一种桥墩固定结构

技术领域

本发明属于桥墩施工技术领域，具体涉及到一种桥墩固定结构。

背景技术

塔基包括基础和基座两个部分。前者是埋入地下的部分，后者是露在地面上的部分。在桥梁建设过程中，需要铺设大量的塔基。

桥梁基础是桥梁结构物直接与地基接触的最下部分，是桥梁下部结构的重要组成部分。地基与基础受到各种荷载后，其本身将产生应力和变形，为了保证桥梁的正常使用和安全，地基和基础必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在容许范围之内。

桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物，桥台设在桥梁两侧，桥墩则在两桥台之间。桥墩的作用是支承桥跨结构:而桥台支撑起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接并防止路堤滑场。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。

现有工艺不足之处在于，水上桥体建设时，因水下土层松软，桥体基础容易存在土体稳定性不足、下陷问题，导致影响桥体稳定；水下锚固结构施工复杂，效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种桥墩固定结构，该方案有着稳定性高、结构简单、施工效率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种桥墩固定结构，包括桥墩稳定机构，所述桥墩稳定机构的四周设置有若干主稳定桩，所述桥墩稳定机构的顶部设置有安装槽，所述安装槽内设置有桥墩主体，所述桥墩主体上设置有若干锚链条，所述锚链条的端部设置有锚结构，所述锚结构上设置有用于将锚结构下埋到土层中的抽真空机构，所述桥墩稳定机构的底部设置有用于连接在土层内的稳定器，所述稳定器的底面设置有筏板，所述筏板的底面设置有若干混凝土桩。

上述方案中，桥墩稳定机构四周设主稳定桩用于增重、提高平衡性，顶部设安装槽来放置桥墩主体，对桥墩主体进行定位连接，桥墩主体上成对的设置锚链条和锚结构，锚结构用于与土体连接固定，提高的桥墩主体的受力稳定性，设置稳定器用于与土层连接，提高定位稳定性，筏板下的混凝土桩连接在土体内，提高整体结构的稳定性，避免结构下沉。混凝土桩在插入水下沙土地之后，随着深度的加深，摩擦力也随之加大，可以有效地减少装置在沙地处的下陷。通过在锚结构上设置抽真空机构，用于抽取锚内部的空气和水，在锚结构的下部与水底土层间形成真空，利用水下的水压将锚结构压入到土层内。

结构在桥墩稳定机构、稳定器、筏板、混凝土桩、再加上锚结构的辅助作用下，达到支撑和稳定桥墩主体的效果。桥墩主体上相对的设置有若干对锚链条，提升锚固效果。主稳定桩与稳定器相互配合，共同保持装置的平衡。筏板下方设置混凝土桩，利用这些混凝土桩的摩擦力作用可以保证该装置即使在较为疏松的泥沙地也不会大程度下沉，能够满足在泥沙地及其他土质较疏松地区上搭设桥墩主体。桥梁的主要固定方式为下方的固定结构底部稳定器、桩结构，和挂在桥墩四周的锚配合固定。锚分布与水力发电设备分布避免冲突。锚链条的材料应具备良好的耐腐蚀性能以及防水特性，能够在水中持续使用。筏板和混凝土桩位于装置最下层，混凝土桩插入沙地的时候，随着插入深度的增加，混凝土桩受到的摩擦力越大，当多根混凝土桩同时插入沙地，筏板接触到沙面时，构件已经受到相当庞大的摩擦力从而稳定该装置。

进一步的，所述稳定器为矩形结构，所述矩形结构的四条边处均设置有穿土尖头。

设置矩形结构配合穿土尖头，穿土尖头易于破开并埋入沙土，提高固定结构稳定性。

进一步的，所述锚结构包含锚壳体，所述抽真空机构设置在锚壳体内，所述锚壳体上开设有负压口和泄压口。

工作时，负压口与水底土层保持贴合，通过抽真空机构将锚壳体内的水和气体从泄压口排出，在锚壳体形成真空，利用水压将锚壳体压入到土层内进行固定。

进一步的，所述桥墩主体上设置有水力发电机构，所述水力发电机构包含发电机，所述发电机连接有蓄电池。

通过设置水力发电机构的发电机能够利用水力进行发电，将电能存储在蓄电池内，供桥体上的相关耗电设备工作。该机构分布于水流较迅猛的区域。

将桥梁固定装置与水力发电装置结合到了一起，免除了在地面上铺设电源的繁琐，同时充分利用了水底空间。

进一步的，所述桥墩主体上设置有桥体，所述桥体上设置有照明机构，所述照明机构与蓄电池电连接。

通过桥墩对桥体进行支撑，通过蓄电池提供电能，供桥体上照明机构对桥面进行照明。

进一步的，所述水力发电机构包含发电机构外壳，所述发电机构外壳内设置有发电机，所述发电机连接有转动桨叶，所述发电机与蓄电池一体式连接。

通过发电机构外壳来对发电机进行连接定位，通过转动桨叶来将水流的动能转化为转动机械能，在发电机作用下转化为电能存储在蓄电池中，一体式设置结构简单。

进一步的，桥墩主体上设置有发电机组，所述发电机组包含多个所述水力发电机构，相邻所述水力发电机构的发电机构外壳之间固定连接，多个水力发电机构的蓄电池间相互并联。

设置发电机组进一步逇提高发电的效率，水力发电机构的发电机构外壳固定保证整体结构稳定，蓄电池间并联保证供电的稳定性。

进一步的，所述桥墩稳定机构的顶部设置有若干个定位部，若干个定位部之间形成所述安装槽。

通过若干定位部形成安装槽来对桥墩进行固定。

进一步的，所述定位部包含钢筋混凝土结构，所述钢筋混凝土结构包含若干受力钢筋，若干所述受力钢筋的外侧沿轴向设置有若干箍筋。

通过受力钢筋和箍筋与混凝土层形成复合受力体系，保证钢筋混凝土结构的受力稳定性。

进一步的，所述抽真空机构包含泵壳，所述泵壳内设置有泵电机和泵电池，所述泵电机连接有泵轴。

泵电机带动泵轴工作，用于形成负压抽真空，泵电池提供电力工泵电机工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过在桥墩稳定机构的四周设主稳定桩，来增加结构重量、提高平衡性，配合底部的稳定器、筏板和混凝土桩提高结构底部与土层间的锚固稳定性，在安装槽内设置桥墩主体，并设置锚链条对桥墩主体进行锚固，从而提高桥体底部支撑结构的稳定性；稳定器、筏板也起到了防止结构下陷的效果；

2.通过在锚结构上设置抽真空机构，在锚结构与水下土层间形成真空，使锚结构被吸入土层内部，结构简单，操作方便，施工效率高；

3.通过在桥墩主体上设置水力发电机构，利用水力实现桥体供电，提高了水资源利用率，简化了桥体电缆铺设工作，提高了桥体施工效率；

4.利用桥墩稳定机构的顶部的安装槽和锚链条、锚结构来对桥墩主体进行连接固定，结构简单、稳定性高。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构立体图；

图2为本发明的实施例1中桥墩稳定机构部分的爆炸示意图；

图3为本发明的实施例1中定位部的结构示意图；

图4为本发明的实施例1中锚结构的爆炸示意图；

图5为本发明的实施例1中锚结构的连接示意图；

图6为本发明的实施例1中水力发电机构的爆炸示意图；

图7为本发明的实施例1中连接线路的结构示意图；

图中：1、桥墩稳定机构；101、主稳定桩；102、定位部；103、安装槽；201、混凝土层；202、箍筋；203、受力钢筋；3、稳定器；301、穿土尖头；401、筏板；402、混凝土桩；5、锚结构；501、锚链条；502、连接端一；503、连接端二；504、分配盘；505、固定盘；506、泵轴；507、泵壳；508、锚壳体；509、负压口；510、泄压口；511、泵电机；6、水力发电机构；601、转动桨叶；602、发电机；603、蓄电池；604、发电机构外壳；605、连接线路；701、桥墩主体。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语前、后、左、右等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-7所示，一种桥墩固定结构，包括桥墩稳定机构1，所述桥墩稳定机构1的四周设置有若干主稳定桩101，所述桥墩稳定机构1的顶部设置有安装槽103，所述安装槽103内设置有桥墩主体701，所述桥墩主体701上设置有若干锚链条501，所述锚链条501的端部设置有锚结构5，所述锚结构5上设置有用于将锚结构5下埋到土层中的抽真空机构，所述桥墩稳定机构1的底部设置有用于连接在土层内的稳定器3，所述稳定器3的底面设置有筏板401，所述筏板401的底面设置有若干混凝土桩402。

上述方案中，桥墩稳定机构1四周设主稳定桩101用于增重、提高平衡性，顶部设安装槽103来放置桥墩主体701，对桥墩主体701进行定位连接，桥墩主体701上成对的设置锚链条501和锚结构5，锚结构5用于与土体连接固定，提高的桥墩主体701的受力稳定性，设置稳定器3用于与土层连接，提高定位稳定性，筏板401下的混凝土桩402连接在土体内，提高整体结构的稳定性，避免结构下沉。混凝土桩402在插入水下沙土地之后，随着深度的加深，摩擦力也随之加大，可以有效地减少装置在沙地处的下陷。通过在锚结构5上设置抽真空机构，用于抽取锚内部的空气和水，在锚结构5的下部与水底土层间形成真空，利用水下的水压将锚结构5压入到土层内。

图2中为结构示意图，桥墩稳定机构1、稳定器3与筏板401间为固定连接，抽真空机构包含水环真空泵。

结构在桥墩稳定机构1、稳定器3、筏板401、混凝土桩402、再加上锚结构5的辅助作用下，达到支撑和稳定桥墩主体701的效果。桥墩主体701上相对的设置有若干对锚链条501，提升锚固效果。主稳定桩101与稳定器3相互配合，共同保持装置的平衡。主稳定桩101为混凝土桩402，内部排列紧密，结构耐用，可以增加装置重量，提高装置的稳定性能；在四个角落设置混凝土桩402也有助于保持装置的平衡。筏板401下方阵列设置碾压混凝土桩402，利用这些混凝土桩402的摩擦力作用可以保证该装置即使在较为疏松的泥沙地也不会大程度下沉，能够满足在泥沙地及其他土质较疏松地区上搭设桥墩主体701。桥梁的主要固定方式为下方的固定结构底部稳定器3、桩结构，和挂在桥墩四周的锚配合固定。锚分布与水力发电设备分布避免冲突。将桥梁固定装置与水力发电装置结合到了一起，免除了在地面上铺设电源的繁琐，同时充分利用了水底空间。锚链条501的材料应具备良好的耐腐蚀性能以及防水特性，能够在水中持续使用。筏板401和混凝土桩402位于装置最下层，混凝土桩402插入沙地的时候，随着插入深度的增加，混凝土桩402受到的摩擦力越大，当多根混凝土桩402同时插入沙地，筏板401接触到沙面时，构件已经受到相当庞大的摩擦力从而稳定该装置。

进一步的，所述稳定器3为矩形结构，所述矩形结构的四条边处均设置有穿土尖头301。

设置矩形结构配合穿土尖头301，穿土尖头301易于破开并埋入沙土，提高固定结构稳定性。

所述穿土尖头301的截面为直角三角形，且斜边朝内，直角边朝外设置。稳定器3是方形，不容易发生倾斜，使穿土尖头301容易推开沙土，更好地使装置固定。穿土尖头301为倒三角结构，有助于稳定塔底，保持塔座的稳定。穿土尖头301包含有尖锐的角，方便插入河床，在插入河床后即可稳定装置。四个穿土尖头301间形成的矩形空间大于筏板401的面积，来便于安装。

进一步的，所述锚结构5包含锚壳体508，所述抽真空机构设置在锚壳体508内，所述锚壳体508上开设有负压口509和泄压口510。

工作时，负压口509与水底土层保持贴合，通过抽真空机构将锚壳体508内的水和气体从泄压口510排出，在锚壳体508形成真空，利用水压将锚壳体508压入到土层内进行固定。

锚壳体508为圆柱体结构，中部开设有圆柱体内腔。锚壳体508的上端设置有用于与锚链条501连接的连接端一502。桥墩主体701上设置有用于与锚链条501连接的连接端二503。泵壳507固定在锚壳体508内。

使用时直接抛入河底，再启动锚内部的真空泵，带动内部叶轮转子启动，内部液体受到离心力作用沿泵体内壁形成一个等厚的旋转液环，此时的内部液环起到密封、冷却和压缩介质的作用。液环内由相邻叶轮之间的间隙形成一个个气室。叶轮在后半转过程中气室容积逐渐减小，内部压力上升从而将外部水流排除锚外。可以将每一个气室看作一个单独的活塞，主要作用为真空泵产生吸力，使锚自动插进泥土之中，较小尺寸锚结构5就能产生较大压力，能够提供稳定锚固效果的同时，降低了锚施工成本、提高了施工效率。这样桥墩主体701就能受到锚的拉力作用从而使之固定。锚结构5主要用于加固桥墩主体701，保证该桥墩主体701面对湍急的河流也能够保证稳定。

进一步的，所述桥墩主体701上设置有水力发电机构6，所述水力发电机构6包含发电机602，所述发电机602连接有蓄电池603。

通过设置水力发电机构6的发电机602能够利用水力进行发电，将电能存储在蓄电池603内，供桥体上的相关耗电设备工作。该机构分布于水流较迅猛的区域。

本装置可以利用水能进行发电，可将水能发电电能用于桥体上供电，有助于减少重新铺设电缆的繁琐。

进一步的，所述桥墩主体701上设置有桥体，所述桥体上设置有照明机构，所述照明机构与蓄电池603电连接。

通过桥墩对桥体进行支撑，通过蓄电池603提供电能，供桥体上照明机构对桥面进行照明。

对于水下的电线应保证绝缘防水性能，可在电线外侧设置管道进行保护。

进一步的，所述水力发电机构6包含发电机构外壳604，所述发电机构外壳604内设置有发电机602，所述发电机602连接有转动桨叶601，所述发电机602与蓄电池603一体式连接。

通过发电机构外壳604来对发电机602进行连接定位，通过转动桨叶601来将水流的动能转化为转动机械能，在发电机602作用下转化为电能存储在蓄电池603中，一体式设置结构简单。

进一步的，桥墩主体701上设置有发电机602组，所述发电机602组包含多个所述水力发电机构6，相邻所述水力发电机构6的发电机构外壳604之间固定连接，多个水力发电机构6的蓄电池603间相互并联。

设置发电机602组进一步逇提高发电的效率，水力发电机构6的发电机构外壳604固定保证整体结构稳定，蓄电池603间并联保证供电的稳定性。

发电机602组内的水力发电机构6的发电机构外壳604也可以采用一体式成形结构，所述发电机构外壳604上设置有连接线路605。

发电机构外壳604中部可设置连接杆来连接发动机。其中蓄电池603和发电机602被包裹在塑料壳体之中，提高防水性能。蓄电池603通过线路连接，可将电流供给桥上的需电设施，线路外都设保护壳保护，能够确保不会发生漏电事故。水力发电机602外部有圆环形外壳包裹，在圆环形外壳的保护作用下，侧边水流对转动桨叶601影响较小，同时对发电机602也起到了一定的保护作用，能形成稳定的电源。在水力发电机602的背面，有一段连接线路605，这些线路一端连接着连接塑料保护壳内部的蓄电池603，另一端连接着待供电设备，如夜间照明灯。电线都具有保护层，可直接将电能用于桥梁。

进一步的，所述桥墩稳定机构1的顶部设置有若干个定位部102，若干个定位部102之间形成所述安装槽103。

通过若干定位部102形成安装槽103来对桥墩进行固定。

所述定位部102的截面为直角三角形。定位部102采用钢筋混凝土结构，在安装槽103四周有四个定位部102，与桥墩主体701形状对应，足够保证桥墩主体701的稳定。

进一步的，所述定位部102包含钢筋混凝土结构，所述钢筋混凝土结构包含若干受力钢筋203，若干所述受力钢筋203的外侧沿轴向设置有若干箍筋202。

通过受力钢筋203和箍筋202与混凝土层201形成复合受力体系，保证钢筋混凝土结构的受力稳定性。

图3中，混凝土层201为示意图，在受力钢筋203和箍筋202内部也设置有混凝土浇铸层。

进一步的，所述抽真空机构包含泵壳507，所述泵壳507内设置有泵电机511和泵电池，所述泵电机511连接有泵轴506。

泵电机511带动泵轴506工作，用于形成负压抽真空，泵电池提供电力工泵电机511工作。

泵电机511包含泵壳507，泵壳507的两端设置有固定盘505和分配盘504，固定盘505中部开孔，来转动设置泵轴506，对泵轴506进行轴向限位，泵轴506上固定设置有叶轮，一个分配盘504上设有进口，另一个分配盘504上设置有出口，实现沿轴向的吸排气。泵电池为一次性电池，一次性电池电量需满足电机至少一次抽真空工作，可以与泵电机511一体化设置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。