[发明专利]扰流耗能防冲刷沉井及施工方法

说明书

本发明公开了一种扰流耗能防冲刷沉井及施工方法，涉及桥梁深水沉井基础技术领域，包括沉井、扩底阶井、混凝土盖板和扰流块石，沉井包括相连的沉井底节和沉井上节，沉井上节上设有顶盖板。扩底阶井沿沉井底节的外周设置，扩底阶井包括扩底阶井外壁板和与沉井底节外壁连接的扩底阶井内壁板，扩底阶井内壁板将扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的空间分成若干个扩底阶井单元，每个扩底阶井单元内均设有混凝土盖板，扩底阶井外壁板的顶部设有导流牛腿，且导流牛腿位于混凝土盖板上方，混凝土盖板上铺设有扰流块石。本发明能够将冲刷水流的能量耗散，避免沉井基础被水流冲刷破坏，施工难度低，经济性能优越。

技术领域

本发明涉及桥梁深水沉井基础技术领域，具体涉及一种扰流耗能防冲刷沉井及施工方法。

背景技术

随着桥梁跨度的不断加大，桥梁深水沉井基础的规模也越来越大，随着沉井基础平面尺寸的增大，导致了基础局部冲刷的加剧，为了避免沉井基础因冲刷破坏，现有技术一般采用下面两种方式：

1、将沉井基础的基底埋得更深；

2、在沉井基础周边河床设置防护体来减少冲刷。

但是，现有技术存在以下问题：将沉井基础的基底埋得更深，增加了沉井下沉施工的难度和风险；沉井基础周边河床设置防护体，需要定期观测防护体变化，并及时补充防护体材料，工作量大且繁琐，耗费大量人力物力。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种扰流耗能防冲刷沉井及施工方法，其能够将冲刷水流的能量耗散，避免沉井基础被水流冲刷破坏，施工难度低，经济性能优越。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种扰流耗能防冲刷沉井，包括：

沉井，其包括相连的沉井底节和沉井上节，所述沉井上节上设有顶盖板；

扩底阶井，其沿所述沉井底节的外周设置，所述扩底阶井包括扩底阶井外壁板和与沉井底节外壁连接的扩底阶井内壁板，所述扩底阶井内壁板将扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的空间分成若干个扩底阶井单元，每个所述扩底阶井单元内均设有混凝土盖板，所述混凝土盖板上铺设有扰流块石所述扩底阶井外壁板的顶部设有导流牛腿，且所述导流牛腿位于所述混凝土盖板上方。

在上述技术方案的基础上，所述沉井底节、扩底阶井外壁板和扩底阶井内壁板上均设有榫头，所述混凝土盖板设在所述榫头上。

在上述技术方案的基础上，所述扩底阶井外壁板的顶部距离所述混凝土盖板的高度不小于所述扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的距离。

在上述技术方案的基础上，所述扰流块石的等效直径为0.5m～1.0m，铺设厚度为1.5m～2.5m。

在上述技术方案的基础上，所述导流牛腿的悬臂长度为扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的距离的1/8～1/10。

在上述技术方案的基础上，所述扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的距离为8～15m。

在上述技术方案的基础上，所述扩底阶井外壁板的顶部位于墩位处水流一般冲刷线。

本发明的目的在于还提供一种扰流耗能防冲刷沉井的施工方法，包括以下步骤：

预制沉井底节，同时在沉井底节外周预制扩底阶井的扩底阶井外壁板和扩底阶井内壁板，使沉井底节与扩底阶井形成一体结构，且扩底阶井内壁板将扩底阶井外壁板与沉井底节外壁之间的空间分成若干个扩底阶井单元；

在沉井底节上接高形成沉井上节后，施工顶盖板，完成沉井的预制；

在沉井和扩底阶井上安装助沉井结构，运输沉井、扩底阶井和助沉井结构至墩位处，整体下沉沉井和扩底阶井至设计高度后，在沉井和扩底阶井单元的井孔内进行清基处理，并浇筑封底混凝土；