一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统及消波消能方法技术方案

本发明专利技术公开了一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统及消波消能方法，属于桥梁基础防灾减灾的技术领域，包括：空气压缩机；发电装置与空气压缩机相连接，用于利用水流或波浪产生的机械能转化为电能，并发送给所述空气压缩机；承台空气分配盒或桩基集气分配盒，与所述空气压缩机相连接，用于将空气压缩机压缩的空气进行分配。本发明专利技术通过削弱或消杀承台位置处的径流、潮流或波浪等复杂水动力，利用安装于承台迎流面U型槽内涡轮进行消涡发电，产生的电流对安装于上部桥墩处空气压缩机进行作功，利用布置或安装于上部桥墩及承台的管道产生的高压气体通往安装在下部桩基上的开孔管道，达到减小冲刷及基础受力的功能。减小冲刷及基础受力的功能。减小冲刷及基础受力的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统及消波消能方法


[0001]本专利技术属于桥梁基础防灾减灾的
，具体涉及一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统及消波消能方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着桥梁跨度与建设环境日趋复杂，大型群桩基础由于具有承载力高、沉降小、制作灵活方便和适用条件广泛等优点被广泛应用于跨江、跨海桥梁基础中；相应的，群桩基础将可能面对径流、潮流或波浪多种不利因素组合作用，造成的结果往往是群桩基础将经受无法预期的海洋结构动力与严重的基础冲刷，海洋结构动力主要为桥墩基础上的波流力等，加之两者耦合作用，将极大的影响桥梁运行与人民生命财产的安全。
[0003]群桩基础通常由上部桥墩、中部承台及下部桩基三部分组成，结构形式较为复杂，相应的附近水动力环境也非常复杂；例如，中部承台部分，通常是遭受径流、潮流及波浪多种不利因素组合作用最为严重的部分，加之其结构尺寸较大，使得其结构受力或是对冲刷的影响都较大；对于下部桩基础，不同的布置形式使得群桩水流结构呈强三维紊动特性，造成群桩基础局部冲刷明显。
[0004]目前，对于近海或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：包括：空气压缩机（10）；发电装置，与空气压缩机（10）相连接，用于利用水流或波浪产生的机械能转化为电能，并发送给所述空气压缩机（10）；承台空气分配盒（30），与所述空气压缩机（10）相连接，用于将空气压缩机（10）压缩的空气进行分配；桩基集气分配盒（40），与所述承台空气分配盒（30）相连接，用于将输入的压缩空气进行分配；桩基排气管（41），与所述桩基集气分配盒（40）相连接；用于通过若干个设置的排气孔（42）将压缩空气排出，形成缓冲空气屏障。2.根据权利要求1所述的一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：所述桩基排气管（41）安装于桩基（57），每个桩基（57）上设置三根桩基排气管（41），分别安装于桩基（57）迎流侧以及两侧
±
45
°
。3.根据权利要求2所述的一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：所述桩基排气管（41）上部排气孔（42）的密度小于下部排气孔（42）的密度。4.根据权利要求1所述的一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：所述发电装置包括：涡轮发电机（21），用于利用水流或波浪冲击涡轮旋转发电；涡轮轴承（22），其两端分别装配有涡轮发电机（21）；叶片（23），装配于涡轮轴承（22），用于驱动涡轮轴承（22）旋转及消涡、消能；涡轮固定杆（24），用于固定涡轮发电机（21）；其中，所述涡轮固定杆（24）安装于承台缓冲构件（50）中。5.根据权利要求4所述的一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：所述承台缓冲构件（50）为矩形块体,其一侧内部开设有U型结构的U型槽，所述承台缓冲构件（50）的竖直面与承台（54）侧面贴合，所述承台缓冲构件（50）的竖直面高为P，与承台（54）的厚度相同，宽度b与承台（54）宽度b2相同；所述U型槽的下底高度与上顶高度均为
△
d，宽为P
‑△
d，长与承台（54）长度相同，高为P
‑2△
d，且承台（54）底高程下限大于0.4h, h为水深。6.根据权利要求5所述的一种减小群桩基础冲刷的消波消能系统，其特征在于：半径为r3的涡轮轴承（22）贯穿U型槽设置，所述涡轮轴承（22）表面固定有三片弧度为α的叶片（23），相邻两个叶片（23）的角度为120
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子骏，曾成杰，孙忠滨，沈雨生，周益人，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：