一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造制造技术

本实用新型专利技术公开了一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造，包括拱座本体，在拱座本体的底部设置有若干个桩基，桩基嵌入拱座本体的下覆基岩中。本实用新型专利技术的目的在于：针对拱桥对桥位处的地质条件要求非常高，从而极大地限制了该桥型的大范围推广应用和发展的问题，提供一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造。在同一地质条件下，相比于传统的拱桥拱座，该拱座能够提供更大的承载能力。

Arch abutment structure of arch bridge for improving bearing capacity of foundation

The utility model discloses an arch structure of an arch bridge to improve the bearing capacity of the foundation, which comprises an arch body, a plurality of pile foundations are arranged at the bottom of the arch body, and the pile foundation is embedded in the underlying bedrock of the arch body. The purpose of the utility model is to provide an arch structure of an arch bridge to improve the bearing capacity of the foundation, aiming at the problem that the arch bridge requires very high geological conditions at the bridge location, thus greatly restricting the wide-range popularization, application and development of the bridge type. Under the same geological conditions, compared with the traditional arch abutment, the arch abutment can provide greater bearing capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造
本技术属于桥梁建筑工程
具体地，涉及一种提高拱桥拱座基础的承载能力的构造。
技术介绍
近年来，随着中国西南部等山区的高速铁路建设的飞速发展，在铁路桥梁设计中，越来越多的遇到了需采用大跨度拱桥进行跨越的高山峡谷地形。在这些地区，拱桥有着更好的地形适应性，同时能提供更大的结构刚度，行车平稳性及舒适性也更优，受力合理且外形优美，更能满足高速铁路对桥梁结构的要求。因此，拱桥是西南山区铁路跨深谷地形一种非常好的解决方案。而正是由于拱桥具有上述优点，该桥型在中国的发展也非常迅速。例如，在1997年就建成了主跨420m的世界第一大跨混凝土拱桥—万县长江大桥，此外还建成了主跨236m的水柏铁路北盘江大桥及主跨330m的贵州江界河大桥等一批大跨度拱桥。但是，这种桥型也有其自身的适用局限性。传统的拱桥拱座一般采用明挖基础，而拱桥是一种推力结构，对桥位处的地质条件要求非常高。特别是对于大跨度铁路拱桥而言，一般下覆基岩的基本承载力须达到1.0MPa以上，才能满足承载力要求。同时，对于大跨度拱桥而言，由于要满足基础承载力的要求，拱座基础的尺寸通常很大，相应地拱座混凝土的体量也非常大，其大体积混凝土结构的后期裂缝的产生很难控制，也是一个很大的安全隐患。上述缺点极大地限制了该桥型的大范围推广应用和发展。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对拱桥对桥位处的地质条件要求非常高，从而极大地限制了该桥型的大范围推广应用和发展的问题，提供一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造。在同一地质条件下，相比于传统的拱桥拱座，该拱座能够提供更大的承载能力。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造，包括拱座本体，在拱座本体的底部设置有若干个桩基，桩基嵌入拱座本体的下覆基岩中。相比于传统的拱座构造，其直接作用于下覆基岩，对下覆基岩的承载能力要求极高。本方案将桩基打入下覆基岩，并将拱座本体设置在桩基上，大大提高了下覆基岩的承载能力。作为优选方案，拱座本体的底部，设置有与拱脚的切线相互垂直的倾斜面。拱脚对拱座本体具有推力，推力的方向为垂直于拱脚的切线，本方案设置与拱脚切线垂直的倾斜面，使受力更均匀，对下覆基岩的压强减小，从而能够提高基岩的承载能力。作为优选方案，拱座本体的倾斜面上设置有阶梯，且阶梯由竖直面与水平面构成。阶梯面的水平面及竖直面将倾斜面的受力分解为竖直应力及水平应力，能够进一步减小下覆基岩的压强，从而能够进一步提高基岩的承载能力。作为优选方案，桩基设置在拱座本体阶梯面的水平面上，且桩基竖直设置。桩基竖直打入下覆基岩，有利于提高基岩的承载能力，且施工难度低。作为优选方案，拱座本体上设置有交界墩；拱座本体阶梯面的水平面中，有一个水平面的面积大于其余水平面，且该较大水平面上设置桩基的个数多于其余水平面。由于交界墩设置在了拱座本体上，使拱座本体受到的竖直应力相比于水平应力更大。本方案设置了更大的水平面，且在该水平面上设置更多的桩基，能够使拱座基础的受力均匀性更好。作为优选方案，各个桩基的长度相同。使桩基打入地层的深度一致，从而使拱座本体的支撑受力更均匀。作为优选方案，拱座本体由若干块相互独立的结构拼接而成。拱座混凝土体量较大，属大体积混凝土施工。为避免水化热导致拱座混凝土开裂，将拱座本体设计为由若干块相互独立的块体结构拼接而成，拱脚和交界墩置于块体上。这种设计方式，较大幅度地减小了单个混凝土结构的尺寸，有效减小了水化热的影响，改善了大跨度上承式拱桥拱座大体积混凝土裂缝控制的问题。作为优选方案，拱座本体包括位于底部并用于与基岩接触的左承重块和右承重块，以及位于顶部并用于支撑拱脚和交界墩的支撑块；左承重块与右承重块之间设置有隔板，支撑块与左承重块和右承重块之间直接接触。本方案提供一种结构合理的分体式拼接方式，能够有效减小大体量混凝土的水化热影响。作为优选方案，支撑块的底面由与拱脚垂直的第一平面，以及与交界墩垂直的第二平面组成；左承重块和右承重块的顶面与支撑块的底面相互匹配。用于支撑拱脚及交界墩的平面与其所支撑的结构垂直，使结构受力更合理，支撑能力更强。作为优选方案，左承重块的顶部左侧设置有左限制块，右承重块的顶部右侧设置有右限制块；左限制块与右限制块分别位于支撑块的左、右两侧。左限制块与右限制块用于限制支撑块沿左右横向的滑移，使拱座本体的结构稳定性更好。综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本技术的有益效果是：本技术提供了一种经济、合理的大跨度上承式拱桥拱座基础结构，能有效的解决大跨度上承式拱桥地质条件适应性差的问题，使得混凝土拱桥不再严格的受到地质条件的约束，极大的拓宽了该桥型的适用范围，同时也可改善大跨度上承式拱桥拱座大体积混凝土裂缝控制的问题。本技术的拱座构造的应用，打破了传统施工方法的技术瓶颈，为更大跨度的上承式拱桥的建设提供了新的思路和方法，是一种值得大范围推广的大跨度上承式拱桥拱座基础结构。附图说明图1是实施例的立体结构示意图一。图2是实施例的立体结构示意图二。图3是实施例的侧视结构示意图。图4是实施例(不包括隔板)的立体爆炸结构示意图一。图5是实施例(不包括隔板)的立体爆炸结构示意图二。图6是右承重块及桩基的立体结构示意图一。图7是右承重块及桩基的立体结构示意图二。图8是右承重块及桩基的侧视结构示意图。图9是支撑块、拱脚及交界墩的立体结构示意图一。图10是支撑块、拱脚及交界墩的立体结构示意图二。图11是支撑块、拱脚及交界墩的侧视结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本实施例公开了一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造，如图1-8所示，包括拱座本体1，在拱座本体1的底部设置有若干个桩基2，桩基2嵌入拱座本体1的下覆基岩中。具体地，如图1-11所示，拱座本体1的底部，设置有与拱脚3的切线相互垂直的倾斜面。拱座本体1的倾斜面上设置有阶梯，且阶梯由竖直面与水平面构成。桩基2设置在拱座本体1阶梯面的水平面上，且桩基2竖直设置。拱座本体1上设置有交界墩4；拱座本体1阶梯面的水平面中，有一个水平面的面积大于其余水平面，且该较大水平面上设置桩基2的个数多于其余水平面。各个桩基2的长度相同。具体地，如图1-11所示，拱座本体1由若干块相互独立的结构拼接而成。拱座本体1包括位于底部并用于与基岩接触的左承重块11和右承重块12，以及位于顶部并用于支撑拱脚3和交界墩4的支撑块13；左承重块11与右承重块12之间设置有隔板，支撑块13与左承重块11和右承重块12之间直接接触。支撑块13的底面由与拱脚3垂直的第一平面131，以及与交界墩4垂直的第二平面132组成；左承重块11和右承重块12的顶面与支撑块13的底面相互匹配。左承重块11的顶部左侧设置有左限制块111，右承重块12的顶部右侧设置有右限制块121；左限制块111与右限制块121分别位于支撑块13的左、右两侧。下面以某416m上承式钢筋混凝土拱桥为例对本实施例进行说明：该桥主跨416m，矢高99m，矢跨比1/4.2，拱圈采用单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造，包括拱座本体(1)，其特征在于：在拱座本体(1)的底部设置有若干个桩基(2)，桩基(2)嵌入拱座本体(1)的下覆基岩中。

【技术特征摘要】
1.一种提高基础承载能力的拱桥拱座构造，包括拱座本体(1)，其特征在于：在拱座本体(1)的底部设置有若干个桩基(2)，桩基(2)嵌入拱座本体(1)的下覆基岩中。2.根据权利要求1所述的提高基础承载能力的拱桥拱座构造，其特征在于：拱座本体(1)的底部，设置有与拱脚(3)的切线相互垂直的倾斜面。3.根据权利要求2所述的提高基础承载能力的拱桥拱座构造，其特征在于：拱座本体(1)的倾斜面上设置有阶梯，且阶梯由竖直面与水平面构成。4.根据权利要求3所述的提高基础承载能力的拱桥拱座构造，其特征在于：桩基(2)设置在拱座本体(1)阶梯面的水平面上，且桩基(2)竖直设置。5.根据权利要求4所述的提高基础承载能力的拱桥拱座构造，其特征在于：拱座本体(1)上设置有交界墩(4)；拱座本体(1)阶梯面的水平面中，有一个水平面的面积大于其余水平面，且该较大水平面上设置桩基(2)的个数多于其余水平面。6.根据权利要求4所述的提高基础承载能力的拱桥拱座构造，其特征在于：各个桩基(2)的长度相同。7.根据权利要求1所述的提高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克坚，任伟，徐勇，胡玉珠，何庭国，陈列，游励晖，胡京涛，谢海清，黄毅，韩国庆，杨国静，赵天翔，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51