[發(fā)明專利]一種重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010189726.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111424730B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉永前;李勇;許宏偉;陳樹禮;張彥兵
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: E02D31/06
• 分類號: E02D31/06;E02D27/42;E01D19/02
• 代理公司: 北京青松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：包括梳流齒(5)、L型裝載板(6)以及菱形格柵(7)；所述L型裝載板(6)預(yù)埋于基礎(chǔ)(3)和河床(4)內(nèi)，所述L型裝載板(6)的水平板后端嵌固于所述橋梁墩柱的基礎(chǔ)(3)內(nèi)，其埋置于河床(4)內(nèi)的前端向下彎起，形成豎直板，防止由于水流流速過大導(dǎo)致L型裝載板(6)掀起，從而損壞梳流齒(5)；若干所述梳流齒(5)分層交錯布置在橋墩(2)和基礎(chǔ)(3)受水流沖刷的上游側(cè)，每個梳流齒(5)均與L型裝載板(6)的水平板垂直焊接在一起；所述菱形格柵(7)緊貼在L型裝載板(6)豎直板的外側(cè)并同樣預(yù)埋于河床(4)內(nèi)；沿上游向橋墩(2)方向，每層梳流齒(5)交錯布置，梳流齒(5)的張開角度(8)逐漸增大，齒間間距(9)逐漸減小，使得水流從上游向橋墩(2)流動過程中被逐層分流，達到降低流速、降低泥沙攜帶能力和降低沖擊墩身流速的目的；所述L型裝載板(6)位于河床(4)內(nèi)的埋置深度大于梳流齒(5)整體高度的20％，以防止梳流齒(5)在大流速狀態(tài)下發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：所述梳流齒(5)為不銹鋼材料制成的彎折板，其板厚度應(yīng)大于2mm，張開角度在60°-150°之間，其上的齒間間距(9)在1cm-10cm之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：同層相鄰梳流齒(5)的間距在2cm-6cm之間，相鄰兩層梳流齒(5)的間距在0.5m-2.0m之間，每層梳流齒(5)所需數(shù)量及布置范圍根據(jù)水流流速、河床地質(zhì)和橋墩迎水面積情況確定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：所述L型裝載板(6)為不銹鋼材料；所述菱形格柵(7)的材質(zhì)為玄武巖纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：當所述梳流齒(5)遭受水流沖擊時，由于其呈一定角度張開，可以將水流逐層導(dǎo)向梳流齒兩側(cè)，避免了橋墩(2)和基礎(chǔ)(3)受到水流的沖刷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：當所述梳流齒(5)遭受水流沖擊時，由于其上有不同間距的齒，使得一股粗壯的水流被逐層逐步地分為多股細小的水流，并且在穿過梳流齒(5)的過程中由于能量的損失，導(dǎo)致水流流速降低，有效避免了橋墩(2)和基礎(chǔ)(3)遭受強有力的沖蝕作用。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：當所述梳流齒(5)遭受水流沖擊時，由于梳流齒(5)的逐層阻擋，使得水流攜帶的泥沙沉積下來，從根本上解決了基礎(chǔ)(3)遭受沖刷的問題。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：所述L型裝載板(6)和菱形格柵(7)疊加預(yù)埋在河床(4)內(nèi)；當水流沖擊L型裝載板(6)時，其端部向下彎起形成的豎直板以及其外層設(shè)置的菱形格柵(7)能夠阻止L型裝載板(6)被水流掀起，同時也對菱形格柵(7)覆蓋的河床(4)起到了保護作用，防止水流沖刷。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的重載鐵路橋梁墩柱基礎(chǔ)抵抗沖刷的梳流齒裝置，其特征在于：所述L型裝載板(6)和菱形格柵(7)的端部下彎深度由一般沖刷深度確定；菱形格柵(7)的開口大小根據(jù)水流流速以及一般沖刷深度確定。