一种软土区整体式小型拱桥制造技术

本实用新型专利技术公开了一种软土区整体式小型拱桥，包括拱圈，拱圈的下部设置有基础底板，基础底板与拱圈利用拱脚连接成为一个整体的箱形结构。承受上部荷载和水平荷载的拱圈，其截面尺寸及相应的刚度根据荷载确定；所述拱脚为一个截面类似三角形的结构，其竖向和水平向构成的端部，将拱圈与基础底板相连接，拱圈内的钢筋通过拱脚锚固于基础底板内本拱桥结构将常规拱桥的多种构件(拱圈、桥台、基础和桩基)连成一体，形成整体式结构，从而增加抵御水平推力的强度；本结构免去了桩基处理，简化了拱圈与桥台的构造，减少了结构构件。减少了结构构件。减少了结构构件。

【技术实现步骤摘要】
一种软土区整体式小型拱桥


[0001]本技术属于桥梁工程技术，具体为一种适用于软土区的小型整体式拱桥结构。

技术介绍

[0002]在城市和新农村的建设中，桥梁景观已成为一道亮丽的风景，而拱桥，造型优美，曲线圆润，富有动态感，令人赏心悦目。拱桥造价较低，因此，人们希望多建拱桥。但在软土地区，如何充分保证小型拱桥的安全和可靠，设计人员一直在努力探索，也是一个需要充分研究予以解决的难题。因为软土地基会引起桥台变位的不确定性，使已建的拱桥有不少都出现了问题，所以，制约了拱桥在软土地区的应用。在软土地区已建的小型拱桥中，以前均发生了不同程度的水平位移，如拱圈出现开裂，出现严重屈折断裂的现象等，甚至影响正常使用。因此在软土地区修建拱桥的问题，已成为亟待解决的一个技术难题。
[0003]软土地基上建造的传统小型拱桥，拱脚变位对拱桥的影响很大。而桥台的变位一般是不可避免的，问题是如何消除由于变位引起的内力。传统拱桥传力路径是由拱圈承担上部荷载，由拱脚传到桥墩和桥台，再由桥墩、桥台传到基础和地基，力和变位都是分构件承担，主要靠桥台抵御水平推力。
[0004]拱桥在竖向荷载的作用下，在拱脚处将产生水平推力，这是拱结构所具有的一个特点。拱脚的变位包括拱脚的水平位移、垂直位移(沉降)和转动(角变)，每一种变位都会在拱圈中产生内力。这些变位在设计时无法准确计算，以致在使用阶段，因变位引起拱圈裂缝，影响桥梁正常使用；因此，要解决这些问题，控制桥台变位是关键。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是，克服现有的软土区域拱桥所存在的因拱脚变位引起拱圈裂缝等影响桥梁正常使用的缺陷，提供一种整体式拱桥结构，这种拱桥结构稳固可靠，且节约成本。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种软土区整体式小型拱桥，包括拱圈，其特征是，在拱圈的下部设置有基础底板，基础底板与拱圈利用拱脚连接成为一个整体形结构。
[0008]根据现有的拱桥桥台水平推力、变位、内力的相关分析，任何抵抗拱桥的水平推力，是拱桥结构设计的关键问题，如何减少桥台变位的影响，提高拱桥的整体抗变形的能力，增加抵御水平推力。据此，本技术将传统的桥台转换为拱脚，将板式拱圈与基础底板固结；各节点内力自相平衡，变形协调。通过改变拱桥的主体结构形式，相应改变传力路径，从而达到拱脚变位相互协调。
[0009]优选方案，承受上部荷载和水平荷载的拱圈，其截面尺寸及相应的刚度根据荷载确定；所述拱脚为一个截面类似三角形的结构，其竖向和水平向构成的端部，将拱圈与基础底板相连接，拱圈内的钢筋通过拱脚锚固于基础底板内。
[0010]所述整体结构对抵御变形比各个单个构件效果更好。整体式小型拱桥将传统的拱桥中拱圈、桥台和基础(桩基)联成一体，从而解决了软弱地基修建拱桥的难题。创新思路是将传统的拱桥中，常规的多种构件，包括拱圈、桥台、基础和桩基连成一体，形成整体式结构，从而加强拱桥抵御水平推力的能力。克服传统拱桥传力路径是由拱圈承担上部荷载，由拱脚传到桥台，再由桥台传到基础和地基，力和变位都是分构件承担的不利因素。同时克服传统的小型拱桥，拱圈与桥台、桥墩多为铰结，且支座需要设置垫块，而且需要定期养护的弊端。
[0011]优选方案，拱圈为弧形板式结构，所述弧形是其剖面为凸向上的圆弧形或双曲弧形。
[0012]优选方案，基础底板为包含左中右三段一体式结构，包括中段的中底板、右边坡底板和左边坡底板，三段一体式结构分别与河床的河底段、右边坡和左边坡各段相适应。简化了拱圈与桥台的构造，也减少了结构构件；整体式小型拱桥，可不设桩基和桥台，只有拱圈和基础底板，比传统的拱桥投资可节约20％左右。
[0013]优选方案，拱桥顶部两侧设置有挡墙，挡墙顶部按适当间隔设置若干栏杆。
[0014]传统的小型拱桥主要由上部结构、拱圈、桥台和基础组成，传力路径是由拱身承担上部荷载，由拱脚传到桥墩和桥台，再由桥墩、桥台传到基础和地基。该力(水平推力)作用在桥台上部，就会使桥台产生不同程度的位移，如果位移超过一定限度，就会使拱脚着力点发生变化，拱圈内力就不是结构计算时的初始值，从而引起拱圈内力的重新分配，造成拱圈受力的不合理，引起拱圈开裂或破坏。而桥台的变位难以控制，尤其是桥台在循环荷载作用下的软土累积变形难以计算，拱脚变位比较复杂，包括拱脚相对平移、不均匀沉降和拱脚相对转动等，这些变形、变位都会在拱圈内产生附加内力。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]1、本拱桥结构将常规拱桥的拱圈、桥台、基础和桩基等多种构件连成一体，形成整体式结构，从而增加抵御水平推力的强度；
[0017]2、本结构免去了桩基处理，简化了拱圈与桥台的构造，减少了结构构件；
[0018]3、由于整体式小型拱桥不设桩基和桥台，只有拱圈和基础底板，比传统的拱桥投资节约20％左右；
[0019]4、传统的小型拱桥，拱圈与桥台、桥墩的连接多为铰接，且支座需要设置垫块，需要定期养护，需要较多的维护费用。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例拱桥纵剖面图示意图；
[0021]图2是图1的桥体两侧结构立面图示意图；
[0022]图3是拱桥立面示意图；
[0023]图4是图2的A
‑
A剖面示意图；
[0024]图5是图2的B
‑
B剖面示意图；
[0025]图6是传统拱桥立面示意图。
[0026]图中：拱圈1；基础底板2；拱脚3；桥面宽度4；桥面高程5；拱圈顶高程6；挡墙顶高程7；拱脚高程8；堤顶高程9；挡墙10；栏杆11；回填材料12；装饰贴面13；中底板14；右边坡底板
15；左边坡底板16；河底宽度17；桩基18；桥台19；设计河底高程20；拱桥长度C；过渡段长度C1；拱高f；拱跨L。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术的实施例作详细说明：本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]实施例1：一种软土区整体式小型拱桥，包括拱圈1，在拱圈1的底部设置有基础底板2，基础底板2与拱圈1利用拱脚3连接成为一个整体式结构。参见图1。
[0029]拱圈1的截面尺寸及相应的刚度根据荷载确定，包括桥面宽度4、桥面高程5、拱圈顶高程6、挡墙顶高程7、拱脚高程8和堤顶高程9，拱圈1与基础底板2可选用同样宽度。拱圈1承受上部荷载和水平荷载，以满足抵御水平向变形所产生的应力；拱脚3为一个类似三角形的结构，其竖向和水平向构成的端部，将拱圈1与基础底板2有效连接，拱圈1内的钢筋通过拱脚3锚固于基础底板2内。拱圈1为弧形板式结构，所述弧形是其剖面形状为凸向上的圆弧形或双曲弧形。拱桥长度C与河口宽度相等，拱桥左右两端各有一段平铺过渡段长度C1可与河堤平顺连接。参见图2。
[0030]拱桥顶部的两侧设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软土区整体式小型拱桥，包括拱圈，其特征是，在拱圈的下部设置有基础底板，基础底板与拱圈利用拱脚连接成为一个整体形结构。2.根据权利要求1所述的一种软土区整体式小型拱桥，其特征是，承受上部荷载和水平荷载的拱圈，其截面尺寸及相应的刚度根据荷载确定；所述拱脚为一个截面类似三角形的结构，其竖向和水平向构成的端部，将拱圈与基础底板相连接，拱圈内的钢筋通过拱脚锚固于基础底板内。3.根据权利要求1或2所述的一种软土区整...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓欢，谢志鸿，王菲飞，
申请(专利权)人：上海诺山工程设计咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：