本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在我國高寒地區(qū)，冰荷載對橋墩的危害不可忽視，冰凍期橋墩破壞原因大致三方面：橋墩冰凍層處凍融循環(huán)導致橋墩混凝土處裂縫擴展以及導致混凝土材料變形、開裂等；橋墩周圍被大面積的冰層圍繞，冰層在水流、風的作用下，存在往某個方向移動的趨勢，而橋墩阻礙冰層的整體移動，從而導致橋墩受到來自冰層的推力，造成剪切破壞；在融冰期堅硬的冰塊不斷撞擊橋墩。因此需要在橋墩危險區(qū)域采取一定的防護設施，使上述危害對橋墩的破壞達到最低限度。傳統(tǒng)的電加熱和對水面進行吹風擾動的以防止結(jié)冰的方式能源耗費較大，而且往往不能很好地抵御浮冰的撞擊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種橋墩保護裝置及其施工方法，具有防護效果好、施工安裝方便的特點。

本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置，包括能圍住橋墩的防護套，所述防護套包括支撐骨架、緩沖板、擋板、浮力機構(gòu)和加熱系統(tǒng)，所述緩沖板固定于所述支撐骨架內(nèi)側(cè)面，所述擋板固定在所述支撐骨架外側(cè)面，且所述擋板高度能阻擋外側(cè)浮冰及上部水流，所述浮力機構(gòu)固定在支撐骨架上，浮力機構(gòu)的浮力能保證防護套浮在水中，所述加熱系統(tǒng)均固定在所述緩沖板與所述擋板之間。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述擋板為EVA橡膠板，所述擋板本身也為浮力機構(gòu)。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述支撐骨架下部設有浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括，所述支撐骨架下部可拆卸固定有若干層所述EVA橡膠板。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，述加熱系統(tǒng)包括固定在所述支撐骨架上的電伴熱帶，所述支撐骨架上設有電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)，所述電伴熱帶通過所述電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)穿插布置在所述支撐骨架上。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述防護套由若干塊防護套體拼接而成，所述防護套體上還設有防護套體連接結(jié)構(gòu)，所述防護套體連接結(jié)構(gòu)包括在一個防護套體上設置的連接耳板和相鄰的防護套體上設置的連接通孔，所述連接耳板通過螺栓結(jié)構(gòu)連接相鄰的防護套體。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述緩沖板與所述加熱系統(tǒng)之間還設有導熱板，導熱板用以防止加熱系統(tǒng)燙壞緩沖板。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架上還設有隔水板，所述隔水板分別頂住緩沖板和擋板并將所述防護套分隔為若干區(qū)域。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架包括上骨架、下骨架和連接所述上骨架與所述下骨架的中間支撐，所述上骨架內(nèi)側(cè)設有用于固定所述擋板的倒U形固定槽，所述下骨架內(nèi)側(cè)設有用于固定所述擋板的L形固定槽。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架包括上骨架、下骨架和連接所述上骨架與所述下骨架的中間支撐，所述緩沖板通過繞過所述上骨架和所述下骨架的緩沖板綁帶固定在所述支撐骨架上。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，還包括能使所述防護套復位的復位機構(gòu)。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述復位機構(gòu)包括兩個固定環(huán)和若干導向索，兩個所述固定環(huán)均固定在橋墩上且分別位于所述防護套體上方和下方，所述支撐骨架上設有能使所述導向索穿過并滑動的升降通孔，所述導向索穿過所述升降通孔且所述導向索的兩端分別固定在所述固定環(huán)上。

本發(fā)明提供的前述的橋墩保護裝置的施工方法，包括制作支撐骨架的步驟、安裝加熱系統(tǒng)的步驟、安裝緩沖板、擋板和浮力機構(gòu)的步驟、安裝防護套的步驟和加熱系統(tǒng)連接的步驟。

進一步地，前述的橋墩保護裝置的施工方法，包括前述的復位系統(tǒng)的安裝步驟：

步驟一，在橋墩上安裝固定環(huán)的固定件；

步驟二，安裝固定環(huán)；

步驟三，安裝防護套；

步驟四，將導向索一端固定在一個固定環(huán)上，并將導向索另一端穿過防護套體的升降通孔后固定在另一個固定環(huán)上。

本發(fā)明所述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置，采用支撐骨架、緩沖板和擋板的結(jié)構(gòu)，三級緩沖浮冰撞擊的破壞，防護效果好，而且擋板布置在橋墩的外圍且與橋墩有一定距離，能夠有效防止浮冰撞擊和結(jié)冰的擠壓；通過擋板減小了裝置內(nèi)部水的流動，采用加熱系統(tǒng)對水進行加熱時能防止大量熱量隨水流動的散失，能很好地防止結(jié)冰對橋墩的危害，同時達到節(jié)省能源的作用，本發(fā)明提供的橋墩保護裝置的施工方法采用分部位安裝的方法便于施工安裝且利于檢驗安裝質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實施例防護套的立視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實施例的防護套體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種實施例的防護套體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一種實施例單個防護套體支撐骨架和加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明一種實施例多個防護套體支撐骨架和加熱系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明一種實施例的復位系統(tǒng)安裝狀態(tài)示意圖。

上述附圖中標記對應關(guān)系為：

100防護套體；

110支撐骨架；111上骨架；112下骨架；113中間支撐；114倒U形固定槽；115 L形固定槽；116緩沖板綁帶；117擋板綁帶；

120緩沖板；

131擋板；132浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；

141電伴熱帶；142電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)；

151連接耳板；152連接通孔；

160升降通孔；

170隔水板；

180導熱板；

210固定環(huán)；220導向索；

300橋墩。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

參考附圖1和附圖2，本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置，包括能圍住橋墩的防護套，所述防護套包括支撐骨架110、緩沖板120、擋板131、浮力機構(gòu)和加熱系統(tǒng)，所述緩沖板120固定于所述支撐骨架110內(nèi)側(cè)面，所述擋板131固定在所述支撐骨架110外側(cè)面，且所述擋板131高度能阻擋外側(cè)浮冰及上部水流，所述浮力機構(gòu)固定在支撐骨架110上，浮力機構(gòu)的浮力能保證防護套浮在水中，所述加熱系統(tǒng)均固定在所述緩沖板120與所述擋板131之間。

實際使用時，擋板131將其內(nèi)部的區(qū)域圍住，使水面及水面以下的一段距離的水體相對靜止，即通過擋板減小了裝置內(nèi)部水的流動，再采用加熱系統(tǒng)對水進行加熱，這樣就能防止大量熱量隨水流動的散失，能很好地防止結(jié)冰對橋墩的危害，同時達到節(jié)省能源的作用，本文所指的上部水流是指橋墩300周圍的水面及水面以下的一段距離的流動水體。同時本發(fā)明通過浮力機構(gòu)的浮力作用可保證整個隨水位的升降而升降，同時擋板131布置在橋墩的外圍且與橋墩有一定距離，對流冰的撞擊有一定的緩沖效果，能夠減小流冰對橋墩300的撞擊力。緩沖板120位于支撐骨架110內(nèi)側(cè)面，當浮冰撞擊時也可以起到良好的緩沖作用。因為有的橋墩300呈圓臺狀，故支撐骨架110內(nèi)側(cè)面應具有與橋墩的橋墩300具有相同的傾斜度，方便裝置在受到外力碰撞時，裝置內(nèi)側(cè)與橋墩均勻接觸。由于整個裝置類似于一個套筒，本發(fā)明提供的裝置的防冰方法也可以稱為“輕型套筒法”。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述擋板131為EVA橡膠板，所述擋板131本身也為浮力機構(gòu)。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，緩沖板120采用橡膠板，擋板131采用EVA橡膠板，EVA橡膠板具有輕質(zhì)，浮力大，耐磨損等特性。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述支撐骨架110下部設有浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132包括，所述支撐骨架110下部可拆卸固定有若干層所述EVA橡膠板。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132為EVA橡膠層狀板，浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132固定于支撐骨架110下部空間，為整個系統(tǒng)提供主要的浮力，同時也起到一定的緩沖作用，通過對浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132的EVA層狀板的增減可實現(xiàn)裝置的浮沉，直至將裝置中最上面一排穿插電伴熱帶141停留在與水面齊平的位置。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，述加熱系統(tǒng)包括固定在所述支撐骨架110上的電伴熱帶141，所述支撐骨架110上設有電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142，所述電伴熱帶141通過所述電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142穿插布置在所述支撐骨架110上。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142為焊接在支撐骨架110上的套環(huán)。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述防護套由若干塊防護套體100拼接而成，所述防護套體100上還設有防護套體連接結(jié)構(gòu)，所述防護套體連接結(jié)構(gòu)包括在一個防護套體100上設置的連接耳板151和相鄰的防護套體100上設置的連接通孔152，所述連接耳板151通過螺栓結(jié)構(gòu)連接相鄰的防護套體100。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述緩沖板120與所述加熱系統(tǒng)之間還設有導熱板180，導熱板180用以防止加熱系統(tǒng)燙壞緩沖板120。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架110上還設有隔水板170，所述隔水板170分別頂住緩沖板120和擋板130并將所述防護套分隔為若干區(qū)域。在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，所述隔水板170為鋁合金板，沿所述防護套徑向布置。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架110包括上骨架111、下骨架112和連接所述上骨架111與所述下骨架112的中間支撐113，所述上骨架111內(nèi)側(cè)設有用于固定所述擋板131的倒U形固定槽114，所述下骨架內(nèi)側(cè)設有用于固定所述擋板131的L形固定槽115，所述擋板131上部纏繞有擋板綁帶117。所述擋板綁帶117優(yōu)選橡膠帶。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，所述擋板131上端插入倒U形固定槽114內(nèi)并用橡膠帶（即擋板綁帶117）纏繞一圈，防止擋板131上端脫槽；下端進入L形固定槽115內(nèi)，同時下端使用防水性環(huán)氧樹脂膠固定于L型固定槽上，并且使用橡膠繩綁扎在L形固定槽115上，防止擋板131下端脫槽。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，中間支撐113通過焊接將上骨架111與所述下骨架112連接固定，中間支撐113外側(cè)面還設有鋁合金板，鋁合金板上焊接有套環(huán)，套環(huán)用于穿設固定加熱系統(tǒng)，即前述的電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置，所述支撐骨架110包括上骨架111、下骨架112和連接所述上骨架111與所述下骨架112的中間支撐113，所述緩沖板120通過繞過所述上骨架111和所述下骨架112的緩沖板綁帶116固定在所述支撐骨架110上。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，當裝置在受到外部冰層撞擊力時候，緩沖板120起到緩沖作用，緩沖板120的厚度要大于用于固定緩沖板120的L形固定槽115翼緣的寬度，緩沖板120上端固定于上部的L形固定槽115上，下端使用橡膠繩綁扎于下部的L形固定槽115上并且使用防水性環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑粘結(jié)于L形固定槽115上；每隔一段距離在橡膠板外部使用緩沖板綁帶116將其固定于支撐骨架110上。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，還包括能使所述防護套復位的復位機構(gòu)。

進一步地，前述的一種橋墩保護裝置中，所述復位機構(gòu)包括兩個固定環(huán)210和若干導向索220，兩個所述固定環(huán)210均固定在橋墩300上且分別位于所述防護套體100上方和下方，所述支撐骨架110上設有能使所述導向索220穿過并滑動的升降通孔160，所述導向索220穿過所述升降通孔160且所述導向索220的兩端分別固定在所述固定環(huán)210上。

在本發(fā)明提供的一種橋墩保護裝置的一種實施例中，橋墩300本身呈不等徑圓柱狀，將固定環(huán)210的直徑設計成所對應的橋墩300部位的直徑，使用吊鉤可將固定環(huán)210放置于于預設位置并且在橋墩300水面以上一定距離位置也固定相應的固定環(huán)210，利用這一特性，將導向索220通過升降通孔160，一端綁扎于上方的固定環(huán)210，一端綁扎于下方的固定環(huán)210，并且使導向索220處于微繃緊狀態(tài)。固定環(huán)210優(yōu)選鋼筋環(huán)，為便于安裝，可以設置為通過鋼筋套筒連接的兩條半圓鋼筋。導向索220可以是橡膠繩、鋼絞線、鐵鏈，優(yōu)選橡膠繩。

使用復位系統(tǒng)有以下四個優(yōu)點。一是可以使裝置在受到流冰撞擊后或者風力作用后能恢復到原來的狀態(tài)；二是可防止裝置圍繞橋墩的過度扭轉(zhuǎn)，造成裝置內(nèi)部的電伴熱帶141與外部電伴熱帶141的電源接口損壞；三是在枯水期，裝置可落于下固定環(huán)210上面，避免沒有任何措施導致裝置在枯水期的損壞，等到水面上漲，裝置可再次恢復到正常工作狀態(tài)；四是保證裝置在沒有外力撞擊作用下，裝置內(nèi)側(cè)和橋墩300保持一定的距離，防止裝置在沒有復位系統(tǒng)的情況下，裝置一側(cè)緊靠橋墩，隨水位的波動，過度磨損裝置內(nèi)側(cè)的緩沖板120。

本發(fā)明提供的前述的橋墩保護裝置的施工方法，包括制作支撐骨架110的步驟、安裝加熱系統(tǒng)的步驟、安裝緩沖板120、擋板131和浮力機構(gòu)的步驟、安裝防護套的步驟和加熱系統(tǒng)連接的步驟。

進一步地，前述的橋墩保護裝置的施工方法，包括前述的復位系統(tǒng)的安裝步驟：

步驟一，在橋墩300上安裝固定環(huán)210的固定件；

步驟二，安裝固定環(huán)210；

步驟三，安裝防護套；

步驟四，將導向索220一端固定在一個固定環(huán)210上，并將導向索220另一端穿過防護套體100的升降通孔160后固定在另一個固定環(huán)210上。

實施例1：

某高寒地區(qū)的橋墩整個橋墩300高度為10.57m，橋帽高度為2.2m，橋墩300為不等徑圓柱體，上部截面（即橋帽下部）直徑為3.3m，橋墩300底部截面直徑為4.357m，橋墩300具有20：1的傾斜度，水面處的冰凍層厚度為0.5米，并且常水位層距離橋墩300底部8.0米。該地區(qū)橋墩遭到破壞的主要原因是冰排對橋墩300的擠壓力、孤立流冰的撞擊力。根據(jù)當?shù)鼐唧w情況，設計出的一種可升降的防治橋墩冰凍層擠壓和流冰撞擊的保護裝置，該裝置具體加工工藝如下，防護套高1米，上骨架111內(nèi)徑5.09米，下骨架112內(nèi)徑5.03米，上骨架111和下骨架112均為鋁合金骨架，上骨架111和下骨架112均有一定數(shù)量直徑為2cm的升降通孔160，并且上下的升降通孔160均對齊，防護套等分為八個防護套體100，通過對固定在上骨架111和下骨架112上的連接耳板151對接拼接成整體再使用螺栓進行固定。支撐骨架內(nèi)側(cè)豎向具有20:1的傾斜度。電伴熱帶141采用上下平行式穿插于電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142中，電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142是焊接在中間支撐113上的套環(huán)，電伴熱帶141接頭通過上骨架111的升降通孔160連接于外部的配電箱，或者連接于相鄰防護套體100的電伴熱帶141的接頭，電伴熱帶141總長度經(jīng)計算大約需要110米。擋板131采用EVA橡膠板，厚度取5cm～7cm左右為宜，厚度過大會影響電伴熱帶的散熱效果。對組裝好的裝置進行初步試水試驗，通過對下骨架112下面的浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132即EVA橡膠層狀板，進行增減達到使支撐骨架110上部露出水面30cm左右的狀態(tài)。在復位系統(tǒng)中將下方的固定環(huán)210放置于水下，固定環(huán)210為通過套筒連接的鋼筋環(huán)，固定環(huán)210固定于橋墩300相應位置，如果放置的固定環(huán)210出現(xiàn)不平穩(wěn)偏差，即不與橋墩300外圓周重合，可通過帶掛鉤的繩子進行糾偏；下方的固定環(huán)210上綁扎有導向索220，導向索220為橡膠繩，橡膠繩通過上骨架111和下骨架112上的升降通孔160后分別綁扎固定于上方的固定環(huán)210上面。與傳統(tǒng)人工破冰法相比，此種裝置在投入使用后，不僅能節(jié)省大量人力，而且能大大降低事故發(fā)生的可能性。

本實施例所述的裝置中的鋁合金板經(jīng)過防銹蝕處理，裝置可分解成多個圓弧狀結(jié)構(gòu)，各個部分結(jié)構(gòu)通過相互的連接螺栓板連接成一個整體，避免裝置過大造成現(xiàn)場操作不便。本實施例所述的裝置內(nèi)部的電伴熱帶采用合金加熱絲，輸出功率根據(jù)溫度的增高而下降，運行過程中損耗小、耗電量小，并且所述伴熱帶外圍包裹的加強套具有很好的防水效果和耐久性。本實施例所述的裝置通過伴熱帶的加熱效果使得橋墩周邊冰層融化，進而避免了冰凍層處產(chǎn)生的擠壓力對橋墩300的剪切破壞，并且消除了凍融循環(huán)對橋墩300冰凍層處混凝土產(chǎn)生的破壞。

實施例2：

某高寒地區(qū)的橋墩整個橋墩300高度為10.57m，橋帽高度為2.2m，橋墩300為不等徑圓柱體，上部截面（即橋帽下部）直徑為3.3m，橋墩300底部截面直徑為4.357m，橋墩300具有20：1的傾斜度，水面處的冰凍層厚度為0.5米，并且常水位層距離橋墩300底部8.0米。

首先，根據(jù)橋墩300的施工圖紙及水面的設計水位確定本發(fā)明裝置的尺寸。

然后，制作支撐骨架110：中間支撐113采用輕型中空套筒結(jié)構(gòu)，輕型中空套筒采用工廠預制成型的方法，對鋼套筒進行防銹處理，或者選用不銹鋼材料，具體加工工藝如下，鋼套筒高1米；頂部上骨架111與下骨架112均為鋁合金骨架，上骨架111內(nèi)徑5.09米，下骨架112內(nèi)徑5.03米，上骨架111與下骨架112均有一定數(shù)量的直徑為2cm的貫穿孔洞（即升降通孔160），并且上下孔洞均對齊，鋼套筒通過焊接的方式與上骨架111和下骨架112連接。防護套均等分為八部分，可以通過對固定在骨架上面的連接耳板151對接的方式拼接成整體，連接耳板151是分別在上骨架111與下骨架112一端上均焊接的有帶螺栓孔的焊接鋼板，連接耳板151側(cè)相鄰的上骨架111與下骨架112對應位置具有連接通孔152，兩部分拼接之后，使用螺栓進行固定即可。需要注意的是，如果中間支撐113內(nèi)側(cè)面為了貼合橋墩300而設置一定的傾斜度時，中間支撐113外側(cè)面無需設置傾斜度。

接著，安裝加熱系統(tǒng)，通過在寬度為4cm左右的鋁合金板上面焊接套環(huán)的方式制成電伴熱帶固定結(jié)構(gòu)142，用于固定電伴熱帶141，鋁合金板通過焊接的方式固定于上骨架111和下骨架112，由于電伴熱帶141寬度一般在1.5cm左右，故焊接套環(huán)的規(guī)格取縱向?qū)挾?cm即可滿足使用要求。電伴熱帶141采用上下平行式穿插于焊接套環(huán)中。接頭處通過上骨架111上的升降通孔160或為通過電伴熱帶141專設的通孔穿出。

接著，安裝擋板131和浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132，擋板131采用EVA橡膠墊，EVA橡膠墊常用于人們在水上的休息與娛樂，具有輕質(zhì)，浮力大，耐磨損等特性。EVA橡膠墊應用廣泛，EVA橡膠板通過套筒外圍的U型槽安置于套筒外圍，并且在倒U形固定槽114處圍繞套筒對橡膠板包裹一層橡膠帶對其起到二次固定的作用。EVA橡膠板厚度取5～7cm左右為宜，厚度過高影響電伴熱帶的散熱效果。為了進一步保證套筒能達到理想漂浮位置，對下骨架112下部空間進行EVA層狀橡膠板的填充形成浮力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)132，填充所采用的橡膠板可采用層狀橡膠板粘結(jié)成整體式，方便接連下來的調(diào)試；將EVA橡膠板按照下骨架112下部的空間形狀進行裁剪，將裁剪好的橡膠板放置于下鋁合金板下部。對安裝擋板131和后的裝置進行初步試水試驗，通過對下骨架112下面的層狀橡膠板進行增減達到防護套上部露出水面30cm左右即可。

接著，安裝緩沖板120，防護套靠近內(nèi)側(cè)面的一圈焊接有薄鋁合金板（即導熱板180），用于固定以及穩(wěn)定防護套，防護套上部以及下部均設有上L形固定槽115，L形固定槽115用于固定緩沖板120，緩沖板120為EVA橡膠板，厚度約為5cm，用于緩沖套筒與橋墩300的擠壓。L形固定槽115突出的翼緣部分的長2～3cm，小于緩沖板120厚度；緩沖板120通過繞過上骨架111和下骨架112的緩沖板綁帶116固定在所述支撐骨架110上，并且緩沖板120底部綁扎于下部的L形固定槽115上。

接著，安裝固定環(huán)210，為了防止防護套在水流和風力的作用下造成套筒的過度扭轉(zhuǎn)對電伴熱帶在外部接口處的損壞，和防護套偏于橋墩300一側(cè)造成的套筒橡膠層和橋墩300隨水位起伏的波動造成的磨損，以及枯水期套筒的安置辦法，采用彈性橡膠繩對套筒的漂浮位置進行進一步的固定，首先在橋墩300加固層頂部和橋墩300橡膠包裹層的下部分別使用角鋼固定一個鋼筋環(huán)（即固定環(huán)210），鋼筋環(huán)套于橋墩300上，鋼筋環(huán)的直徑為4.7米，經(jīng)計算距橋墩300加固層底部3.5米橋墩300直徑為4.7米，將鋼筋環(huán)放置于水下，鋼筋環(huán)會固定于橋墩300相應位置，如果出現(xiàn)偏差，可通過掛鉤進行糾偏。

接著，安裝防護套整體安裝，通過對固定在骨架上面的連接耳板151對接的方式拼接成整體。

接著，加熱系統(tǒng)連接，電伴熱帶141接頭處通過上骨架111上的升降通孔160或為通過電伴熱帶141專設的通孔連接于外部的配電箱，或者連接于另一部分套筒中電伴熱帶的接頭，本方案中電伴熱帶141總長度經(jīng)計算大約需要110米，為了施工時在焊接套環(huán)中穿插電伴熱帶141方便以及后期投入使用工程中檢修方便，電伴熱帶141采用每段長度60米左右需對配電箱進行一次連接。

最后，在鋼筋環(huán)上綁扎設橡膠繩（即導向索220），橡膠繩一端固定在一個鋼筋環(huán)上，另一端通過上骨架111和下骨架112上的升降通孔160后綁扎固定于另一個鋼筋環(huán)上，這樣套筒在受到較小外力的作用下也能在橋墩300正中間，并且防止套筒的過度扭轉(zhuǎn)損壞電伴熱帶與外界的接口。

方案可行性評估：

套筒浮力計算：對套筒浮力進行計算，選其中一個分套筒作為研究對象計算各部分組件的重量：

上鋁合金骨架7.5kg；

下鋁合金骨架5kg；

支架3*3kg=9kg；

薄鋁合金板3*2kg=6kg；

帶焊接套環(huán)的鋁合金板4*2kg=8kg；

連接螺栓板6kg；

上下L型槽和U型槽8kg；

單個分套筒重量共計50kg；

對套筒上EVA橡膠板提供的浮力進行計算：

鋁合金板下部層狀EVA板的最大排水質(zhì)量為0.2*0.15*2*1000=60kg；

套筒外部的EVA板最大排水質(zhì)量為0.05*0.6*2*1000=60kg

總共排水質(zhì)量為60+60=120kg＞套筒重量50kg

故本方案可靠性較高。

融冰效果：電伴熱帶141處于四周被套筒支架與橡膠板包裹的狀態(tài)，故套筒中的水幾乎處于靜止狀態(tài)，電伴熱帶141直接作用于這部分水，同時對套筒外部附近的水也進行加熱，防止水面處結(jié)冰狀態(tài)；

成本計算：對一個橋墩加固原材料造價進行預算，本方案出于對造價成本的考慮選用了“輕型套筒法”，鋼套筒采用工廠預制輕型抗壓中空套筒，造價為2萬元左右，電伴熱帶141規(guī)格采用25w每米，總長度為110米，電伴熱帶每米10元，工序1100元，電伴熱帶141的特點是初始狀態(tài)下為25w全功率工作，隨著電伴熱帶141的溫度不斷地增加功率也隨之下降，電伴熱帶141穩(wěn)定工作的功率取15w/m，一天的耗電量為39.6度電，一個月耗電量為3564度電；

將本方案與鼓風機擾動水面法進行對比，橋墩300周長為14米，鼓風機通過纏繞在橋墩300一周的通風管道對水面進行吹風擾動，鼓風機功率為2.5kw，3個月耗電量為5400度電；耗電量要遠大于電伴熱帶141的耗電量。當冬季出現(xiàn)斷電突發(fā)情況時，采用鼓風機對水面吹風的方法，對已經(jīng)凍結(jié)在橋墩300上面的冰凍層無能為力，需進行人工除冰，耗費人力；而采用本方案的電伴熱帶可將冰凍層再次融化開，自主性較好；故本方案相對于吹風擾動水面法更加經(jīng)濟實用。

本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。