[实用新型]一种用于桥塔的消浪结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，是一种桥塔的附属结构，用于消减作用在桥塔上的波浪力。

背景技术

跨海桥梁的桥塔所处环境比较恶劣，波浪对桥塔产生冲击作用，这种冲击作用为随机动力荷载，峰值很大，将会对桥梁造成严重威胁。为保障桥梁结构安全，需要根据桥塔结构的特点和功能要求，研制专门的消浪结构来消减作用在桥塔上的波浪力。

根据工程实践和试验研究，对于具有强大破坏力的海浪，采取消减波能或顺应海浪的方法比采取直接抗御的方法更有效。因此，近几十年来世界各国竟相研究各种新型的消浪结构或消浪块体。

40年代，法国在码头工程中开始使用大圆筒深水防波堤。1961年，加拿大人加兰(Jarlan)开发了多孔式沉箱直立堤。此后，研究者对大圆筒深水防波堤和多孔式沉箱直立堤进行改进，发展了一系列消浪原理相似的消浪结构，如日本研究开发的半圆型堤、多孔凹型曲面堤、波浪自稳防波堤、曲面纵向开孔堤、防冲击型堤等；中国则提出一种梳式防波堤，这种防波堤在平面上成梳齿状，它是直立式防波堤的一种新型结构型式。

目前，用于直立式岸壁的消浪块体有十余种，比较成功的消浪块产品有日本的WAROK及中国台湾的天力消浪块，而后者是于80年代在日本各种消浪砌块的基础上经多次实验研究后制造出的一种改进型式，其性能较日本的各种消浪块都有改善。

研究发现，上述防波堤结构或消浪块体的消浪原理值得借鉴，但将其直接应用于桥塔消浪存在一定的困难，原因在于：(1)目前用于港口、码头工程的防波堤，其主要目的在于降低波浪反射率，尽可能减少港口、码头工程面向海洋一侧的波浪能量交换，因此消浪结构往往自成一体，直接放置在海床上，结构比较庞大和笨重。对于桥塔结构而言，桥塔消浪结构的主要目的是消减其所受的波浪力。由于波浪能量主要集中在水面附近，因此，为了节省工程造价，桥塔消浪结构可以仅在水面附近设置，并与桥塔结构结合在一起。(2)港口、码头工程中的防波堤或消浪块体只是针对港口或堤岸面向海洋一侧的入射波进行消减，而桥塔整体处于海洋中，它会受到从四周来袭的海浪作用，因此桥塔消浪结构应该对四周入射的波浪都具有很好的消浪功能。

本实用新型借鉴港工工程的消浪基本原理，根据桥塔结构及其消浪的特点，研究得到了能够消减桥塔波浪力的专门消浪结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于桥塔的消浪结构，能够有效地消减波浪对桥塔的动力荷载峰值，且结构简单，安装方便，经济效益好。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种用于桥塔的消浪结构，其包括套筒1、支撑板2和喇叭状凹曲面导浪块3；其中，

桥塔基础4顶面与设计水位平齐，片状支撑板2垂直固设于桥塔基础4侧周面，支撑板2上有圆形通孔7，开孔率为40％～60％，喇叭状凹曲面导浪块3底面固接于桥塔基础4顶面，内侧面与桥塔塔柱5固接；支撑板2外端固接环状套筒1，套筒1顶端与桥塔基础4顶面平齐，套筒1上有竖条形通孔6，开孔率为30％～50％；套筒1、支撑板2和桥塔基础4共同构成环形消浪室。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述套筒1和导浪块3的高度为设计波高的1.5～2.0倍；环形消浪室厚度为设计波长的1/10～1/5倍。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述套筒1上的通孔6，为竖条矩形状通孔6。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述支撑板2，其长方向与桥塔基础4的轴向一致。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述套筒1、支撑板2和桥塔基础4共同构成的环形消浪室，其顶部和底部透空。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述套筒1、支撑板2和导浪块3用钢材或钢筋混凝土或复合材料制成。

所述的用于桥塔的消浪结构，其所述喇叭状凹曲面导浪块3设在桥塔基础4与塔柱5的结合处，喇叭状凹曲面导浪块表面以钢筋混凝土成形，内部通过钢筋混凝土格构与桥塔基础和塔柱连接。

本实用新型通过环形消浪室和喇叭状凹曲面导浪块来消耗和吸收波浪能量，能够有效地消减作用在桥塔上的波浪力。本实用新型结构简单、安装方便且造价较低。

附图说明

图1为本实用新型用于桥塔的消浪结构的立面示意图；

图2为本实用新型用于桥塔的消浪结构的平面示意图；

图3为本实用新型用于桥塔的消浪结构的套筒通孔示意图；

图4为本实用新型用于桥塔的消浪结构的支撑板通孔示意图；

图5为本实用新型用于桥塔的消浪结构的导浪块局部结构示意图。

附图中标记：