CN110409515A - 码头桩基冲刷防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码头桩基冲刷防护装置，包括：阻流防护机构，其包括同轴设置的固定环、加强环以及多个连接板；防护筒机构，其包括第一防护筒、第二防护筒、多组柔性的缓冲板，其中，筒体顶部封闭，第一防护筒和第二防护筒表面分别设有多个第一通孔和第二通孔；多个缓冲坡，沿桩基径向均匀发散设置；多个阻流组件，阻流组件包括设置于连接板上的一对导向板、导向板中部的滑槽、多个复位弹簧、多个缓冲块、滑动穿设于滑槽内的阻流杆、套设于阻流杆两端的限位螺母；防护筒机构、缓冲坡、阻流组件沿桩基的径向从内至外设置。本发明具有对水流消能，减轻水流对桩基的冲刷，达到防护码头桩基，提高其稳定性的有益效果。

Description

码头桩基冲刷防护装置

技术领域

本发明涉及建筑物防护技术领域。更具体地说，本发明涉及一种码头桩基冲刷防护装置。

背景技术

在海洋建筑工程中，桩基是构建和支撑上层结构必不可少的部分，其稳定性是保障建筑质量的重要依据。平台建成后，桩群会改变此区域原来的水流动力场，桩柱周围的流场结构主要包括桩柱前水面涌波、迎水面向下水流和漩涡。漩涡中心负压将吸起床面泥沙带往下游，伴随漩涡的产生，床面静止的泥沙阵法性随机运动，在桩柱下游两侧漩涡相汇，形成沙脊。迎水面两侧附近绕流流速最大，对海床作用最强，当这里的流速达到泥沙起动速度时，泥沙就开始向下移动，局部冲刷桩柱。随着时间的推移，水流不断冲刷，桩基的稳定性降低。为保护海洋建筑，采取冲刷防护措施维护桩基的稳定性显得十分重要。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种码头桩基冲刷防护装置，旨在减轻水流对码头桩基的冲刷，达到防护码头桩基，提高其稳定性的有益效果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种码头桩基冲刷防护装置，包括：

阻流防护机构，其包括套设于桩基侧壁上的固定环、与所述固定环同轴设置的加强环、沿所述桩基径向发散设置的多个连接板，所述连接板两端分别固定于所述固定环和所述加强环上，多个连接板均匀分布，其中，所述固定环与所述桩基底部的海床表面接触；

防护筒机构，其包括与所述桩基同轴设置且底部固定于所述连接板上的第一防护筒和第二防护筒、位于所述第一防护筒和所述第二防护筒形成的筒体内且从下至上间隔设置的多组柔性的缓冲板，其中，所述第一防护筒和所述第二防护筒的表面分别设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述筒体顶部封闭，每组缓冲板沿所述筒体的径向发散设置，所述缓冲板水平设置，所述缓冲板的上下表面呈波浪形，相邻两组缓冲板之间设有多个弹簧；

多个缓冲坡，多个缓冲坡沿所述桩基径向均匀发散设置，所述缓冲坡的底面与所述连接板固定，所述缓冲坡的顶面呈波浪形；

多个阻流组件，每个阻流组件包括相互平行且竖直设置于所述连接板上的一对导向板、开设于所述导向板中部的滑槽、设置于所述滑槽上下两端的多个复位弹簧、分别固定于同一滑槽内的上下两端的复位弹簧的自由端上的一对缓冲块、两端滑动穿设于一对滑槽内的阻流杆，其中，所述导向板垂直于其所在的连接板沿径向的对称轴，所述阻流杆两端套设限位螺母，所述滑槽的长度方向沿竖直方向设置，所述缓冲块容纳于所述滑槽内，所述限位螺母的尺寸大于所述滑槽的宽度；

其中，所述防护筒机构、所述缓冲坡、所述阻流组件沿所述桩基的径向从内至外设置。

优选的是，所述第一通孔的孔径与所述第二通孔的孔径之比为1.5:1～2:1。

优选的是，所述第一防护筒的孔密度与所述第二防护筒的孔密度之比为1:1～1:1.5。

优选的是，所述缓冲板的波浪形表面有至少5个弧面。

优选的是，所述缓冲坡靠近所述桩基一侧的高度小于所述缓冲坡远离所述桩基一侧的高度。

优选的是，所述缓冲坡的波浪形顶面的弧面的弧度由靠近所述桩基一侧向远离所述桩基一侧依次增大。

本发明至少包括以下有益效果：冲刷防护装置上阻流防护机构的阻流组件和缓冲坡能够起到对水流消能，减小水流冲击力的作用，防护筒机构的第一防护筒、第二防护筒以及筒体间的缓冲板能够进一步减小水流冲击力，从而减轻水流对码头桩基的冲刷，达到防护码头桩基，提高其稳定性的有益效果。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一个技术方案的所述码头桩基冲刷防护装置的剖面结构示意图；

图2为本发明的其中一个技术方案的所述码头桩基冲刷防护装置的俯示图；

图3为本发明的其中一个技术方案的所述防护筒机构的结构示意图；

图4为本发明的其中一个技术方案的所述防护筒机构筒体内的所述缓冲板与所述弹簧的结构示意图

图5为本发明中的其中一个技术方案的所述阻流组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～4所示，本发明提供一种码头桩基冲刷防护装置，包括：阻流防护机构，其包括套设于桩基2侧壁上的固定环4、与所述固定环4同轴设置的加强环8、沿所述桩基2径向发散设置的多个连接板5，所述连接板5两端分别固定于所述固定环4和所述加强环8上，多个连接板5均匀分布，其中，所述固定环4与所述桩基2底部的海床1表面接触；

防护筒机构3，其包括与所述桩基2同轴设置且底部固定于所述连接板5上的第一防护筒9和第二防护筒10、位于所述第一防护筒9和所述第二防护筒10形成的筒体内且从下至上间隔设置的多组柔性的缓冲板14，其中，所述第一防护筒9和所述第二防护筒10的表面分别设有多个第一通孔12和多个第二通孔13，所述筒体顶部用环形板11封闭，每组缓冲板14沿所述筒体的径向发散设置，所述缓冲板14水平设置，所述缓冲板14的上下表面呈波浪形，相邻两组缓冲板14之间设有多个弹簧15；

多个缓冲坡6，多个缓冲坡6沿所述桩基2径向均匀发散设置，所述缓冲坡6的底面与所述连接板5固定，所述缓冲坡6的顶面呈波浪形；

多个阻流组件7，每个阻流组件7包括相互平行且竖直设置于所述连接板5上的一对导向板16、开设于所述导向板16中部的滑槽19、设置于所述滑槽19上下两端的多个复位弹簧20、分别固定于同一滑槽19内的上下两端的复位弹簧20的自由端上的一对缓冲块21、两端滑动穿设于一对滑槽19内的阻流杆17，其中，所述导向板16垂直于其所在的连接板5沿径向的对称轴，所述阻流杆17两端套设限位螺母18，所述滑槽19的长度方向沿竖直方向设置，所述缓冲块21容纳于所述滑槽19内，所述限位螺母18的尺寸大于所述滑槽19的宽度；

其中，所述防护筒机构3、所述缓冲坡6、所述阻流组件7沿所述桩基2的径向从内至外设置。

在上述方案中，当水流冲向桩基迎水面时，需要通过本冲刷防护装置。首先，在水流的作用下，固定在所述连接板5上的所述阻流组件7的所述阻流杆17沿滑槽19上下运动，能够转移水流中蕴含的能量，达到消能和减小水流冲击的作用，其次，水流通过所述缓冲坡6，所述缓冲坡6顶面为波浪形，能够有效减缓水流速度，然后，再依次通过所述防护筒机构3外层的所述第一防护筒9、筒体内的所述缓冲板14以及内层的所述第二防护筒10，所述第一防护筒9和所述第二防护筒表面分别设有多个第一通孔12和多个第二通孔13，进一步减小了水流的冲击力。通过层层防护，水流冲击力不断减小，同时也改变了水流的方向，避免漩涡的产生，有效减轻了水流对桩基的冲刷，达到防护码头桩基，提高其稳定性的有益效果。

在另一种技术方案中，所述第一通孔12的孔径与所述第二通孔13的孔径之比为1.5:1～2:1。所述第二通孔13的孔径小于第一通孔13的孔径，实现了水流冲击力的阶梯型减轻，进一步提高本装置的防护作用。

在另一种技术方案中，所述第一防护筒9的孔密度与所述第二防护筒10的孔密度之比为1:1～1:1.5。第二防护筒10的孔密度大于所述第一防护筒9的孔密度能够起到分流作用，减轻水流的冲击力，进一步提高本装置的防护作用。

在另一种技术方案中，所述缓冲板14的波浪形表面有至少5个弧面，可以保证所述缓冲板14的表面较为平缓，在改变水流冲击流向的同时，减缓水流速度，进一步提高本装置的防护作用。

在另一种技术案子中，所述缓冲坡6靠近所述桩基2一侧的高度小于所述缓冲坡6远离所述桩基2一侧的高度。水流由高处向低处流动，起到引流作用，能够减轻水流冲击防护筒机构3的力度，进一步提高本装置的防护作用。

在另一种技术方案中，所述缓冲坡6的波浪形顶面的弧面的弧度由靠近所述桩基2一侧向远离所述桩基2一侧依次增大。所述缓冲坡6靠近所述防护筒机构3部分的弧面更为平缓，水流对防护筒机构的冲击力更小，进一步提高本装置的防护作用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，包括：

阻流防护机构，其包括套设于桩基侧壁上的固定环、与所述固定环同轴设置的加强环、沿所述桩基径向发散设置的多个连接板，所述连接板两端分别固定于所述固定环和所述加强环上，多个连接板均匀分布，其中，所述固定环与所述桩基底部的海床表面接触；

防护筒机构，其包括与所述桩基同轴设置且底部固定于所述连接板上的第一防护筒和第二防护筒、位于所述第一防护筒和所述第二防护筒形成的筒体内且从下至上间隔设置的多组柔性的缓冲板，其中，所述第一防护筒和所述第二防护筒的表面分别设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述筒体顶部封闭，每组缓冲板沿所述筒体的径向发散设置，所述缓冲板水平设置，所述缓冲板的上下表面呈波浪形，相邻两组缓冲板之间设有多个弹簧；

多个缓冲坡，多个缓冲坡沿所述桩基径向均匀发散设置，所述缓冲坡的底面与所述连接板固定，所述缓冲坡的顶面呈波浪形；

多个阻流组件，每个阻流组件包括相互平行且竖直设置于所述连接板上的一对导向板、开设于所述导向板中部的滑槽、设置于所述滑槽上下两端的多个复位弹簧、分别固定于同一滑槽内的上下两端的复位弹簧的自由端上的一对缓冲块、两端滑动穿设于一对滑槽内的阻流杆，其中，所述导向板垂直于其所在的连接板沿径向的对称轴，所述阻流杆两端套设限位螺母，所述滑槽的长度方向沿竖直方向设置，所述缓冲块容纳于所述滑槽内，所述限位螺母的尺寸大于所述滑槽的宽度；

其中，所述防护筒机构、所述缓冲坡、所述阻流组件沿所述桩基的径向从内至外设置。

2.如权利要求1所述的码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，所述第一通孔的孔径与所述第二通孔的孔径之比为1.5:1～2:1。

3.如权利要求1所述的码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，所述第一防护筒的孔密度与所述第二防护筒的孔密度之比为1:1～1:1.5。

4.如权利要求1所述的码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，所述缓冲板的波浪形表面有至少5个弧面。

5.如权利要求1所述的码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，所述缓冲坡靠近所述桩基一侧的高度小于所述缓冲坡远离所述桩基一侧的高度。

6.如权利要求1所述的码头桩基冲刷防护装置，其特征在于，所述缓冲坡的波浪形顶面的弧面的弧度由靠近所述桩基一侧向远离所述桩基一侧依次增大。