[实用新型]一种轻型拱桥基础构造

说明书

本实用新型公开了一种轻型拱桥基础构造，包括拱座、斜向基础、竖向基础；所述的拱座设有上斜面、下斜面、底平面；所述拱座的上斜面与主拱的拱脚连接；所述拱座的下斜面与斜向基础固接，所述拱座的底平面与竖向基础固接；所述斜向基础沿拱脚轴线的延长线方向深入岩土层内；所述竖向基础则沿竖直方向，深入岩土层内。本实用新型是一种轻型拱桥基础，具有结构轻巧，开挖量小，混凝土用量小，使用性能可靠，施工难度小，工程造价低的优点，特别适用于覆盖层较厚地区拱桥基础修建。

技术领域

本实用新型具体涉及一种轻型拱桥基础构造，属于桥梁工程技术领域。

背景技术

拱桥是四大桥梁基本形式之一，其具有的拱式结构在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力的，这种水平推力将显著抵消荷载所引起的拱圈（或拱肋）内的弯矩作用，但是若不设置自平衡系杆，则需要基础能够提供强大的水平推力，因此，在拱桥设计时对基础及地质条件要求较高。

当地质条件较差时，有推力拱桥的基础修建难度较高，一般采用大型扩大基础或大型群桩基础。大型扩大基础是将基础加大，增加接触面，再通过扩大开挖来加大埋深，因此结构尺寸大，混凝土量大，开挖量大。当放坡开挖困难时，还需要做沉井或地下连续墙等特殊措施，工程造价高。而大型群桩基础是由较多的群桩连接桩顶承台，分为大型竖直桩基础和大型斜桩基础。大型竖直桩基础较适用于无水平推力的桥型，当用做有推力拱桥基础时，依靠桩基自身受弯受剪来提供水平推力，这种受力形式传力效率低，支撑刚度小，需要的桩基数量非常多，承台尺寸也非常大。大型斜桩基础与大型竖直桩基础类似，只是竖直群桩变为沿拱脚方向的斜向群桩，这样斜桩可同时承受竖向力和水平力，其缺点是斜桩施工难度大，施工安全性差，因此几乎没有被实际工程采用。

近年来，有工程师们对拱桥基础也做了改进的尝试，发明了拱座和挖井基础或是超大型倾斜式独桩基础。授权公告号为CN103215889B的中国专利“一种用于较差地质条件的拱桥基础及其施工方法”，发明了一种拱座和挖井基础，通过先沉井施工拱座，然后开挖并用混凝土浇筑挖井基础。这种发明相比大型竖直桩基础，通过大大增加基础的水平刚度，使得其既能够承受竖向力，也能承受水平力。该专利的优点是混凝土用量减小，增加了拱座结构的安全性和经济性，其缺点是沉井拱座施工难度较大，开挖挖井基础也有一定的难度和工程量。

授权公告号为CN104389317B的中国专利“大跨拱桥超大型倾斜式独桩基础构造”，发明了一种超大型倾斜式独桩基础，通过隧道式的斜向开挖，并浇筑钢筋混凝土回填，形成一根超大的斜向基础，用以抵抗拱桥的竖向力和水平力。该结构形式与大型斜桩基础类似，其通过隧道做法的开挖，使其具有一定的工程可行性。该专利的优点是减小了基础开挖量，降低对环境的影响和工程造价，其缺点是斜向开挖断面大，围岩支护难度高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出了一种混凝土用量小，结构轻巧、稳固的轻型拱桥基础构造。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种轻型拱桥基础构造，包括拱座、斜向基础、竖向基础；所述的拱座设有上斜面、下斜面、底平面；所述拱座的上斜面与主拱的拱脚连接；所述拱座的下斜面与斜向基础固接，所述拱座的底平面与竖向基础固接；所述斜向基础沿拱脚的轴线的延长线方向深入岩土层内；所述竖向基础则沿竖直方向，深入岩土层内。

进一步，所述斜向基础的轴线与水平面的夹角角度等于拱脚的轴线与水平面的夹角角度，这样有利于主拱圈（拱肋）的受力沿直线传递至地基，消除折角弯矩，同时以较短的路径达到基岩面，减少斜向基础的开挖长度。

进一步，所述斜向基础和竖向基础都是配有钢筋笼和刚性骨架的等截面实心基础。

进一步，所述斜向基础的截面可以为拱门形或圆形，所述竖向基础的截面可以是圆形。