[发明专利]一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩

说明书

本发明涉及一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩，包括钢筋混凝土桩，所述钢筋混凝土桩内设有至少一个型钢，每个所述型钢沿所述钢筋混凝土桩长度方向设置。运用本发明所述的一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩，在所述钢筋混凝土桩内设置所述型钢形成钢混组合抗剪桩，通过所述型钢的抗剪承载力提高桩本身对拱桥水平向荷载的承载力，桩基础本身受地质条件限制小，该抗剪桩结构简单，耐久性高，施工过程简单、施工周期短、施工安全度高，能够在不增加桩数的情况下解决常规钢筋混凝土桩抗剪承载力不足而需要较大较多的群桩基础的问题，从而节省投资。

技术领域

本发明涉及桩基础领域，特别是一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩。

背景技术

桩基础是土木工程常用的一种基础形式，桩直接承受上部结构传递的力，并将其传递到稳定地基持力层上，桩基础具备足够的强度及刚度，且受力形式稳定，在桥梁工程上得到了广泛的应用。

对于拱桥而言，拱桥上部结构可以将很大一部分自重及所受荷载转化成内部压应力，由于这一特性，相比较于其他结构形式的桥梁，拱桥所传递给基础的荷载除竖向荷载外，还有很大的水平向荷载，因而现有的大跨拱桥通常采用明挖扩大基础或群桩基础。

但是，明挖扩大基础对于地基持力层的性质要求极高，需要承载力较高的岩石层作为其持力层，因此，对于覆盖层较厚的地质情况，施工成本急剧增大，在有限的成本预算情况下，此基础形式明显不适用；群桩基础水平向承载力较小，对于小跨径拱桥而言，其传至基础的水平向荷载较小，可考虑使用群桩基础，但是，对于大跨径拱桥，由于其传至基础的水平向荷载极大，例如：可达到200000KN以上，所以若依然采用群桩基础，建设成本也会急剧增加。

基于上述，目前需要设计一种适用于大跨径拱桥的，能够抵抗较大水平向荷载并且能够节约建设成本的新型拱桥基础结构。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的大跨拱桥基础在抵抗较大水平向荷载时受地质条件限制大，建设成本高的问题，提供一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩，包括钢筋混凝土桩，所述钢筋混凝土桩内设有至少一个型钢，每个所述型钢沿所述钢筋混凝土桩长度方向设置。

该钢混组合抗剪桩可采用钻孔桩施工工艺，该工艺技术成熟且安全可靠，可以节约施工周期、减少施工难度、保障施工安全，适用性更加广泛。

采用本发明所述的一种大跨拱桥钢混组合抗剪桩，在所述钢筋混凝土桩内设置所述型钢形成钢混组合抗剪桩，通过所述型钢的抗剪承载力提高桩本身对拱桥水平向荷载的承载力，桩基础本身受地质条件限制小，该抗剪桩结构简单，耐久性高，施工过程简单、施工周期短、施工安全度高，能够在不增加桩数的情况下解决常规钢筋混凝土桩抗剪承载力不足而需要较大较多的群桩基础的问题，从而节省投资。

优选地，至少一个所述型钢位于所述钢筋混凝土桩形心处。

优选地，每个所述型钢的腹板设置方向垂直于拱桥长度方向。

采用这种结构，由于所述型钢中所述腹板面积较大，作为主要抗剪方向能够提供较大的抗剪力。

优选地，所述型钢为H型钢，所述H型钢结构稳定，抗剪能力好。

优选地，每个所述型钢下部位于所述钢筋混凝土桩内，上部伸出所述钢筋混凝土桩顶部，每个所述型钢上部用于连接拱桥的拱座基础。

采用这种结构，满足该钢混组合抗剪桩抗剪要求的情况下，同时满足该钢混组合抗剪桩与外部结构的连接。

优选地，每个所述型钢的1/2-4/5长度位于所述钢筋混凝土桩内，每个所述型钢的1/5-1/2长度伸出所述钢筋混凝土桩顶部。