CN110409486B - 一种跨河大桥稳定支撑基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨河大桥稳定支撑基础，包括设置在基座及桥梁固定座，基座设置在复合地基上方，复合地基包括桩柱、褥垫层、刚性基础，相邻两个桩柱之间设置有桩间斜拉混凝土柱和桩柱稳定保持块，桩间斜拉混凝土柱一端连接在桩柱的上端部、另一端连接在相邻桩柱的下端部，基座与桥梁固定座之间设置有防震块，防震块的底部开设有回转孔，基座的顶部设置有插设在回转孔内的回转柱，回转柱的顶端与回转孔的顶端之间设置有充气橡胶垫，充气橡胶垫的高度大于台缘的高度，回转柱的外周设置有与周向限位槽卡接固定的限位块。本发明不仅在地壳较为活跃的地区保证对管道支撑的安全性，而且在人为外力作用下不会发生相对位移，始终保持支撑的稳定性。

Description

一种跨河大桥稳定支撑基础

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特别是指一种跨河大桥稳定支撑基础。

背景技术

为了保证支撑基础的稳固性常用复合地基进行支撑，复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。根据复合地基荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体复合地基和水平向增强复合地基两类，又把竖向增强体复合地基分成散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三种。复合地基具有三种破坏形式：

（1）桩间土首先破坏引起复合地基全面破坏；

（2）桩柱首先破坏引起复合地基全面破坏；

（3）桩柱与桩间土同时发生破坏。

传统的复合地基容易产生上述破坏，为保证复合地基的可靠性来延长寿命，亟需开发一种可靠的复合地基来满足水利工程中长距离输水的管道支撑需求。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种跨河大桥稳定支撑基础，解决了现有送水管道基座对管道支撑的可靠性差的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种跨河大桥稳定支撑基础，包括设置在基座及设置在基座上方的桥梁固定座，所述基座设置在复合地基上方，所述复合地基包括桩柱，桩柱上方为褥垫层，褥垫层上方为刚性基础，相邻两个桩柱之间设置有桩间斜拉混凝土柱和桩柱稳定保持块，桩间斜拉混凝土柱一端连接在桩柱的上端部、另一端连接在相邻桩柱的下端部，桩柱稳定保持块位于相邻桩柱的上端部之间且与褥垫层的下端面相接触，所述基座设置在刚性基础上方，基座与桥梁固定座之间设置有防震块，防震块的底部开设有回转孔，回转孔端口处设置有向内延伸的台缘，台缘上开设有周向限位槽，所述基座的顶部设置有插设在回转孔内的回转柱，回转柱的顶端与回转孔的顶端之间设置有充气橡胶垫，所述充气橡胶垫的高度大于台缘的高度，回转柱的外周设置有与周向限位槽卡接固定的限位块，当充气橡胶垫未爆破时，限位块与周向限位槽卡接，当充气橡胶垫爆破时，限位块与周向限位槽脱离。

所述桩柱稳定保持块为混凝土块，桩柱稳定保持块的长度小于相邻桩柱之间的距离，所述桩柱与桩柱稳定保持块之间填充有膨胀土。

所述桩柱的下端浇筑在不可压缩地层中，所述桩间斜拉混凝土柱浇筑在不可压缩土层上方的软弱土层中。

所述充气橡胶垫固定设置在回转柱的顶端，所述回转孔的侧壁上设置有与充气橡胶垫相对应的穿刺凸起。

所述基座设置有与回转孔外壁相对应的第一台肩，第一台肩与回转孔的外壁之间设置有第一缓冲组件。

所述防震块的顶部与桥梁固定座之间设置有第二缓冲组件。

所述第一缓冲组件包括第一橡胶垫层和第一减震板簧，第二缓冲组件均包括第二橡胶垫层和第二减震板簧。

所述第一台肩上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置所述第一橡胶垫层，回转孔的外壁底端设置有与第一橡胶垫层上下对应的凸起，凸起的两侧为第二台肩，第二台肩与第一台肩之间设置所述第一减震板簧。

所述防震块的顶端设置有第二凹槽，第二凹槽内设置所述第二橡胶垫层，第二凹槽的侧壁顶端与桥梁固定座之间设置所述第二减震板簧。

所述第一减震板簧设置有两组，一组第一减震板簧设置在凸起的外周，另一组第一减震板簧设置在凸起和回转柱之间。

本发明在桩柱之间设置了桩间斜拉混凝土柱，桩间斜拉混凝土柱与桩柱共同形成复合型混凝土建筑地基的桩基，形成立体的网格连续状，相互之间关联，既能保证竖直受力的可靠性，又能抵抗剪切应力。立体的网格连续状桩基既能够有效避免桩柱被破坏，又能够对桩间软弱的土层进行加固，充分保证了桩柱及桩间土的可靠性，有效提高了复合地基的安全寿命。另外，桩柱稳定保持块起到二次防护作用，保证桩柱上端部的稳定性，进一步弥补了软弱土层的产生的缺陷；桩柱与桩柱稳定保持块之间填充膨胀土，既为桩柱的上端部提供了弹性余量，又对弹性余量进行了可靠限定。本发明能够保证对送水管道的可靠支撑，不仅在地壳较为活跃的地区即使发生地震或者局部震动时能够有效减震，而且在人为外力作用下不会发生相对位移，始终保持支撑的稳定性。在地壳稳定的状态下，充气橡胶垫支撑在防震块与基座之间，不仅能够使防震块与基座卡接固定，防止防震块带动桥梁固定座转动，而且充气橡胶垫本身能够起到缓冲减震作用。无论是在人为外力作用下，还是环境的冷热大温差下，充气橡胶垫均能够保证稳定地支撑管道。当地壳发生活跃变动时，震动波会传送至基座，基座发生强烈的震动会挤压充气橡胶垫爆破，此时防震块与基座的周向固定会自动解除，防震块能够相对基座移动，有效的阻隔震动，进而实现对管道的可靠支撑，避免对管道造成破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为图1中刚性基础上方结构的结构示意图；

图3为图2侧视结构示意图；

图4为图2中防震块的仰视图。

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付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。

实施例1，一种跨河大桥稳定支撑基础，如图1、图2和图3所示，包括浇筑在基座4及设置在基座4上方的桥梁固定座2。所述基座4设置在复合地基上方，所述复合地基包括桩柱20，桩柱20上方为褥垫层21，褥垫层21上方为刚性基础22。相邻两个桩柱20之间设置有桩间斜拉混凝土柱23和桩柱稳定保持块24，相邻的桩间斜拉混凝土柱23、桩柱稳定保持块24和桩柱20构成直角三角形，形成稳定的复合基础的基桩。所述桩柱20的下端浇筑在不可压缩地层25中，所述桩间斜拉混凝土柱23浇筑在不可压缩土层上方的软弱土层26中。

所述桩间斜拉混凝土柱23一端连接在桩柱20的上端部、另一端连接在相邻桩柱20的下端部，桩间斜拉混凝土柱23与桩柱20共同形成复合型混凝土建筑地基的桩基，形成立体的网格连续状，相互之间关联，既能保证竖直受力的可靠性，又能抵抗剪切应力。立体的网格连续状桩基既能够有效避免桩柱被破坏，又能够对桩间软弱的土层进行加固，充分保证了桩柱及桩间土的可靠性，有效提高了复合地基的安全寿命。

所述桩柱稳定保持块24位于相邻桩柱20的上端部之间且与褥垫层2的下端面相接触，桩柱稳定保持块24为混凝土块，在浇筑桩柱20及桩间斜拉混凝土柱23后浇筑桩柱稳定保持块24。桩柱稳定保持块24的长度小于相邻桩柱20之间的距离，桩柱稳定保持块24能够在桩柱20之间活动。在对褥垫层进行施工时，能够对桩柱稳定保持块24进行压实。所述桩柱20与桩柱稳定保持块24之间填充有膨胀土，既为桩柱20的上端部提供了弹性余量，又对弹性余量进行了可靠限定。

所述基座4与桥梁固定座2之间设置有防震块3，桥梁1支撑在桥梁固定座2上。防震块3在正常情况下起到稳定支撑作用，在地壳震动引起基座4震动时，防震块3能够阻隔这种震动，进而保证桥梁固定座2对管道的稳定支撑。

如图2和图4所示，所述防震块3的底部开设有回转孔6，回转孔6端口处设置有向内延伸的台缘7，即台缘7内壁的直径小于回转孔6的直径。台缘7上开设有周向限位槽11，周向限位槽11能够限制固定防震块3与基座之间的周向转动。

所述基座4的顶部设置有插设在回转孔6内的回转柱8，回转柱8的外周设置有与周向限位槽11卡接固定的限位块10。当限位块10卡接在周向限位槽11内时，防震块3不能相对基座4水平转动；当限位块10脱离周向限位槽11时，防震块3能够相对基座4水平转动。

所述回转柱8的顶端与回转孔6的顶端之间设置有充气橡胶垫9，限位块10与周向限位槽11的卡接配合和相互脱离通过充气橡胶垫9实现。所述充气橡胶垫9的高度大于台缘7的高度，当充气橡胶垫9未爆破时，限位块10与周向限位槽11卡接，基座4能够可靠地限定防震块3不发生水平转动。当地壳发生剧烈活动引起地层震动时，震动波会传送至基座4，基座4发生震动后使充气橡胶垫9爆破，充气橡胶垫9爆破后限位块10与周向限位槽11脱离，则防震块3能够相对基座4活动，进而中断地震波的传递，爆破后的充气橡胶垫9还能够起到减震作用，充分保证对管道的安全支撑。

实施例2，一种跨河大桥稳定支撑基础，所述充气橡胶垫9固定设置在回转柱8的顶端，能够防止各种因素可能引起的充气橡胶垫9发生位移，进而保证充气橡胶垫受力的均匀性，避免意外爆破。

所述回转孔6的侧壁上设置有与充气橡胶垫9相对应的穿刺凸起12，可以使用弹性充足的充气橡胶垫保证未发生震动时的支撑安全性，在发生地震时即使充气橡胶垫弹性高也能被穿刺凸起12刺破，形成双重保证。

本实施例的结构与实施例1相同。

实施例3，一种跨河大桥稳定支撑基础，所述基座4设置有与回转孔6外壁相对应的第一台肩13，第一台肩13与回转孔6的外壁之间设置有第一缓冲组件，第一缓冲组件能够吸收充气橡胶垫9在爆破时产生的震动。

进一步地，所述防震块3的顶部与桥梁固定座2之间设置有第二缓冲组件，第二缓冲组件与第一缓冲组件相互配合，形成多级缓冲层，进行可靠的减震吸能。

本实施例的结构与实施例1或2相同。

实施例4，一种跨河大桥稳定支撑基础，所述第一缓冲组件包括第一橡胶垫层14和第一减震板簧15，第二缓冲组件均包括第二橡胶垫层16和第二减震板簧17。使用板簧与橡胶垫层相结合的方式，在减震吸能的同时，还能够起到一定的刚性支撑作用，能够防止充气橡胶垫9爆破后管道突然下降。

所述第一台肩13上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置所述第一橡胶垫层14，回转孔6的外壁底端设置有与第一橡胶垫层14上下对应的凸起18。凸起18的两侧为第二台肩19，第二台肩19与第一台肩13之间设置所述第一减震板簧15。

所述防震块3的顶端设置有第二凹槽，第二凹槽内设置所述第二橡胶垫层16，第二凹槽的侧壁顶端与桥梁固定座2之间设置所述第二减震板簧17。

本实施例的结构与实施例3相同。

实施例5，一种跨河大桥稳定支撑基础，所述第一减震板簧15设置有两组，一组第一减震板簧15设置在凸起18的外周，另一组第一减震板簧15设置在凸起18和回转柱8之间。两组第一减震板簧均能够起到吸收竖直震动的作用，设置在凸起18和回转柱8之间的第一减震板簧15既能够吸收竖直震动，同时还能够吸收水平方向和其他方向的震动，防止充气橡胶垫9爆破时防震块3相对基座4产生较大的晃动。

本实施例的其他应用方法与实施例4相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跨河大桥稳定支撑基础，包括基座（4）及设置在基座（4）上方的桥梁固定座（2），所述基座（4）设置在复合地基上方，其特征在于：所述复合地基包括桩柱（20），桩柱（20）上方为褥垫层（21），褥垫层（21）上方为刚性基础（22），相邻两个桩柱（20）之间设置有桩间斜拉混凝土柱（23）和桩柱稳定保持块（24），桩间斜拉混凝土柱（23）一端连接在桩柱（20）的上端部、另一端连接在相邻桩柱（20）的下端部，桩柱稳定保持块（24）位于相邻桩柱（20）的上端部之间且与褥垫层（21）的下端面相接触，所述基座（4）设置在刚性基础（22）上方，基座（4）与桥梁固定座（2）之间设置有防震块（3），防震块（3）的底部开设有回转孔（6），回转孔（6）端口处设置有向内延伸的台缘（7），台缘（7）上开设有周向限位槽（11），所述基座（4）的顶部设置有插设在回转孔（6）内的回转柱（8），回转柱（8）的顶端与回转孔（6）的顶端之间设置有充气橡胶垫（9），所述充气橡胶垫（9）的高度大于台缘（7）的高度，回转柱（8）的外周设置有与周向限位槽（11）卡接固定的限位块（10），当充气橡胶垫（9）未爆破时，限位块（10）与周向限位槽（11）卡接，当充气橡胶垫（9）爆破时，限位块（10）与周向限位槽（11）脱离。

2.根据权利要求1所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述桩柱稳定保持块（24）为混凝土块，桩柱稳定保持块（24）的长度小于相邻桩柱（20）之间的距离，所述桩柱（20）与桩柱稳定保持块（24）之间填充有膨胀土。

3.根据权利要求2所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述桩柱（20）的下端浇筑在不可压缩地层（25）中，所述桩间斜拉混凝土柱（4）浇筑在不可压缩土层上方的软弱土层中（26）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种 跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述充气橡胶垫（9）固定设置在回转柱（8）的顶端，所述回转孔（6）的侧壁上设置有与充气橡胶垫（9）相对应的穿刺凸起（12）。

5.根据权利要求4所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述基座（4）设置有与回转孔（6）外壁相对应的第一台肩（13），第一台肩（13）与回转孔（6）的外壁之间设置有第一缓冲组件。

6.根据权利要求5所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述防震块（3）的顶部与桥梁固定座（2）之间设置有第二缓冲组件。

7.根据权利要求6所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述第一缓冲组件包括第一橡胶垫层（14）和第一减震板簧（15），第二缓冲组件均包括第二橡胶垫层（16）和第二减震板簧（17）。

8.根据权利要求7所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述第一台肩（13）上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置所述第一橡胶垫层（14），回转孔（6）的外壁底端设置有与第一橡胶垫层（14）上下对应的凸起（18），凸起（18）的两侧为第二台肩（19），第二台肩（19）与第一台肩（13）之间设置所述第一减震板簧（15）。

9.根据权利要求8所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述防震块（3）的顶端设置有第二凹槽，第二凹槽内设置所述第二橡胶垫层（16），第二凹槽的侧壁顶端与桥梁固定座（2）之间设置所述第二减震板簧（17）。

10.根据权利要求8或9所述的一种跨河大桥稳定支撑基础，其特征在于：所述第一减震板簧（15）设置有两组，一组第一减震板簧（15）设置在凸起（18）的外周，另一组第一减震板簧（15）设置在凸起（18）和回转柱（8）之间。

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