CN106480853A - 可与多桩配设用于侵蚀控制的地工砂肠袋 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可与多桩配设用于侵蚀控制的地工砂肠袋，包括一安装于底床的地工砂肠袋，该地工砂肠袋是由复数环槽孔紧密贴合桩体环侧，以防止其底部砂石因水流掏刷流失，确保桩体基础的稳定性；而桩体可强化地工砂肠袋抵抗侧向水流冲力的能力，透过将两者紧密结合，可使整体结构完整性大幅提升，因此该地工砂肠袋和该些桩体所形成的复合结构物将具有长期稳定性与抗冲蚀能力，应用于水岸的侵蚀控制时可发挥良好的水流导引与淤填滩岸的作用。

Description

可与多桩配设用于侵蚀控制的地工砂肠袋

技术领域

本发明与水利工程有关，特别是关于一种用于防止多桩桩体底部形成掏砂破坏现象的地工砂肠袋。

背景技术

台湾河川多属坡陡流急，在洪水期间，底床受到剧烈的冲刷，常导致桥梁倾倒，造成交通中断的情况，再者由于桥梁为交通运输与民生活动的重要管道，若因灾害发生造成破坏，势将对灾后联络、急难救助与物资运输造成重大冲击，严重影响救灾工作的进行，因此水利工程实为当前的重要课题，而关于水利工程大概分有护岸、河岸、丁坝及桥墩保固等方面；

其中，丁坝是由河岸河心方向构筑，以达到挂淤、造滩、挑流或护岸的构造物，而丁坝工程的工法常见利用直径不同的蛇笼网摆设与河流流向垂直排列，于笼内装填石料，由该蛇笼及内部石料增加对水流的抵抗来减缓流速，然而蛇笼丁坝是由石料结合而成，其缝隙常因长时间水流作用造成流体经由这些缝隙冲刷带走底床细料土石，因底床的日渐掏空,更进一步的导致蛇笼丁坝因失去基础而造成受损破坏，进而使其应有的功能消失殆尽，造价昂贵的工程付之一炬；

另外，请参阅图1所示，这是熟知的桥墩保固的水利工程，其是建立在水流中的桥墩1，一般具有数打桩在底床的桥墩座2，在正常的情形下，该桥墩座2的底部会埋设在底床的砂石内，以稳固该桥墩1，然而由于该桥橔座2的周围并无设置任何可消波或防止砂石被掏挖的装置，因此当湍急的水流不断冲击该桥墩座2时，该桥墩座2周围的砂石即会被向下滚动的水流逐渐掏空，造成该桥墩座2祼露于砂石外而威胁该桥墩1的安全，如图2所示；

请参阅图3、4，这是一种熟知的桥墩保护的水利工程，其是以复数地工砂肠袋3放置于桥墩1两旁或中间位置，根据水利工程实验，地工砂肠袋柔性透水的材料特性，使其利用于桥墩保护工程的防冲蚀效果远优于刚性保护结构，然而此种方式仅是利用该地工砂肠袋3内部的砂石产生自重放置于该桥墩1两侧，该地工砂肠袋3并没有与该桥墩1做有效结合，因此该地工砂肠袋3容易因为湍急的水流冲击未结合处，产生缝隙作用，进一步地使该桥墩1底部受到水流冲蚀产生掏砂现象，造成前述桥墩座裸露而危及桥墩1的安全性；

据此，丁坝工程或桥墩保固等水利工程在实际操作后发现，不论是对于河岸基脚保护的回淤或是防止该桥墩1底部遭受冲蚀产生掏砂现象，皆因无法有效解决缝隙与整体稳定性问题，致使效果甚不显著，因此如何改善上述熟知缺失即为本发明首要研发课题

发明内容

本发明提供一种用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其主要目的是利用本发明的地工砂肠袋结构与桩体紧密贴合，不仅可防止桩体底部遭受冲蚀产生掏砂现象，亦可做为连续性丁坝结构体，使用于河岸基脚保护，有利于回淤形成滩岸。

为达前述目的，本发明提供的用于侵蚀控制的地工砂肠袋，包括：一地工砂肠袋，该地工砂肠袋具有至少一填灌孔与复数个环槽孔，用以分别供一桩体贯穿，且其断面形状与该桩体断面形状相对应，并在该地工砂肠袋灌注完成时与桩体紧密接合；以及一填充空间，其由该地工砂肠袋内表面与该环槽孔外表面所共同界定，因地工砂肠袋本身为连续性的柔性透水结构体，于填灌后可以其自重与河床做紧密接合，发挥消能与导流之效果，防止桩体底部遭到冲刷；同样因其为柔性构造且具与桩体断面形状相对应的环槽孔，安装过程不会影响到桩体本身之结构强度，并于填灌后与桩体紧密结合，更增加砂肠袋体抵抗侧向水流冲力的能力，两相加乘之下，使该桩体与该地工砂肠袋共构成一个具有完整性与长期稳定性的复合结构物；

该地工砂肠袋可与复数桩体结合形成连续性丁坝结构体，使用于河岸基脚保护，供砂土回淤形成滩岸；另外亦可与其他水利工程结构物结合，发挥其防止基础遭受冲蚀掏砂的能力，例如用于桥墩或桥墩基础保护、栈桥式码头基础保护、施工中固定桩基础保护等。当该地工砂肠袋与不同的水利工程结构物基础结合时，可因应其基础配置规划环槽孔在地工砂肠袋上的布置，如单列方式或至少两列并排方式设置，设计裕度高；另外，更可因应该地工砂肠袋布置区域的侵蚀控制需求，使袋体本身形成或透过环槽孔位置调配，在迎水面形成直线以外的型式，如L型、弧型、至少含有一凹弧部及凸弧部的弯曲型等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为熟桥墩设置于河床示意图。

图2为熟桥墩座被侵蚀冲刷后示意图。

图3为熟知利用砂肠袋防止桥墩被侵蚀冲刷示意图(一)。

图4为熟知利用砂肠袋防止桥墩被侵蚀冲刷示意图(二)。

图5为本发明地工砂肠袋结构示意图。

图6为本发明地工砂肠袋与桩体结合结构示意图(一)。

图7为本发明地工砂肠袋与桩体结合结构示意图(二)。

图8为本发明地工砂肠袋与桩体结合另一结构示意图。

图9为本发明地工砂肠袋利用于丁坝工程的实施示意图。

图10为本发明地工砂肠袋利用于桥梁保护工程的实施示意图。

图11为本发明地工砂肠袋利用于栈桥保护工程的实施示意图(一)。

图12为本发明地工砂肠袋利用于栈桥保护工程的实施示意图(二)。

图13为本发明地工砂肠袋设于底床的实施例示意图(一)。

图14为本发明地工砂肠袋设于底床的实施例示意图(二)。

其中附图中的标记简介如下：

桥墩1 桥墩座2

地工砂肠袋3 地工砂肠袋10

地工砂肠袋10A 内表面100

迎水侧100A 凹弧部101A、101B

凸弧部102A、102B 环槽孔11、11A、10B

外表面110 填灌孔12

填充空间13 固接单元20

桩体30 多桩30A

丁坝40 桥墩50

桥基51 填充物S

底床W 滩岸W1

具体实施方式

为方便审查员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，现在将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明的实际实施上的权利范围。

请参阅图5～7所示，本发明为一种可与多桩配设用于侵蚀控制的地工砂肠袋，包括：

一地工砂肠袋10，其为一柔性透水材质，具有复数环槽孔11及至少一填灌孔12，各该环槽孔11于该地工砂肠袋10内部系为一中空柱状设计，该地工砂肠袋10内部与该环槽孔11间区隔出一填充空间13；

一固接单元20，该固接单元20邻设于各该环槽孔11侧边；

在本实施例中，该固接单元20可为一吊耳或挂勾设计；

复数桩体30，该些桩体30分别设置于该地工砂肠袋10的各该环槽孔11内。

该地工砂肠袋10的复数环槽孔11供复数桩体30对应设置，且该环槽孔11断面形状与该些桩体30的断面形状相符，以及填充空间13是由该地工砂肠袋内表面100与该环槽孔11外表面110所共同界定并与该填灌孔贯通，再将邻设于各该环槽孔11侧边的固接单元20与该桩体30固接，使该地工砂肠袋10呈现向上拉伸情形，如图6所示，避免当填充物S(可为砂料)藉由该填灌孔12灌入内部的填充空间13时，各该环槽孔11因灌注压力过大受到挤压，导致该地工砂肠袋10无法完整舒展开；

待填充物S填满于该填充空间13后将该固接单元20与该桩体30拆离，该复数环槽孔11因其为柔性透水的材料特性，且受到该填充空间13内的重力紧压而与该些体桩30形成紧密贴合，如图7所示。

其中，请参阅图8所示，该复数环槽孔11除以单列方式设置在该地工砂肠袋10上，亦可依实际需求以至少两列并排方式设置于该地工砂肠袋10上供该些桩体30穿设作为结构结合使用，亦可作为施工中的固定设施使用，大幅提升固定时的稳固性。

请参阅图9所示，为本发明将地工砂肠袋10与底床W结合做为连续结构体的丁坝40使用实施例，于本实施例中，可选择至少一个地工砂肠袋10依实际施工需求设置于底床W适当位置，而该复数桩体30系穿设该复数环槽孔11并结合于底床W，且该地工砂肠袋10由于本身的自重及柔性透水的材料特性，可与底床W形成紧密贴合。

值得进一步说明的是利用本发明地工砂肠袋10的复数环槽孔11包覆该些桩体30并紧密贴合，除可提升该些桩体30本身的结构稳定性外，同时该组些桩体30亦提供该地工砂肠袋10具有抵挡水流侧向冲刷的能力，达到相互提升的整体效果，当做为丁坝40使用时，该地工砂肠袋10结合该些桩体30可确实达到阻碍侧向水流对底床W的冲蚀作用，并增加水流作用于该地工砂肠袋10的缓流区提高回淤的效果，促进淤积形成新的滩岸W1。

另请再参阅图10所示，其为本发明将地工砂肠袋10应用于桥墩50的实施例，在本实施例中，该复数桩体30系为桥墩并设有一埋设于该底床W的桥基51，且该些桩体30与本发明地工砂肠袋10的复数环槽孔11紧密贴合，并由该地工砂肠袋10紧密贴合于该桥基51上方，因此可抵抗水流对该桥基51的侧向冲刷的力量，有效防止该桥基51受到水流冲蚀形成被掏空破坏现象。

请参阅图11、12所示，其为本发明将地工砂肠袋10应用于栈桥基础施工的实施例，在本实施例中复数桩体30为桥桩，本发明可采用各个单一的地工砂肠袋10相互结合，再由该地工砂肠袋10的复数环槽孔11与该些桩体30紧密贴合，如图11所示；

或是采用一连续性地工砂肠袋10，由开设并列的复数环槽孔11与该复数桩体30紧密贴合，如图12所示；据此如前述应用于桥墩50的实施例一样，同样可由该地工砂肠袋10抵抗水流对该些桩体30底部的侧向冲刷的力量，有效防止该些桩体30底部受到水流冲蚀形成被掏空破坏现象；

除此，请参阅图13所示，本发明地工砂肠袋10可设计为另一种结构，该地工砂肠袋10A具有复数环槽孔11A、一组多桩30A及对应迎水面定义为一迎水端，其中该组多桩30A先依据该迎水端以前、后位置且相隔适当间距排列设置于该地工砂肠袋10A，该复数环槽孔11A再对应该组多桩30A设置，使该地工砂肠袋10A的迎水侧100A相对水流来向形成至少一凹弧部101A及一凸弧部102A；

或先将地工砂肠袋10A的复数环槽孔11A以前、后位置且相隔适当间距排列设置，再将该组多桩30A对应该复数环槽孔11A设置，使该地工砂肠袋10A的迎水侧100A相对水流来向同形成至少一凹弧部101A及一凸弧部102A；

又或，可先将地工砂肠袋10A上的各环槽孔11A彼此间的间距拉长，再将该组多桩30A对应该复数环槽孔11A设置，使该地工砂肠袋10A的迎水侧100A相对水流来向同形成至少一凹弧部101A及一凸弧部102A：

据此，经由上述图13所示的该地工砂肠袋10A由相对水流来向所形成的该凹弧部101A及该凸弧部102A，可导引部分冲击地工砂肠袋10A的水流流向，达到抵销水流对该地工砂肠袋10A所产生的冲击力，有助于更进一步地防止该组多桩30A底部受到水流冲蚀形成被掏空破坏现象。

再者，请参阅图14所示，为本发明地工砂肠袋10又另一种结构，该地工砂肠袋10B可直接在袋体至少一侧成型至少一凹弧部101B及一凸弧部102B。

值得一提的是本发明的地工砂肠袋10、10A及10B主要技术手段是由该地工砂肠袋10为连续性的结构体利用复数环槽孔11、11A与该复数桩体30及该组多桩30A结合，而并非与单一桩体结合，同时因为该环槽孔11、11A与该复数桩体30及该组多桩30A结合系紧密贴合，因此由该地工砂肠袋10、10A及10B可有效提升该复数桩体30及该组多桩30A结合的整体强度，而该复数桩体30及该组多桩30A结合可相对提供地工砂肠袋10、10A及10B具有抵挡水流侧向冲刷的能力，防止该复数桩体30及该组多桩30A结合底部砂石遭到水流直接冲蚀产生掏砂破坏现象，并且达到淤填滩岸的作用。

综上所述，上述各实施例及图式仅为本发明的优选实施例而已，不能以这些限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (10)

1.一种用于侵蚀控制的地工砂肠袋，是由柔性透水材料构成，其特征在于，包含：至少一填灌孔、复数个环槽孔及一填充空间，该填充空间由该地工砂肠袋内表面与各该环槽孔外表面所共同界定并与该填灌孔贯通；当该地工砂肠袋未安装定位时，该各环槽孔及该填充空间均保持中空状，而当该地工砂肠袋被安装定位时，该各环槽孔均分别供一桩体穿设定位，且该填充空间也会由该填灌孔进入的填充物所充满，在该填充物的挤压下将使得该各环槽孔的周缘与该各桩体形成紧密贴合状。

2.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，为两环槽孔，并穿设有两桩体，且这些桩体下端固设于陆面、河床或海床。

3.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该环槽孔为上下贯通的中空柱状设计，并在该地工砂肠袋灌注完成时与贯穿这些桩体形成环形紧密贴合。

4.如权利要求2所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中这桩体为桥桩或桥墩。

5.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该地工砂肠袋的迎水侧相对水流来向形成至少一凹弧部及一凸弧部。

6.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该地工砂肠袋可直接在袋体至少一侧成型至少一凹弧部及一凸弧部。

7.如权利要求1用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该复数环槽孔以单列方式设置在该地工砂肠袋上。

8.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该复数环槽孔以至少两列并排方式设置于该地工砂肠袋上。

9.如权利要求1所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中各该环槽孔侧边设有一固接单元，在灌注前将该固接单元固接于该些桩体上，支撑各该环槽孔不因灌注压力过大而受到挤压，令该地工砂肠袋得以完全舒展。

10.如权利要求9所述用于侵蚀控制的地工砂肠袋，其特征在于，其中该固接单元可为吊耳或挂勾设计。