上表面。
3、所述柱支撐的中部外圓周均勻設置三個向下的斜支撐。
4、所述斜支撐的末端設置有水平延展部,水平延展部中開設有豎直貫穿的通孔。
5、所述預埋金屬骨架沿軸向設置于混凝土異形塊的柱支撐的中心處和斜支撐的中心處,且柱支撐中的預埋金屬骨架與斜支撐中的預埋金屬骨架連接。
6、所述斜支撐末端的水平延展部也設置有預埋金屬骨架,且通孔貫穿水平延展部中的預埋金屬骨架,灌漿錨桿通過焊接的方式或通過螺栓與水平延展部中的預埋金屬骨架連接。
7、所述擴徑頭為圓盤狀,灌漿錨桿垂直于擴徑頭,灌漿錨桿的擴徑頭通過灌漿材料與河床基巖或深層穩(wěn)定圖層固結。
8、所述灌漿錨桿為螺紋鋼筋錨桿,灌漿錨桿上間隔設置多組鋼筋倒刺,每組鋼筋倒刺包括至少三個圍繞灌漿錨桿圓周均勻設置的鋼筋倒刺。
9、所述柱支撐中的預埋金屬骨架內部中空,且頂部密封,底部開口,自鎖結構設置于柱支撐中預埋金屬骨架的底部。
10、所述自鎖結構包括相互配合的自鎖筒和對接筒,自鎖筒固定在柱支撐中預埋金屬骨架的底部,自鎖筒內部頂端固定有彈簧,彈簧的底部與平臺連接,平臺的底部沿圓周間隔設置多個導向塊,自鎖筒的下部內壁間隔設置多個卡齒,相鄰兩個卡齒之間留有通道,每個卡齒的上部有卡槽。
11、所述對接筒的頂部外表面間隔設置多個與自鎖筒中的卡齒以及導向塊相配合的對接齒,對接齒的頂部和底部均為斜面,對接筒的底部轉動連接底盤,底盤內部通過卡扣或掛鉤連接鎖鏈。
12、本實用新型的有益效果是,
13、1、本實用新型的混凝土異形塊也可以成為混凝土繞流塊,其與灌漿錨桿的結合使防護結構具有極強的抗沖刷能力,能夠抵御高流速洪水的沖擊,并減緩流速。多個混凝土異形塊之間由自鎖結構和鎖鏈連接,形成剛性整體,有效防止局部沖刷點的產生,確保橋梁基礎的長期穩(wěn)定性。整體結構設計考慮了水流動力學特性,能夠適應不同水文條件,適用范圍廣。
14、2、本實用新型采用模塊化設計,混凝土異形塊可預制后直接運輸至現(xiàn)場安裝,減少現(xiàn)場施工時間。水下灌漿錨桿技術適用于復雜水文條件,無需大型設備或復雜工藝,施工周期短,對河道通航影響小。
15、3、本實用新型相比傳統(tǒng)拋石護基方法,材料成本降低30%以上?;炷廉愋螇K和灌漿錨桿的使用減少了石塊用量,同時避免了拋石頻繁維護的高額費用。防護結構耐久性高,后期維護需求少,長期經濟效益顯著。
16、4、本實用新型減少了傳統(tǒng)拋石護基對河床的擾動,避免了對河道生態(tài)環(huán)境的破壞。而混凝土異形塊的設計有利于水流平穩(wěn)通過,減少對下游河床的沖刷影響,保護河道生態(tài)平衡。
17、5、混凝土異形塊中預埋芽孢桿菌的微膠囊,利用細菌代謝生成碳酸鈣,實現(xiàn)結構自修復。可以避免因泥沙沖擊產生裂縫,最后導致結構失效的問題。
18、6、通過在斜支撐表面設置植草板,給水草提供了生活環(huán)境,利用水草發(fā)達的根系深入河床土壤,實現(xiàn)了剛性防護與生態(tài)防護相結合。
1.一種橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述柱支撐的中部外圓周均勻設置三個向下的斜支撐。
3.根據(jù)權利要求2所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述斜支撐的末端設置有水平延展部,水平延展部中開設有豎直貫穿的通孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述預埋金屬骨架沿軸向設置于混凝土異形塊的柱支撐的中心處和斜支撐的中心處,且柱支撐中的預埋金屬骨架與斜支撐中的預埋金屬骨架連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述斜支撐末端的水平延展部也設置有預埋金屬骨架,且通孔貫穿水平延展部中的預埋金屬骨架,灌漿錨桿通過焊接的方式或通過螺栓與水平延展部中的預埋金屬骨架連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述擴徑頭為圓盤狀,灌漿錨桿垂直于擴徑頭,灌漿錨桿的擴徑頭通過灌漿材料與河床基巖或深層穩(wěn)定圖層固結。
7.根據(jù)權利要求1所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述灌漿錨桿為螺紋鋼筋錨桿,灌漿錨桿上間隔設置多組鋼筋倒刺,每組鋼筋倒刺包括至少三個圍繞灌漿錨桿圓周均勻設置的鋼筋倒刺。
8.根據(jù)權利要求4所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述柱支撐中的預埋金屬骨架內部中空,且頂部密封,底部開口,自鎖結構設置于柱支撐中預埋金屬骨架的底部。
9.根據(jù)權利要求8所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述自鎖結構包括相互配合的自鎖筒和對接筒,自鎖筒固定在柱支撐中預埋金屬骨架的底部,自鎖筒內部頂端固定有彈簧,彈簧的底部與平臺連接,平臺的底部沿圓周間隔設置多個導向塊,自鎖筒的下部內壁間隔設置多個卡齒,相鄰兩個卡齒之間留有通道,每個卡齒的上部有卡槽。
10.根據(jù)權利要求9所述的橋墩承臺防沖刷用護腳,其特征在于,所述對接筒的頂部外表面間隔設置多個與自鎖筒中的卡齒以及導向塊相配合的對接齒,對接齒的頂部和底部均為斜面,對接筒的底部轉動連接底盤,底盤內部通過卡扣或掛鉤連接鎖鏈,鎖鏈的兩端分別連接兩個相鄰對接筒中的底盤。