CN110067265A - 一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，本发明通过给桥梁、杆塔、变电站等构建筑物的深基础周围设置隔热支护组件、隔热塑料的方式进行基础的隔降温，此外，本发明还具有隔防水作用，通过设置弹性支撑组件降低纵向变形联动，保证基础的稳定性，本发明利用弧形弹簧板进行缓冲弹性变形支撑，既可以保证弹性支撑的支撑力以及刚度，又能够保证一定的弹性，通过锚杆支护的方式，可以进行隔热的同时，又可以使得深基础的稳定性更好，保证建筑物的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，属于深基础结构设计技术领域。
背景技术
随着我国西部大开发、振兴东北老工业基地等一系列重大的国家政策的实施，一大批民生民心工程在我国多年冻土区(约占国土面积的21.5％，主要分布在内蒙古东北部、黑龙江、新疆及青藏高原等地)规划和建设，比如青藏公路、青藏铁路、青藏直流输变电联网工程、中俄输油管道呼辽直流输变电工程以及正在筹划的青藏高速公路，中蒙俄电力联网等重大工程。由于这些工程的修建会与地基多年冻土进行作用，常常形成基础冻拔融沉的工程问题，引起工程的变形破坏，减少工程服役年限，严重时更会酿成大量资产和人员的损伤的惨案，因此如何减少工程对下伏多年冻土的热扰动，使基础与多年冻土地基形成隔离成为工程修建的关键问题。
本发明针对以上问题，提供一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，通过给桥梁、杆塔、变电站等构建筑物的深基础周围设置隔热支护组件、隔热塑料的方式进行基础的隔降温，同时，还具有隔防水作用，通过设置弹性支撑组件降低纵向变形联动，保证基础的稳定性。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其包括深基础、隔热支护组件、弹性支撑组件、外围支撑板、硬质塑料板，
活动层和多年冻土层组成多年冻土区地基，活动层和多年冻土层以多年冻土上限为分界面，深基础从上往下依次从地表穿过活动层、多年冻土上限到达多年冻土层中的某一深度；
其特征在于，所述深基础的外表面贴附固定设置有所述硬质塑料板，该硬质塑料板的外部贴附固定设置有所述外围支撑板，所述外围支撑板的外部还贴附设置有一层所述硬质塑料板；
所述深基础的四周还布设有对活动层和多年冻土层进行支护并隔热的的隔热支护组件，所述隔热支护组件与所述深基础之间设置有所述弹性支撑组件，以便通过其变形进行缓冲隔离，不使深基础随地基多年冻土活动层的变形发生联动；
所述弹性支撑组件包括弧形弹簧板、辅助弹性支撑组件和连接支座，其中，所述弧形弹簧板的凹向侧朝向所述深基础设置，所述弧形弹簧板的凸出侧的中部通过所述连接座连接固定在所述隔热支护组件上，所述弧形弹簧板的凹侧的两端部抵靠在所述外围支撑板外部的硬质塑料板上，该硬质塑料板与所述弧形弹簧板的凹侧之间还设置有多个尺寸大小不同结构相同的所述辅助弹性支撑组件。
进一步，作为优选，所述隔热支护组件包括外保温隔热层、锚固杆、外支护层和内支护层，其中，所述外支护层从所述活动层伸入所述多年冻土层以便对活动层和多年冻土层进行支护，所述外支护层上贴附设置一层所述外保温隔热层，所述外保温隔热层上设置有所述内支护层，以便将外保温隔热层夹设在外支护层和内支护层之间，多个布置的锚固杆依次从所述内支护层、外保温隔热层和外支护层锚固于所述活动层或者多年冻土层中。
进一步，作为优选，位于外支护层和内支护层的底部且位于所述多年冻土层中设置有下隔热板，所述外支护层和内支护层的顶部设置有上隔热板。
进一步，作为优选，所述弧形弹簧板的靠近端部的位置与所述内支护层之间还设置有辅助支撑杆。
进一步，作为优选，所述辅助支撑杆和所述弧形弹簧板均采用弹簧钢制成。
进一步，作为优选，所述外支护层与外保温隔热层之间、所述内支护层与外保温隔热层之间均设置有隔水土工布。
进一步，作为优选，所述内支护层与外围支撑板外的硬质塑料板之间的空间内还填充设置有填充隔热泡沫。
进一步，作为优选，所述辅助弹性支撑组件包括辅助支耳、弹性弧杆和铰接座，其中，所述铰接座伸入所述硬质塑料板后固定在所述外围支撑板上，所述铰接座上铰接设置有多个圆周阵列布置的弹性弧杆，所述弹性弧杆的端部设置有所述辅助支耳，所述辅助支耳抵靠在所述弧形弹簧板上。
进一步，作为优选，各个所述弹性弧杆构设为碗形结构。
进一步，作为优选，所述上隔热板、下隔热板和硬质塑料板均采用低导热率材料制成，所述外支护层和内支护层均为混凝土支护结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过给桥梁、杆塔、变电站等构建筑物的深基础周围设置隔热支护组件、隔热塑料的方式进行基础的隔降温，此外，本发明还具有隔防水作用，通过设置弹性支撑组件降低纵向变形联动，保证基础的稳定性，本发明利用弧形弹簧板进行缓冲弹性变形支撑，既可以保证弹性支撑的支撑力以及刚度，又能够保证一定的弹性，通过锚杆支护的方式，可以进行隔热的同时，又可以使得深基础的稳定性更好，保证建筑物的安全性。
附图说明
图1是本发明一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构的结构示意图；
图2是本发明一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构的辅助弹性支撑组件处连接结构示意图；
1、活动层，2、多年冻土上限，3、多年冻土层，4、上隔热板，5、下隔热板，6、深基础，7、弧形弹簧板，8、辅助弹性支撑组件，9、硬质塑料板，10、连接支座，11、外围支撑板，12、辅助支撑杆，13、外保温隔热层，14、锚固杆，15、外支护层，16、内支护层，17、填充隔热泡沫，18、辅助支耳，19、弹性弧杆，20、铰接座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其包括深基础6、隔热支护组件、弹性支撑组件、外围支撑板11、硬质塑料板9，
活动层1和多年冻土层3组成多年冻土区地基，活动层1和多年冻土层3以多年冻土上限2为分界面，深基础6从上往下依次从地表穿过活动层1、多年冻土上限2到达多年冻土层3中的某一深度；
其特征在于，所述深基础6的外表面贴附固定设置有所述硬质塑料板9，该硬质塑料板9的外部贴附固定设置有所述外围支撑板11，所述外围支撑板11的外部还贴附设置有一层所述硬质塑料板9；
所述深基础6的四周还布设有对活动层和多年冻土层进行支护并隔热的的隔热支护组件，所述隔热支护组件与所述深基础之间设置有所述弹性支撑组件，以便通过其变形进行缓冲隔离，不使深基础随地基多年冻土活动层的变形发生联动；
所述弹性支撑组件包括弧形弹簧板7、辅助弹性支撑组件8和连接支座10，其中，所述弧形弹簧板7的凹向侧朝向所述深基础6设置，所述弧形弹簧板7的凸出侧的中部通过所述连接座10连接固定在所述隔热支护组件上，所述弧形弹簧板7的凹侧的两端部抵靠在所述外围支撑板11外部的硬质塑料板9上，该硬质塑料板与所述弧形弹簧板的凹侧之间还设置有多个尺寸大小不同结构相同的所述辅助弹性支撑组件8。
在本实施例中，所述隔热支护组件包括外保温隔热层13、锚固杆14、外支护层15和内支护层16，其中，所述外支护层15从所述活动层伸入所述多年冻土层以便对活动层和多年冻土层进行支护，所述外支护层上贴附设置一层所述外保温隔热层13，所述外保温隔热层上设置有所述内支护层16，以便将外保温隔热层夹设在外支护层和内支护层之间，多个布置的锚固杆14依次从所述内支护层、外保温隔热层和外支护层锚固于所述活动层或者多年冻土层中。
为了保证隔热效果，位于外支护层和内支护层的底部且位于所述多年冻土层中设置有下隔热板5，所述外支护层和内支护层的顶部设置有上隔热板4。所述弧形弹簧板的靠近端部的位置与所述内支护层之间还设置有辅助支撑杆12。
为了保证支撑力和弹性变形能力，所述辅助支撑杆和所述弧形弹簧板均采用弹簧钢制成。
为了具有隔水性能，所述外支护层与外保温隔热层之间、所述内支护层与外保温隔热层之间均设置有隔水土工布。同时，为了加强隔热效果，所述内支护层与外围支撑板外的硬质塑料板之间的空间内还填充设置有填充隔热泡沫17。
如图2，所述辅助弹性支撑组件包括辅助支耳18、弹性弧杆19和铰接座20，其中，所述铰接座20伸入所述硬质塑料板后固定在所述外围支撑板上，所述铰接座20上铰接设置有多个圆周阵列布置的弹性弧杆19，所述弹性弧杆的端部设置有所述辅助支耳18，所述辅助支耳抵靠在所述弧形弹簧板上。各个所述弹性弧杆构设为碗形结构。
在本实施例中，所述上隔热板、下隔热板和硬质塑料板均采用低导热率材料制成，所述外支护层和内支护层均为混凝土支护结构。
本发明通过给桥梁、杆塔、变电站等构建筑物的深基础周围设置隔热支护组件、隔热塑料的方式进行基础的隔降温，此外，本发明还具有隔防水作用，通过设置弹性支撑组件降低纵向变形联动，保证基础的稳定性，本发明利用弧形弹簧板进行缓冲弹性变形支撑，既可以保证弹性支撑的支撑力以及刚度，又能够保证一定的弹性，通过锚杆支护的方式，可以进行隔热的同时，又可以使得深基础的稳定性更好，保证建筑物的安全性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其包括深基础、隔热支护组件、弹性支撑组件、外围支撑板和硬质塑料板，
活动层和多年冻土层组成多年冻土区地基，活动层和多年冻土层以多年冻土上限为分界面，深基础从上往下依次从地表穿过活动层、多年冻土上限到达多年冻土层中的某一深度；
其特征在于，所述深基础的外表面贴附固定设置有所述硬质塑料板，该硬质塑料板的外部贴附固定设置有所述外围支撑板，所述外围支撑板的外部还贴附设置有一层所述硬质塑料板；
所述深基础的四周还布设有对活动层和多年冻土层进行支护并隔热的的隔热支护组件，所述隔热支护组件与所述深基础之间设置有所述弹性支撑组件，以便通过其变形进行缓冲隔离，不使深基础随地基多年冻土活动层的变形发生联动；
所述弹性支撑组件包括弧形弹簧板、辅助弹性支撑组件和连接支座，其中，所述弧形弹簧板的凹向侧朝向所述深基础设置，所述弧形弹簧板的凸出侧的中部通过所述连接座连接固定在所述隔热支护组件上，所述弧形弹簧板的凹侧的两端部抵靠在所述外围支撑板外部的硬质塑料板上，该硬质塑料板与所述弧形弹簧板的凹侧之间还设置有多个尺寸大小不同结构相同的所述辅助弹性支撑组件。
2.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述隔热支护组件包括外保温隔热层、锚固杆、外支护层和内支护层，其中，所述外支护层从所述活动层伸入所述多年冻土层以便对活动层和多年冻土层进行支护，所述外支护层上贴附设置一层所述外保温隔热层，所述外保温隔热层上设置有所述内支护层，以便将外保温隔热层夹设在外支护层和内支护层之间，多个布置的锚固杆依次从所述内支护层、外保温隔热层和外支护层锚固于所述活动层或者多年冻土层中。
3.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：位于外支护层和内支护层的底部且位于所述多年冻土层中设置有下隔热板，所述外支护层和内支护层的顶部设置有上隔热板。
4.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述弧形弹簧板的靠近端部的位置与所述内支护层之间还设置有辅助支撑杆。
5.根据权利要求4所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述辅助支撑杆和所述弧形弹簧板均采用弹簧钢制成。
6.根据权利要求2所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述外支护层与外保温隔热层之间、所述内支护层与外保温隔热层之间均设置有隔水土工布。
7.根据权利要求1所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述内支护层与外围支撑板外的硬质塑料板之间的空间内还填充设置有填充隔热泡沫。
8.根据权利要求2所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述辅助弹性支撑组件包括辅助支耳、弹性弧杆和铰接座，其中，所述铰接座伸入所述硬质塑料板后固定在所述外围支撑板上，所述铰接座上铰接设置有多个圆周阵列布置的弹性弧杆，所述弹性弧杆的端部设置有所述辅助支耳，所述辅助支耳抵靠在所述弧形弹簧板上。
9.根据权利要求8所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：各个所述弹性弧杆构设为碗形结构。
10.根据权利要求8所述的一种多年冻土区防冻融病害的深基础结构，其特征在于：所述上隔热板、下隔热板和硬质塑料板均采用低导热率材料制成，所述外支护层和内支护层均为混凝土支护结构。
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