CN104313999A - 一种桥墩结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥墩结构，由于桥墩基础结构为圆筒，并且内设十字型隔墙，这种设计受力效果好并且节省材料。而圆锥台柱为斜坡面，并且整体为刚性连接，当水面结冰时，流冰对桥墩结构的冰作用力小，桥墩结构的抗冰能力就强。另外，桥墩顶部设有上部承台板，可减少桥面板的跨度和厚度，节约工程成本。

Description

一种桥墩结构

技术领域

本发明涉及近海油气工程领域和港口、海岸工程领域，特别涉及一种桥墩结构。

背景技术

采用“海油陆采”的开发模式对近海油气资源进行开发，是一种经济、快捷、有效的途径，即先在海上修筑人工岛和连结人工岛与陆地的进海路，然后在人工岛上开采海底油气资源。进海路包括栈桥和实体路两种形式。栈桥具有透流特点，对海洋环境影响小，是长距离进海路必需采用的结构。

近海工程中，常用的栈桥结构有重力式墩基栈桥结构、桩基栈桥结构、筒型基础栈桥结构。其中重力式墩基栈桥结构耐久性好，承载力高，但传统的重力式墩基栈桥结构要求地基基础比较好，在软土地基上不适用，同时其在水中的断面面积大，因此受到的波浪荷载较大，特别是在北方冰冻区，受到的流冰作用力将非常大，这种作用力将严重损坏重力式墩基栈桥结构，缩短重力式墩基栈桥结构的使用寿命。

发明内容

本发明了提供了一种桥墩结构，以解决现有的重力式墩基栈桥结构不适用于软土地基，且由于受流水或流冰的作用力太大进而会影响使用寿命的技术问题。

本发明的目的在于提供一种桥墩结构，适用于软土地基，用于在软土地基近海域建造进海路栈桥，能够减小受流水或流冰的作用力，进而保证桥墩结构的使用寿命。

本发明提供的桥墩结构，包括圆筒，圆筒顶盖板，圆锥台柱，上部承台板；所述圆筒为中空型，外圈直径范围是6m～20m、高度范围为3m～15m；所述圆筒内设置十字型隔墙，所述十字型隔墙的高度小于等于所述圆筒的高度；所述圆筒上部设置所述圆筒顶盖板，所述圆筒用于沉入所述软土中，以支撑所述桥墩结构；所述圆筒顶盖板，上面放置所述圆锥台柱，所述圆筒顶盖板用于标记所述桥墩结构的安装位置；所述圆锥台柱为中空型，底部直径范围为2m～8m，顶部直径范围为1m～4m，高度范围为2m～10m；所述圆锥台柱的底部直径大于所述圆锥台柱的顶部直径，所述圆锥台柱的底部直径小于所述圆筒的外圈直径；所述圆锥台柱顶部设置所述上部承台板；所述圆锥台柱用于抵抗流水或流冰；所述上部承台板为长方体型，用于放置桥面板；其中，所述圆筒与所述圆筒顶盖板之间、所述圆筒顶盖板与所述圆锥台柱之间、所述圆锥台柱与所述上部承台板之间均为刚性连接。

优选的，所述圆筒的外圈直径为15.0m、高度为8.0m；所述十字型隔墙的高度与所述圆筒的高度相同；

优选的，所述圆锥台柱底部直径为6m，顶部直径为2.0m。

优选的，所述圆筒为钢筋混凝土结构。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供的一种桥墩结构，由于桥墩基础结构为圆筒，并且内设十字型隔墙，这种设计受力效果好并且节省材料。而圆锥台柱为斜坡面，并且整体为刚性连接，当水面结冰时，流冰对桥墩结构的冰作用力小，桥墩结构的抗冰能力就强。另外，桥墩顶部设有上部承台板，可减少桥面板的跨度和厚度，节约工程成本。

附图说明

图1为本发明实施例中桥墩结构的横剖面示意图。

图2为本发明实施例中桥墩结构的圆筒横截面俯视图。

图3为利用本发明实施例中桥墩结构排列安装形成的栈桥纵剖面示意图。

附图标记说明：圆筒1，圆筒顶盖板2，圆锥台柱3，上部承台板4，桥面板5，十字型隔墙6，桥面板后浇接头7。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

如图1所示，桥墩结构包括:圆筒1，圆筒顶盖板2，圆锥台柱3，上部承台板4，桥面板5(为了更直观的解释本发明，此处引入桥面板5)，十字型隔墙6。

圆筒1为中空型，外圈直径范围是6m～20m、高度范围为3m～15m。

如图2所示，圆筒1内设置十字型隔墙6，十字型隔墙6的高度小于等于圆筒1的高度。圆筒1上部设置圆筒顶盖板2，圆筒1用于沉入软土中，以支撑桥墩结构。

优选的，为了保证圆筒1能够更好地支撑桥墩结构，圆筒1使用钢筋混凝土结构。

优选的，圆筒1有如下设计标准：圆筒1壁厚0.25m、外圈直径为15.0m、高度为8.0m。十字型隔墙6的高度与圆筒1的高度相同。

对于圆筒顶盖板2来说，圆筒顶盖板2上面放置圆锥台柱3，圆筒顶盖板2用于标记桥墩结构的安装位置。若圆筒顶盖板2的下侧面和泥面接触，就表示桥墩结构下沉安装到位。

圆锥台柱3为中空型，底部直径范围为2m～8m，顶部直径范围为1m～4m，高度范围为2m～10m。

其中，圆锥台柱3的底部直径大于圆锥台柱3的顶部直径，圆锥台柱3的底部直径小于圆筒1的外圈直径。例如，圆锥台柱3底部直径为6m，顶部直径为2.0m。

圆锥台柱3顶部设置上部承台板4。

圆锥台柱3主要用来抵抗流水或流冰，由于圆锥台柱3为斜坡面，当水面结冰时，流冰对结构的冰作用力小，桥墩结构的抗冰能力就强。

上部承台板4为长方体型，用于放置桥面板5。

如图3所示，桥面板5是搁置在两个上部承台板4上，每个上部承台板4搁置了两块桥面板5，而则两个桥面板5中央就使用桥面板后浇接头7来填满。

在上面描述的结构中，圆筒1与圆筒顶盖板2之间、圆筒顶盖板2与圆锥台柱3之间、圆锥台柱3与上部承台板4之间均为刚性连接。刚性连接是指两个连接件之间，当一个件产生位移或受力时，与之相连的个件不相对于第一个件产生位移或相对变形，也就是两个连接为了一个整体。这样的设计，能够保证桥墩结构成为一个整体，当抵抗流冰时，也是整个结构抵抗流冰，不会出现由于连接不牢固使单个部件脱落损毁的情况。

本发明的一个实例如下：

如图1和图2所示的桥墩结构，包括圆筒1、圆筒顶盖板2、圆锥台柱3、上部承台板4和桥面板5。

插入到地基土中的圆筒1的外圈直径为15.0m、壁厚0.25m、高度为8.0m。

圆筒1内设置十字型隔墙6，壁厚0.20m，高度与圆筒1的高度相同。

圆筒顶盖板2厚度为0.5m。

圆筒顶盖板2上的空心圆锥台柱3的底部外径为6m、顶部外径为2.0m。

上部承台板4厚度1.0m，长度和宽度均为8m。

这样的一组桥墩结构总重约660吨。

下面介绍桥墩结构的安装方法：

桥墩结构在陆地上整体预制，下水后可将圆筒1内充气浮运至安装现场，定位后放出圆筒1内气体，桥墩结构靠自重使圆筒1下沉于软土地基中，自重下沉稳定后，再加压载使圆筒1继续下沉至圆筒顶盖板2下侧面和泥面接触，桥墩结构下沉安装到位。

沿路轴线依次安装桥墩结构，相邻桥墩结构的中心间距为20m。一系列的桥墩结构安装好后，将预制的宽1m、高1m、长14m、重35吨的桥面板5吊装搁置固定于相邻的两个桥墩结构的上部承台板4上，并对桥面板5的端头做后浇连接处理。8块桥面板5并排放置，形成8.0m宽的桥面。

这样建造的栈桥，桥面板5顶面距泥面高度在8.5m以上，桥面宽8.0m。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供的一种桥墩结构，由于桥墩基础结构为圆筒，并且内设十字型隔墙，这种设计受力效果好并且节省材料。而圆锥台柱为斜坡面，并且整体为刚性连接，当水面结冰时，流冰对桥墩结构的冰作用力小，桥墩结构的抗冰能力就强。另外，桥墩顶部设有上部承台板，可减少桥面板的跨度和厚度，节约工程成本。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种桥墩结构，适用于软土地基，其特征在于，包括:圆筒，圆筒顶盖板，圆锥台柱，上部承台板；

所述圆筒为中空型，外圈直径范围是6m～20m、高度范围为3m～15m；所述圆筒内设置十字型隔墙，所述十字型隔墙的高度小于等于所述圆筒的高度；所述圆筒上部设置所述圆筒顶盖板，所述圆筒用于沉入所述软土中，以支撑所述桥墩结构；

所述圆筒顶盖板，上面放置所述圆锥台柱，所述圆筒顶盖板用于标记所述桥墩结构的安装位置；

所述圆锥台柱为中空型，底部直径范围为2m～8m，顶部直径范围为1m～4m，高度范围为2m～10m；所述圆锥台柱的底部直径大于所述圆锥台柱的顶部直径，所述圆锥台柱的底部直径小于所述圆筒的外圈直径；所述圆锥台柱顶部设置所述上部承台板；所述圆锥台柱用于抵抗流水或流冰；

所述上部承台板为长方体型，用于放置桥面板；

其中，所述圆筒与所述圆筒顶盖板之间、所述圆筒顶盖板与所述圆锥台柱之间、所述圆锥台柱与所述上部承台板之间均为刚性连接。

2.如权利要求1所述的一种桥墩结构，其特征在于，所述圆筒的外圈直径为15.0m、高度为8.0m；所述十字型隔墙的高度与所述圆筒的高度相同。

3.如权利要求1所述的一种桥墩结构，其特征在于，所述圆锥台柱底部直径为6m，顶部直径为2.0m。

4.如权利要求1所述的一种桥墩结构，其特征在于，所述圆筒为钢筋混凝土结构。