CN212104539U - 一种新型的桩拱转换结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的桩拱转换结构，由拱形曲梁、缓冲层和桩结构所组成，所述拱形曲梁位于隧道的上层主体结构物的下方，拱形曲梁上侧与隧道的上层主体结构物连接，所述缓冲层位于拱形曲梁与隧道洞上层土之间，并囊括隧道洞直径，拱形曲梁下侧与缓冲层连接，所述桩结构位于隧道洞的两侧，并与拱形曲梁下侧相连接。本实用新型中具有优良的抗压性能的桩拱转换结构，既能承担上部结构的荷载，又能将荷载沿着拱形释放到既有隧道两侧的土体中，有效释放上部结构的荷载，使得既有隧道的安全可靠得以保证。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种新型的桩拱转换结构。
背景技术
随着城市化进程的推进，城市地铁数量及规模得到空前发展。由于受到城市地下空间资源有限、地下建(构)筑物数量增多、地质条件与工程环境条件日益复杂等因素的影响，新建(构)筑物近接既有隧道的现象日益增多。
目前不少的新建(构)筑物的由于设计要求，需要更多的地下空间，导致新建(构)筑物近接既有隧道的情况越来越多。然而在大量的案例中，大部分采用直梁加桩的转换结构方案。但在面临着较大荷载时候，直梁方案由于受力较大，结构设计难度加大，材料和造价上升，不尽合理。众所周知，拱结构具有优良的抗压性能，与弯剪结构体系相比，拱结构具有跨度大、承载力高、截面薄、变形小的优点，经济上可节省更多的建筑材料。拱形结构在地下工程中得到了大量应用，几乎所有隧道都采用拱形断面形式。拱形结构也经常被应用在大跨度桥梁及体育场馆结构中，但在高层建筑中则应用较少。目前，除了作为独立的承重结构，通过形式的进化与拓展，拱被大量综合应用于各种空间结构体系，在建筑中发挥着不可或缺的作用。
转换结构就是为了实现上部结构到下部结构的结构型式转变或上部结构到下部结构布置改变而设置的结构，包括转换梁、转换桁架、转换板等。相比利用单层构件的弯曲作用来转换上部荷载的常见转换层形式，能充分利用材料拉压特性的拱结构无疑具有力学性能等方面的优势。在市政设施施工中，采用转换结构处理下方空间的障碍物是常用的一种结构技术，也常见于下方隧道施工时对建筑物桩柱进行托换的托换结构，这时候采用拱形结构显然更有优势。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种新型的桩拱转换结构，解决了上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型的桩拱转换结构，由拱形曲梁、缓冲层和桩结构所组成，所述拱形曲梁位于隧道的上层主体结构物的下方，拱形曲梁上侧与隧道的上层主体结构物连接，所述缓冲层位于拱形曲梁与隧道洞上层土之间，并囊括隧道洞直径，拱形曲梁下侧与缓冲层连接，所述桩结构位于隧道洞的两侧，并与拱形曲梁下侧相连接。
优选的，所述的拱形曲梁上侧为水平结构，拱形曲梁下侧为圆弧拱形。
优选的，所述的拱形曲梁下侧的圆弧角度为100-145度。
优选的，所述的缓冲层与拱形曲梁下侧密贴连接，缓冲层轮廓与拱形曲梁下侧形状相同，厚度均一。
优选的，所述的拱形曲梁为钢筋混凝土结构，所述的缓冲层为弹模较小的低刚度材料。
优选的，所述的转换结构在隧道洞纵向上并不连续，在上层主体结构物下方安装转换结构。
本实用新型的有益效果是：1，更具有经济性：转换结构中的拱形曲梁相比于传动的平梁，用到更少的钢筋，减少了工程量；2，更具有安全性：转换结构减小了跨中的挠度从而减小了上部结构荷载对区间隧道的影响，充分发挥了拱形结构的优点，能保证既有隧道在运营期间的安全；3，更具有耐久性：桩拱转换结构可提供在隧道运营期由于上部结构荷载可能带来的持续沉降变形量，确保隧道上方的荷载能有效的释放，从而保证隧道结构的长期安全；4，更具有实用性：桩拱转换结构适用性广，可适用各种结构上跨既有隧道的情况、适用于各种围岩条件，并可根据现场结构情况、与既有隧道的距离等以不同形式、不同尺寸的转换结构对既有隧道进行保护。
附图说明
图1为转换结构的结构示意图；
图2为拱形曲梁的拱形部分与缓冲层的放大图；
图3为桩结构和拱形曲梁的放大图；
图4为荷载转向示意图；
图中，1-拱形曲梁，2-缓冲层，3-桩结构，4-上部主体结构物，5-隧道洞。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种新型的桩拱转换结构，由拱形曲梁1、缓冲层2和桩结构3所组成，所述拱形曲梁1位于隧道的上层主体结构物4的下方，拱形曲梁上侧与隧道的上层主体结构物4连接，所述缓冲层2位于拱形曲梁1与隧道洞5上层土之间，并囊括隧道洞5直径，拱形曲梁下侧与缓冲层2连接，所述桩结构3位于隧道洞5的两侧，并与拱形曲梁下侧相连接。
进一步的，所述的拱形曲梁上侧为水平结构，拱形曲梁下侧为圆弧拱形。
进一步的，所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的拱形曲梁下侧的圆弧角度为100-145度。
进一步的，所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的缓冲层2与拱形曲梁下侧密贴连接，缓冲层轮廓与拱形曲梁下侧形状相同，厚度均一。
进一步的，所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的拱形曲梁1为钢筋混凝土结构，所述的缓冲层2为弹模较小的低刚度材料。
进一步的，所述的转换结构在隧道洞5纵向上并不连续，在上层主体结构物4下方安装转换结构。
请参阅图4，荷载由箭头代替，上部主体结构物4的荷载直接传递到转换结构上，由垂直向下的方向，转向了沿拱的方向，减下了隧道正上方的荷载，保证了隧道的安全性。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新型的桩拱转换结构，由拱形曲梁(1)、缓冲层(2)和桩结构(3)所组成，其特征在于：所述拱形曲梁(1)位于隧道的上层主体结构物(4)的下方，拱形曲梁上侧与隧道的上层主体结构物(4)连接，所述缓冲层(2)位于拱形曲梁(1)与隧道洞(5)上层土之间，并囊括隧道洞(5)直径，拱形曲梁下侧与缓冲层(2)连接，所述桩结构(3)位于隧道洞(5)的两侧，并与拱形曲梁下侧相连接。
2.根据权利要求1所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的拱形曲梁上侧为水平结构，拱形曲梁下侧为圆弧拱形。
3.根据权利要求2所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的拱形曲梁下侧的圆弧角度为100-145度。
4.根据权利要求1所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的缓冲层(2)与拱形曲梁下侧密贴连接，缓冲层轮廓与拱形曲梁下侧形状相同，厚度均一。
5.根据权利要求1所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的拱形曲梁(1)为钢筋混凝土结构，所述的缓冲层(2)为低刚度材料。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的桩拱转换结构，其特征在于：所述的转换结构在隧道洞(5)纵向上并不连续，在上层主体结构物(4)下方安装转换结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922326686.4U CN212104539U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种新型的桩拱转换结构 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922326686.4U CN212104539U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种新型的桩拱转换结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212104539U true CN212104539U (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73623764
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922326686.4U Active CN212104539U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种新型的桩拱转换结构 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212104539U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113356290A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-07 | 中铁二院华东勘察设计有限责任公司 | 一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法 |
| CN114396068A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-26 | 广东省重工建筑设计院有限公司 | 既有隧道上承台结构 |
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2019
- 2019-12-20 CN CN201922326686.4U patent/CN212104539U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113356290A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-07 | 中铁二院华东勘察设计有限责任公司 | 一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法 |
| CN113356290B (zh) * | 2021-06-25 | 2023-03-10 | 中铁二院华东勘察设计有限责任公司 | 一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法 |
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