本實(shí)用新型屬于組合式航道治理技術(shù)，具體涉及一種護(hù)底邊緣組合式防沖結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

從航道整治工程實(shí)踐來(lái)看，護(hù)底在用于壩下限制河床沖刷下切、防止河槽斷面向窄深型發(fā)展、控制水位下降等方面取得了較為良好的效果。護(hù)底結(jié)構(gòu)多以單純系結(jié)混凝土軟體排、拋枕或拋石為主，護(hù)底建筑物覆蓋河床，阻斷了水流與河床質(zhì)泥沙的作用，從而保護(hù)河床免受水流沖刷。目前已建護(hù)底工程一般采用類似丁壩帶狀間斷布置，自河心向岸線平鋪，一定高程處與岸邊或與依托的灘地部分銜接，護(hù)底邊緣多采用拋石壓載進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。從實(shí)際效果看一般護(hù)底整體穩(wěn)定性較好，很少出現(xiàn)建筑物整體功能性喪失的破壞，破壞一般在護(hù)底局部邊緣尤其是頭部灘槽、灘岸銜接部位，一種是由于護(hù)底處于深槽，水深流急導(dǎo)致邊緣壓載體出現(xiàn)滑落，加之邊緣結(jié)構(gòu)柔性不夠?qū)е伦o(hù)底局部破壞；另一種主要由于床面和護(hù)底為兩種不同的介質(zhì)，在水流作用下護(hù)底端部邊緣床面有較為強(qiáng)烈的沖刷變化，處于深槽區(qū)稍低位置護(hù)底端部邊緣隨之會(huì)發(fā)生變形，進(jìn)而加劇排邊緣水流紊動(dòng)強(qiáng)渡和河床沖刷速度，在灘岸銜接部位強(qiáng)烈的沖刷引起塌陷變形、排破壞，護(hù)底邊緣防護(hù)的塊石滑落后無(wú)防沖備填材料，沖刷坑不斷擴(kuò)大，護(hù)底邊緣被強(qiáng)烈水流掀起進(jìn)而破壞。

研究表明水流是護(hù)底帶邊緣及岸灘銜接處沖刷破壞的主要?jiǎng)恿σ蛩?，護(hù)底帶邊緣及岸灘銜接處沖刷破壞是水流、河床、護(hù)底建筑相互作用的結(jié)果。由于護(hù)底帶多處于深水主槽內(nèi)，水深、流急，邊緣水流結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的三維特性，導(dǎo)致護(hù)底邊緣河床劇烈淘刷，一旦護(hù)底帶邊緣發(fā)生破壞，將帶來(lái)較多的次生問(wèn)題，甚至影響整個(gè)工程效果。因此，如何確定合理的護(hù)底帶邊緣參數(shù)，設(shè)計(jì)出高效率、高質(zhì)量、高耐久性的護(hù)底邊緣結(jié)構(gòu)，保證工程投資效益的最大化就顯得非常重要。

近年來(lái)，隨著三峽蓄水后壩下河床的持續(xù)沖刷，護(hù)底帶工程在長(zhǎng)江中游應(yīng)用逐漸增多，對(duì)護(hù)底帶防護(hù)技術(shù)的需求越來(lái)越多，出現(xiàn)了很多新穎的邊緣防護(hù)型式，包括四面體透水框架群、格柵等護(hù)底邊緣防護(hù)技術(shù)，但這些技術(shù)多是單一結(jié)構(gòu)的防護(hù)，防護(hù)效果也不盡如人意，因此，需要進(jìn)一步開發(fā)新的護(hù)底邊緣防沖結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種護(hù)底邊緣組合式防沖結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可有效減小水流對(duì)護(hù)底帶邊緣的沖刷，保護(hù)護(hù)底建筑物穩(wěn)定，延長(zhǎng)護(hù)底建筑物的使用壽命。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種護(hù)底邊緣組合式防沖結(jié)構(gòu)，包括由防護(hù)塊石形成的防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)、由柔性沙枕形成的防沖備拋結(jié)構(gòu)、由四面體透水框架形成的減速促淤結(jié)構(gòu)，所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)設(shè)置在護(hù)底主體的頭部上方，所述防沖備拋結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)外側(cè)且與所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)的頭部搭接，所述減速促淤結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述防沖備拋結(jié)構(gòu)的外側(cè)；當(dāng)護(hù)底主體設(shè)有由護(hù)底塊石形成的護(hù)底拋石壓載結(jié)構(gòu)時(shí)，所述防護(hù)塊石的粒徑大于所述護(hù)底塊石的粒徑。

所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)的寬度和所述防沖備拋結(jié)構(gòu)的寬度均為500cm，所述防沖備拋結(jié)構(gòu)與所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)的頭部搭接長(zhǎng)度為100cm。

所述減速促淤結(jié)構(gòu)的寬度為800cm。

所述防護(hù)塊石的粒徑為50cm；所述柔性沙枕采用袋狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為600cm，橫截面周長(zhǎng)為378cm，在所述柔性沙枕上設(shè)有充填袖口，所述柔性沙枕內(nèi)的沙石裝填量為5～6m³。

所述四面體透水框架采用正四面體鏤空結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為100cm。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

一)在護(hù)底邊緣采用大顆粒拋石壓載，既可保持大流速區(qū)護(hù)底邊緣塊體穩(wěn)定，也能抵抗向下水流、馬蹄形旋渦及面層水流綜合剪力作用。

二)在防護(hù)塊石外側(cè)布置沙枕結(jié)構(gòu)，沙枕的柔性結(jié)構(gòu)特征不僅為床面和護(hù)底兩種較大差異的不同介質(zhì)間提供了柔性過(guò)渡，豐富了護(hù)底邊緣附近的流場(chǎng)變化，同時(shí)為邊緣沖刷坑形成后提供備拋材料及時(shí)填充沖刷坑防止沖刷進(jìn)一步擴(kuò)大。

三)在沙枕的外側(cè)布置四面體透水框架塊體可有效減低邊緣流速，泥沙在塊體的孔洞中落淤，進(jìn)而增強(qiáng)了護(hù)底邊緣床面的穩(wěn)定性。

綜上所述，本實(shí)用新型能夠同時(shí)適用于不同復(fù)雜水流條件下的護(hù)底端部邊緣防護(hù)，有助于改善護(hù)底邊緣防護(hù)型式，能夠有效改善建筑物附近床面水流結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效減小水流對(duì)護(hù)底帶邊緣的沖刷，保護(hù)護(hù)底建筑物穩(wěn)定，延長(zhǎng)護(hù)底建筑物的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的立面圖；

圖2是本實(shí)用新型的平面圖；

圖3是本實(shí)用新型的柔性沙枕立面圖；

圖4是圖3的A-A剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型的四面體透水框架立體圖。

圖中：1、護(hù)底主體，1-1、護(hù)底塊石，2、防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)，2-1、防護(hù)塊石，3、防沖備拋結(jié)構(gòu)，3-1、柔性沙枕，4、減速促淤結(jié)構(gòu)，4-1、四面體透水框架。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參見圖1～圖5，一種護(hù)底邊緣組合式防沖結(jié)構(gòu)，包括由防護(hù)塊石2-1形成的防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)2、由柔性沙枕3-1形成的防沖備拋結(jié)構(gòu)3、由四面體透水框架4-1形成的減速促淤結(jié)構(gòu)4，所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)2設(shè)置在護(hù)底主體1的頭部上方，所述防沖備拋結(jié)構(gòu)3設(shè)置在所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)2外側(cè)且與所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)2的頭部搭接，所述減速促淤結(jié)構(gòu)4設(shè)置在所述防沖備拋結(jié)構(gòu)3的外側(cè)；當(dāng)護(hù)底主體1設(shè)有由護(hù)底塊石1-1形成的護(hù)底拋石壓載結(jié)構(gòu)時(shí)，所述防護(hù)塊石2-1的粒徑大于所述護(hù)底塊石1-1的粒徑。

在本實(shí)施例中，通過(guò)模擬護(hù)底邊緣沖刷較大影響范圍來(lái)確定，所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)2的寬度和所述防沖備拋結(jié)構(gòu)3的寬度均為500cm，所述防沖備拋結(jié)構(gòu)3與所述防護(hù)拋石壓載結(jié)構(gòu)的頭部搭接長(zhǎng)度為100cm。通過(guò)模擬護(hù)底邊緣沖刷一般影響范圍來(lái)確定，所述減速促淤結(jié)構(gòu)4的寬度為800cm。所述防護(hù)塊石2-1的粒徑為50cm；所述柔性沙枕3-1采用袋狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為600cm，橫截面周長(zhǎng)為378cm，在所述柔性沙枕3-1上設(shè)有充填袖口，所述柔性沙枕3-1內(nèi)的沙石裝填量為5～6m³，在外力作用下容易改變形狀，適應(yīng)性較好。所述四面體透水框架4-1采用正四面體鏤空結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為100cm。

在本實(shí)用新型中，上述防護(hù)塊石2-1用于對(duì)護(hù)底主體1進(jìn)行有效壓載，并抵抗護(hù)底主體邊緣向下水流、馬蹄形旋渦及面層水流綜合剪力作用，使得護(hù)底邊緣灘面泥沙不能起動(dòng)進(jìn)而保護(hù)護(hù)底穩(wěn)定；沙枕為拋石壓載外緣與沙質(zhì)天然底床間的柔性過(guò)渡結(jié)構(gòu)和邊緣形成沖刷坑后的防沖備拋材料；沙枕外側(cè)布置四面透水框架主要是增大最外側(cè)天然床面一般沖刷變形區(qū)灘面阻力，減小灘面流速，使得灘面流速小于泥沙起動(dòng)流速進(jìn)而保護(hù)護(hù)底外緣床面。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。