CN103243639A - 一种有防冲作用的环翼式桥墩 - Google Patents

一种有防冲作用的环翼式桥墩 Download PDF

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文恒
张万峰
成兰艳
陈艳梅
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Abstract

本发明所要解决的问题是有效地减少桥墩的局部冲刷，这种环翼式桥墩的组成部分：圆柱形桥墩（图中的1）、环翼式防冲板。其特征在于：环翼式防冲板为椭圆形或圆形，分为半幅（图中的2）或者整幅（图中的3）二种类型。本发明利用环翼式防冲板阻挡来自桥墩迎水面的下潜水流，改变其大小和方向，迫使下潜水流向两侧分流，从而减小水流对桥墩的冲刷能量，削弱漩涡淘蚀，起到防护的作用，且经大量试验得知环翼式防冲板的最优化组合是环翼式防冲板与河床的距离约为水深的1/3，防冲板的大小与桥墩的半径一致，防冲板的形状为半幅。本发明结构简单，施工方便，成本低，且同样适用于闸墩、丁坝的局部防冲。

Description

一种有防冲作用的环翼式桥墩
技术领域
本发明属于桥墩防护的技术领域。 
背景技术
局部冲刷是造成桥墩破坏的主要原因，目前传统的桥墩防护措施主要是对桥墩进行加固，均属于被动地抵抗下潜水流的冲刷，尚未查阅到通过主动减小下潜水流来减小桥墩的局部冲刷，本发明是一种全新的桥墩防护结构形式，也就是在桥墩上安装一个环翼式防冲板对桥墩进行防护。 
发明内容
本发明所要解决的问题是有效地减少桥墩的局部冲刷。 
本发明所提供的技术方案：一种有防护作用的环翼式桥墩的组成部分：圆柱形桥墩（图1中的1）、环翼式防冲板。其特征在于：环翼式防冲板为椭圆形或圆形，分为半幅（图1中的2）或者整幅（图1中的3）二种类型，如附图1所示。另外环翼式防冲板的形状由椭圆标准方程进行控制： 
Figure 2013101746359100002DEST_PATH_IMAGE001
 （2R≧a＞b≧R）
式中：a、b—分别椭圆的长半轴和短半轴，当取a=b时防冲板为圆形；
R—为桥墩或者半圆墩头的半径。
变换设计参数a和b可以得到不同形状的防冲板，且经大量试验得知环翼式防冲板的最优化组合是环翼式防冲板与河床的距离约为水深的1/3，防冲板的大小与桥墩的半径一致，防冲板的形状为半幅。 
本发明提供的技术原理：桥墩附近的水流主要包括下潜水流、墩前涌流、墩基冲击水流、墩后上冲水流和墩后尾漩涡水流。其中，下潜水流是桥墩局部冲刷破坏的主要原因。由环翼式防冲板组成的环翼式桥墩通过改变桥墩迎水面流态来阻挡下潜水流，改变其大小和方向，迫使下潜水流向两侧分流，从而减小水流对桥墩的冲刷能量，削弱漩涡淘蚀，起到防护的作用。 
本发明结构简单，施工方便，成本低，且同样适用于闸墩、丁坝。 
附图说明
图1 本发明的结构示意图。 

Claims (5)

1.一种有防护作用的环翼式桥墩的组成部分：圆柱形桥墩、环翼式防冲板。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：环翼式防冲板为椭圆形或圆形，分为整幅或者半幅二种类型，另外环翼式防冲板的形状由椭圆标准方程进行控制：
 （2R≧a＞b≧R）
式中：a、b—分别椭圆的长半轴和短半轴，当取a=b时防冲板为圆形；
R—为桥墩或者半圆墩头的半径。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：环翼式防冲板的最优化组合是环翼式防冲板与河床的距离约为水深的1/3，防冲板的大小与桥墩的半径一致，防冲板的形状为半圆。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：由环翼式防冲板组成的环翼式桥墩通过改变桥墩迎水面流态来阻挡下潜水流，改变其大小和方向，迫使下潜水流向两侧分流，从而减小水流对桥墩的冲刷能量，削弱漩涡淘蚀，起到防护的作用。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：本发明也可适用于适用于闸墩、丁坝。
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