一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道的制作方法-k8凯发

本发明涉及水中隧道，具体是一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道。

背景技术：

1、传统桩基结构中无很好的隔震措施，更没有活载平衡设施，所以桩基在长度方向必须加密，尤其是地震时，在基础铅直向上作用力的平衡方面研究，几乎是空白。传统桩基结构用于悬浮隧道的主要缺陷是：不安全，施工周期长，造价高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，来解决上述背景技术中提到的问题；

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述的悬浮隧道1包括桩基2a、隧道管节3、隔震顶柱52和圆筒6，隧道管节3在铅直方向所受浮力、自重和活载三力的合力方向向下，桩基2a包括铅直柱21，隔震顶柱52安装在圆筒6内，底部开口的圆筒6位于隧道管节3上；铅直柱21伸入圆筒6内，且能在圆筒6限制的范围内作水平运动，铅直柱21的顶部托住隔震顶柱52的底部；当发生地震等灾害时，悬浮隧道1通过隔震顶柱52实现吸振缓冲。

3、作为本发明进一步的方案：所述的隧道管节3包括活载平衡室7，若干活载平衡室7沿悬浮隧道1的长度方向布置，活载平衡室7的底部开有联通外部水域的孔，活载平衡室7内包括压缩空气管路；通过调整活载平衡室7内压缩空气的压力，来调整活载平衡室7内的水量，以动态平衡悬浮隧道1所受活载的变化。

4、作为本发明进一步的方案：所述的隔震顶柱52包括顶缸52a，顶缸52a包括顶缸活塞杆52a1，原始状态也就是正常情况下，顶缸活塞杆52a1处于伸出状态。

5、作为本发明进一步的方案：所述的悬浮隧道1在发生地震等灾害时，假设桩基2a仅发生铅直运动，当桩基2a快速向上运动时，顶缸活塞杆52a1缩回；当桩基2a快速向下运动时，铅直柱21的顶部脱离顶缸活塞杆52a1的底端；即隧道管节3能通过隔震顶柱52进行吸震缓冲，并自动恢复至原始位置。

6、作为本发明进一步的方案：所述的悬浮隧道1包括对中装置4，对中装置4安装在圆筒6内或铅直柱21上，对中装置4包括伸缩缸4a，圆筒6通过调整多个伸缩缸4a作用于顶缸52a上的力来进行自动对中。

7、作为本发明进一步的方案：所述的悬浮隧道1在发生地震等灾害时，假设桩基2a仅发生水平运动，则其水平偏移量被圆筒6限制在允许的范围内；隧道管节3通过对中装置4，实现水平自动对中。

8、综上所述，与现有技术相比，本发明的主要优势是：通过调整各活载平衡室的水量，实现各活载平衡室所处悬浮隧道在铅直方向的合力为零，大大减少了桩基的数量，且能吸振缓冲，安全性高，施工周期短、造价低；当隧道管节上方有巨轮沉没时，可以通过排空活载平衡室内的水，来平衡沉船施加在隧道管节上方的压力。

技术特征：

1.一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的悬浮隧道（1）包括桩基（2a）、隧道管节（3）、隔震顶柱（52）和圆筒（6），隧道管节（3）在铅直方向所受浮力、自重和活载三力的合力方向向下，桩基（2a）包括铅直柱（21），隔震顶柱（52）安装在圆筒（6）内，底部开口的圆筒（6）位于隧道管节（3）上；铅直柱（21）伸入圆筒（6）内，且能在圆筒（6）限制的范围内作水平运动，铅直柱（21）的顶部托住隔震顶柱（52）的底部；当发生地震等灾害时，悬浮隧道（1）通过隔震顶柱（52）实现吸振缓冲。

2.根据权利要求1所述的一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的隧道管节（3）包括活载平衡室（7），若干活载平衡室（7）沿悬浮隧道（1）的长度方向布置，活载平衡室（7）的底部开有联通外部水域的孔，活载平衡室（7）内包括压缩空气管路；通过调整活载平衡室（7）内压缩空气的压力，来调整活载平衡室（7）内的水量，以动态平衡悬浮隧道（1）所受活载的变化。

3.根据权利要求2所述的一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的隔震顶柱（52）包括顶缸（52a），顶缸（52a）包括顶缸活塞杆（52a1），原始状态也就是正常情况下，顶缸活塞杆（52a1）处于伸出状态。

4.根据权利要求3所述的一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的悬浮隧道（1）在发生地震等灾害时，假设桩基（2a）仅发生铅直运动，当桩基（2a）快速向上运动时，顶缸活塞杆（52a1）缩回；当桩基（2a）快速向下运动时，铅直柱（21）的顶部脱离顶缸活塞杆（52a1）的底端；即隧道管节（3）能通过隔震顶柱（52）进行吸震缓冲，并自动恢复至原始位置。

5.根据权利要求4所述的一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的悬浮隧道（1）包括对中装置（4），对中装置（4）安装在圆筒（6）内或铅直柱（21）上，对中装置（4）包括伸缩缸（4a），圆筒（6）通过调整多个伸缩缸（4a）作用于顶缸（52a）上的力来进行自动对中。

6.根据权利要求5所述的一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是所述的悬浮隧道（1）在发生地震等灾害时，假设桩基（2a）仅发生水平运动，则其水平偏移量被圆筒（6）限制在允许的范围内；隧道管节（3）通过对中装置（4），实现水平自动对中。

技术总结
本发明公开了一种有桩基和隔震顶柱的悬浮隧道，其特征是该隧道包括桩基、隧道管节、隔震顶柱和圆筒，隧道管节在铅直方向所受浮力、自重和活载三力的合力方向向下，桩基包括铅直柱，隔震顶柱安装在圆筒内，底部开口的圆筒位于隧道管节上；铅直柱伸入圆筒内，且能在圆筒限制的范围内作水平运动，铅直柱的顶部托住隔震顶柱的底部；当发生地震等灾害时，悬浮隧道通过隔震顶柱来实现吸振缓冲。本发明的优势是：通过调整各活载平衡室内的水量，实现各活载平衡室所处悬浮隧道在铅直方向的合力为零，大大减少了桩基的数量，且能吸振缓冲，安全性高，施工周期短、造价低。

技术研发人员：王树生
受保护的技术使用者：无锡阿基米德桥隧工程所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8