本發(fā)明涉及橋梁工程，具體是一種拉力分散型隧道式錨碇及構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的隧道式錨碇，錨體多采用實(shí)心的楔形體型，前錨面和后錨面的數(shù)量均為一個(gè)。隧道式錨碇以受拉方式承擔(dān)荷載時(shí)，錨固構(gòu)造采用全長(zhǎng)粘結(jié)的錨固體系，錨束體可采用預(yù)應(yīng)力筋或無(wú)預(yù)應(yīng)力筋的形式。主纜分散成索股后達(dá)到前錨面，與錨束體連接以傳遞荷載，錨體前錨面受拉。這種拉力型隧道式錨碇的荷載集中于一個(gè)前錨面，這存在兩個(gè)比較明顯的缺陷：一是錨體承擔(dān)荷載的前錨面應(yīng)力過(guò)于集中；二是錨體混凝土用量較大，施工困難且造價(jià)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種拉力分散型隧道式錨碇及構(gòu)建方法，懸索橋的主纜分散成多圈索股，多圈索股在錨體的多個(gè)前錨面處分別連接和錨固于多圈錨束體上，以分散方式傳遞荷載給錨體，使得錨體受力均勻分布，提高錨體穩(wěn)固性的同時(shí)又通過(guò)減少錨體的體積來(lái)降低工程造價(jià)。

2、一種拉力分散型隧道式錨碇，位于地表以下地層的地下空間中，所述拉力分散型隧道式錨碇包括洞室系統(tǒng)、纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造；

3、所述洞室系統(tǒng)是位于地表以下地層內(nèi)的地下空間，提供纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造建造及賦存的空間；

4、所述纜索構(gòu)造包括主纜、散索鞍和索股，主纜從地表傳遞橋梁荷載至地下中的地下空間，散索鞍用于分散主纜成為多根索股；

5、錨固構(gòu)造包括錨束體、錨體，所述錨體前中部設(shè)有多個(gè)楔形空洞，并形成多個(gè)前錨面，所述前錨面提供錨束體錨固的基座，索股到達(dá)不同的前錨面并與錨束體連接。

6、進(jìn)一步的，所述洞室系統(tǒng)包括依次連接的斜洞、前錨室、錨洞和后錨室，所述斜洞為連通地表至前錨室的通道，從地表開(kāi)挖進(jìn)地層的地下空間中；所述前錨室為連通斜洞至錨洞的通道，用于提供索股散開(kāi)的空間以及提供錨固構(gòu)造建造的空間；所述錨洞為連通前錨室至后錨室的通道；所述后錨室為洞室系統(tǒng)最后部的洞室，提供錨固構(gòu)造建造的空間。

7、進(jìn)一步的，所述散索鞍位于前錨室前部。

8、進(jìn)一步的，索股采用近似環(huán)狀分圈布設(shè)，由外向內(nèi)分幅為第一索股、第二索股和第三索股，其中第一索股位于外圈、第二索股位于中圈、第三索股位于內(nèi)圈；所述前錨面是錨體的前斷面，前斷面分別位于錨體的不同部位，前錨面呈階梯狀排布分幅為第一前錨面、第二前錨面和第三前錨面；第一索股達(dá)到第一前錨面，第二索股達(dá)到第二前錨面，第三索股達(dá)到第三前錨面。

9、進(jìn)一步的，所述錨束體采用近似環(huán)狀分圈布設(shè)，由外向內(nèi)分幅為第一錨束體、第二錨束體和第三錨束體，第一錨束體位于外圈、第二錨束體位于中圈、第三錨束體位于內(nèi)圈；第一前錨面用于錨固第一錨束體的一個(gè)端頭，第二前錨面用于錨固第二錨束體的一個(gè)端頭，第三前錨面用于錨固第三錨束體的一個(gè)端頭；第一索股與第一錨束體連接以傳遞和錨固荷載，第二索股與第二錨束體連接以傳遞和錨固荷載，第三索股與第三錨束體連接以傳遞和錨固荷載。

10、進(jìn)一步的，所述錨束體采用全長(zhǎng)粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力鋼束，材料為鋼絞線(xiàn)，錨束體埋設(shè)于護(hù)管中，錨束體和護(hù)管之間的空隙采用水泥漿液回填并形成充填體。

11、進(jìn)一步的，所述錨體是承擔(dān)和錨固橋梁荷載的最終部件，錨體澆筑于錨洞中，錨體外部輪廓為與錨洞表面相同的楔形；錨體前部設(shè)有多個(gè)貫通的楔形空洞，楔形空洞的側(cè)面、端面分別與錨體的側(cè)面和端面平行，使得錨體具有多個(gè)前錨面。

12、進(jìn)一步的，所述錨固構(gòu)造還包括后錨面，后錨面是錨體的后斷面，后錨面用于錨固第一錨束體、第二錨束體和第三錨束體的另外一個(gè)端頭。

13、進(jìn)一步的，所述錨固構(gòu)造還包括后錨具，用于在后錨面鎖固錨束體。

14、一種如上所述的拉力分散型隧道式錨碇的構(gòu)建方法，包括如下步驟：

15、步驟s1、洞室系統(tǒng)開(kāi)挖及成型：

16、從地表依次開(kāi)挖和支護(hù)斜洞、前錨室、錨洞和后錨室，形成完整的洞室系統(tǒng)；

17、步驟s2、錨固構(gòu)造建造及成型：

18、步驟s21、錨體澆筑成型

19、采用鋼支撐固定所有的護(hù)管、前錨具的錨墊板和后錨具的錨墊板，采用模板制成錨體的外部輪廓，一體分倉(cāng)澆筑與養(yǎng)護(hù)形成錨體；

20、步驟s22、安裝鎖緊所有錨束體

21、錨束體尾部從前錨面進(jìn)入護(hù)管，穿過(guò)錨體，從后錨面穿出，套上后錨具的錨環(huán)并用夾片緊固；

22、在錨束體頭部套上前錨面的錨環(huán)，采用張拉設(shè)備拉緊后用夾片緊固；

23、護(hù)管531內(nèi)充滿(mǎn)水泥漿并封堵形成全長(zhǎng)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋；

24、步驟s23、錨束體分幅

25、所有錨束體分幅為第一錨束體、第二錨束體和第三錨束體；

26、步驟s3、纜索構(gòu)造建造及成型：

27、步驟s31、散索鞍安裝

28、運(yùn)輸散索鞍至前錨室前部，組裝并固定于洞底的基巖上；

29、步驟s32、主纜入洞及索股連接

30、主纜從斜洞進(jìn)入地下空間，在散索鞍處分散成多根索股，所有索股分幅為第一索股、第二索股和第三索股；

31、第一索股達(dá)到錨體的第一前錨面，與第一錨束體連接以傳遞和錨固荷載；

32、第二索股達(dá)到錨體的第二前錨面，與第二錨束體連接以傳遞和錨固荷載；

33、第三索股達(dá)到錨體的第三前錨面，與第三錨束體連接以傳遞和錨固荷載；

34、步驟s33、回填后錨室形成充填體

35、步驟s4、錨碇防腐及長(zhǎng)期運(yùn)養(yǎng)

36、纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造的外露鋼絞線(xiàn)和錨具表面、錨體的外露混凝土表面涂抹上防腐材料，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)階段，開(kāi)展隧道式錨碇的保養(yǎng)和維護(hù)工作。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

38、1、本發(fā)明隧道式錨碇的錨體輪廓保留了傳統(tǒng)的外形，因而具備傳統(tǒng)錨體優(yōu)良的穩(wěn)固性和承載性能。

39、2、本發(fā)明在傳統(tǒng)實(shí)心錨體內(nèi)部設(shè)有多個(gè)空洞，可減少錨體體積進(jìn)而降低工程造價(jià)。

40、3、本發(fā)明索股采用分幅分圈布設(shè)，在錨體的多個(gè)前錨面處，與同為分幅分圈的錨束體連接以傳遞荷載，這種布設(shè)方式是清晰且明確的，有利于錨碇系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)。

41、4、本發(fā)明錨體外部的拉力不集中于錨體前部的表面，而是分散于前部及內(nèi)部不同的表面，這有利于提高錨體受力的均勻性和承載的穩(wěn)固性。

42、5、本發(fā)明錨體內(nèi)部空洞能提供索股分散、錨固構(gòu)造建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期維護(hù)保養(yǎng)的空間，有效提高了地下空間的利用率。

技術(shù)特征：

1.一種拉力分散型隧道式錨碇，位于地表以下地層的地下空間中，其特征在于：所述拉力分散型隧道式錨碇包括洞室系統(tǒng)、纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造；

2.如權(quán)利要求1所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：。所述洞室系統(tǒng)包括依次連接的斜洞、前錨室、錨洞和后錨室，所述斜洞為連通地表至前錨室的通道，從地表開(kāi)挖進(jìn)地層的地下空間中；所述前錨室為連通斜洞至錨洞的通道，用于提供索股散開(kāi)的空間以及提供錨固構(gòu)造建造的空間；所述錨洞為連通前錨室至后錨室的通道；所述后錨室為洞室系統(tǒng)最后部的洞室，提供錨固構(gòu)造建造的空間。

3.如權(quán)利要求2所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述散索鞍位于前錨室前部。

4.如權(quán)利要求1所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：索股采用近似環(huán)狀分圈布設(shè)，由外向內(nèi)分幅為第一索股、第二索股和第三索股，其中第一索股位于外圈、第二索股位于中圈、第三索股位于內(nèi)圈；所述前錨面是錨體的前斷面，前斷面分別位于錨體的不同部位，前錨面呈階梯狀排布分幅為第一前錨面、第二前錨面和第三前錨面；第一索股達(dá)到第一前錨面，第二索股達(dá)到第二前錨面，第三索股達(dá)到第三前錨面。

5.如權(quán)利要求4所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述錨束體采用近似環(huán)狀分圈布設(shè)，由外向內(nèi)分幅為第一錨束體、第二錨束體和第三錨束體，第一錨束體位于外圈、第二錨束體位于中圈、第三錨束體位于內(nèi)圈；第一前錨面用于錨固第一錨束體的一個(gè)端頭，第二前錨面用于錨固第二錨束體的一個(gè)端頭，第三前錨面用于錨固第三錨束體的一個(gè)端頭；第一索股與第一錨束體連接以傳遞和錨固荷載，第二索股與第二錨束體連接以傳遞和錨固荷載，第三索股與第三錨束體連接以傳遞和錨固荷載。

6.如權(quán)利要求1所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述錨束體采用全長(zhǎng)粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力鋼束，材料為鋼絞線(xiàn)，錨束體埋設(shè)于護(hù)管中，錨束體和護(hù)管之間的空隙采用水泥漿液回填并形成充填體。

7.如權(quán)利要求2所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述錨體是承擔(dān)和錨固橋梁荷載的最終部件，錨體澆筑于錨洞中，錨體外部輪廓為與錨洞表面相同的楔形；錨體前部設(shè)有多個(gè)貫通的楔形空洞，楔形空洞的側(cè)面、端面分別與錨體的側(cè)面和端面平行，使得錨體具有多個(gè)前錨面。

8.如權(quán)利要求5所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述錨固構(gòu)造還包括后錨面，后錨面是錨體的后斷面，后錨面用于錨固第一錨束體、第二錨束體和第三錨束體的另外一個(gè)端頭。

9.如權(quán)利要求8所述的拉力分散型隧道式錨碇，其特征在于：所述錨固構(gòu)造還包括后錨具，用于在后錨面鎖固錨束體。

10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的拉力分散型隧道式錨碇的構(gòu)建方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種拉力分散型隧道式錨碇及構(gòu)建方法，位于地表以下地層的地下空間中，所述拉力分散型隧道式錨碇包括洞室系統(tǒng)、纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造；洞室系統(tǒng)是位于地表以下地層內(nèi)的地下空間，提供纜索構(gòu)造和錨固構(gòu)造建造及賦存的空間；纜索構(gòu)造包括主纜、散索鞍和索股，主纜從地表傳遞橋梁荷載至地下中的地下空間，散索鞍用于分散主纜成為多根索股；錨固構(gòu)造包括錨束體、錨體，所述錨體前中部設(shè)有多個(gè)楔形空洞，并形成多個(gè)前錨面，所述前錨面提供錨束體錨固的基座，索股到達(dá)不同的前錨面并與錨束體連接。本發(fā)明橋梁荷載以拉力形式分散施加于錨體多個(gè)前表面，這有利于錨體應(yīng)力的均勻分布，提高錨體穩(wěn)固性的同時(shí)又通過(guò)減少錨體的體積來(lái)降低工程造價(jià)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳沖,周黎明,羅榮,唐愛(ài)松,范雷,熊詩(shī)湖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7