悬索桥复合式锚碇结构及建造方法技术

本发明专利技术涉及一种悬索桥复合式锚碇结构及建造方法，该结构，包括锚室、锚桩和U型锚梁，在U型锚梁中间设置固定索鞍，两侧转角处分别设置转角索鞍；主缆经转角索鞍转向后锚固在固定索鞍上。主缆拉力铅直方向上的分力与锚桩抗拔力、锚桩重力和锚体重力之和相平衡，水平方向上的分力与锚桩水平抗力、U型锚梁中岩体的水平剪力相平衡，从而实现主缆的锚固。采用锚桩、U型锚梁和转角索鞍的锚碇方式，利用锚桩的抗拔力、水平阻力，充分利用U型锚梁包裹的岩体抗力，在相同围岩级别和锚碇承载力下，本复合式锚碇较其他复合式锚碇工序少，较传统重力式锚碇混凝土用量小，显著减小土石方开挖量和混凝土用量，低碳环保，降低工程投资，明挖施工，施工简便、风险小，运行维护方便。运行维护方便。运行维护方便。

【技术实现步骤摘要】
悬索桥复合式锚碇结构及建造方法


[0001]本专利技术涉及一种桥梁工程
，尤其涉及一种悬索桥复合式锚碇结构及建造方法。

技术介绍

[0002]目前悬索桥主要有锚碇重力式锚碇复合式锚碇两种，复合式锚碇结构型式主要有隧道式锚碇、重力式或隧道式+锚索的复合式锚碇等。隧道式锚碇通常建造在较坚硬或完整性好的岩体中倾斜隧道内，主缆拉力通过锚塞体传递给围岩，土石方开挖、混凝土施工量及对生态环境的影响较重力式锚碇小，但大吨位承载的桥梁所需隧道式锚碇锚体混凝土量依然很大，洞室开挖和混凝土浇筑量也很大。现有复合式锚碇施工工序复杂，锚索拉拔力不易协调。重力式锚碇一般在地表软弱岩体地基中使用，依靠自重与地基之间的摩擦力来抵抗主缆拉力，土石方开挖、混凝土施工量大，工序多，造价高，对生态环境的不利影响也大。

技术实现思路

[0003]为解决以上问题，本专利技术提供一种悬索桥复合式锚碇结构及建造方法，充分利用岩体抗力和锚桩抗拔力，结构简单，土石方开挖量小且为明挖，混凝土量小，施工方便、风险小。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：包括设置在悬索桥侧桥头岩石路基中开挖的锚室、紧邻锚室一体浇筑的钢筋混凝土锚桩和锚桩上的U型锚梁，所述U型锚梁包裹并嵌入桥头路基岩体；在U型锚梁中间设置固定索鞍，两侧转角处分别设置转角索鞍；主缆经转角索鞍转向后锚固在固定索鞍上。主缆拉力铅直方向上的分力与锚桩抗拔力、锚桩重力和锚体重力之和相平衡，水平方向上的分力与锚桩水平抗力、U型锚梁中岩体的水平剪力相平衡，从而实现主缆的锚固。
[0005]作为优选，所述U型锚梁为扩大钢筋混凝土结构形式，包括扩大结构体、上游翼墙和下游翼墙，所述上游翼墙和下游翼墙设置在扩大结构体两侧，相互围成U型结构；所述扩大结构体与上游翼墙及下游翼墙的转角处均设有转角索鞍；所述固定索鞍设置在扩大结构体中部。
[0006]作为优选，U型锚梁邻近锚室侧为外凸的弧形体，且略高U型锚梁的两端。
[0007]作为优选，用于斜拉式悬索时，主缆倾斜，U型锚梁用于安装固定索鞍的底面为垂直于主缆的斜面。
[0008]作为优选，用于水平式悬索时，主缆水平，U型锚梁用于安装固定索鞍的底面为立面，U型锚梁前方的岩体两侧开挖主缆通过的主缆槽至主桥。U型锚梁的扩大结构形式可设置成喇叭口形状，接触岩体的受力侧可设置成弧体形状，进一步扩大岩体承载范围。
[0009]作为优选，所述U型锚梁顶面与其包裹的岩体顶面为同一高程，兼做桥头路基。
[0010]作为优选，所述锚桩与U型锚梁在立面上成冂字形，U型锚梁至主桥侧端之间的岩体兼做桥头路基和复合式锚碇结构的组成部分。
[0011]作为优选，所述锚桩数量为2～3根，U型锚梁以桥的主梁纵轴线对称，锚桩为下大上小的圆台体结构，充分利用深部岩体抗拔力。
[0012]本专利技术的一种悬索桥复合式锚碇结构的建造方法，包括以下步骤：
[0013]1)、根据设计图纸和施工放样确定悬索桥锚碇锚室(2)的位置，在岩石路基上人工或机械或光面爆破等工艺开挖锚室和U型锚梁(4)的圈槽，人工或机械钻锚桩孔，其中对破碎围岩进行喷锚及固结灌浆；
[0014]2)、在开挖完成后，清锚桩孔，绑扎钢筋，安装转角索鞍(6)的和固定索鞍(5)的预埋件，一体浇筑钢筋混凝土锚桩(3)和U型锚梁(4)，喷锚或浇筑锚室(2)的支护；
[0015]3)、在混凝土达到设计龄期后，在U型锚梁(4)的转角段安装转角索鞍(6)，在U型锚梁(4)的横梁正中间安装固定索鞍(5)；
[0016]4)、将悬索桥主缆(7)引入至转角索鞍(6)、固定索鞍(5)，锚固在固定索鞍(5)上；
[0017]5)、施工防护主缆索股、转角索鞍(6)和固定索鞍(5)的防护玻璃顶棚等附属设施；
[0018]6)、主缆(7)防腐处理，安装锚室的排水设施或钻排水孔。
[0019]本专利技术取得的有益效果是：采用锚桩、U型锚梁和转角索鞍的锚碇方式，利用锚桩的抗拔力、水平阻力，充分利用U型锚梁包裹的岩体抗力，在相同围岩级别和锚碇承载力下，本复合式锚碇较其他复合式锚碇工序少，较传统重力式锚碇混凝土用量小，显著减小土石方开挖量和混凝土用量，低碳环保，降低工程投资，施工简便、风险小，运行维护方便。本专利技术具有以下优点：
[0020]1、在桥位区接线侧岩石地基上设置锚室、锚桩和U型锚梁，利用了U型锚梁包裹的岩体代替传统重力式锚碇的大体量混凝土锚体，充分利用了岩体抗力和锚桩抗拔力；
[0021]2、在锚碇围岩级别和承载能力相同的情况下，锚桩复合式锚碇较传统重力式锚碇体量小，从而极大的减小了土石方开挖和钢筋混凝土浇筑量，比重力式锚碇、隧道式锚碇投资少，低碳环保；
[0022]3、锚碇工序少，明挖施工简便、风险小，工期短，费用降低，且运行维护方便。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的斜拉式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇纵剖面图；
[0024]图2为本专利技术的斜拉式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇平面图；
[0025]图3为本专利技术的斜拉式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇横立面图；
[0026]图4为本专利技术的水平式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇纵剖面图；
[0027]图5为本专利技术的水平式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇平面图；
[0028]图6为本专利技术的水平式悬索桥锚桩与岩体复合式锚碇横立面图。
[0029]图中：1—桥头路基，2—锚室，3—锚桩，3a—上游锚桩，3b—下游锚桩，3c—中间锚桩，4—U型锚梁，4a—扩大结构体，4b—上游翼墙，4c—下游翼墙，4d—上游鞍梁，4e—下游鞍梁，5—固定索鞍，6—转角索鞍，6a—上游转角索鞍，6b—上游转角索鞍，7—主缆，7a—上游主缆，7b—下游主缆，7c—上游主缆槽，7d—下游主缆槽，8—岩体，9—面板，9a—上游索鞍面板，9b—下游索鞍面板，10—主桥，11—索鞍滚珠排，11a—上游索鞍滚珠排，11b—下游索鞍滚珠排。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]如图1
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6所示，本专利技术的一种悬索桥复合式锚碇结构，包括锚室2、锚桩3和U型锚梁4，在悬索桥一侧的桥头路基的岩体8中通过机械或爆破开挖形成锚室2，锚桩3根据设计要求紧邻锚室2，U型锚梁4设置在锚桩3上，U型锚梁4为扩大的钢筋混凝土结构形式，锚桩3和U型锚梁4为一体钢筋混凝土结构，固定索鞍5安装在邻近锚室2侧的U型锚梁4上，固定索鞍5与U型锚梁4在主桥纵轴线在同一平面上，U型锚梁4的端面安装转角索鞍6的转角处为圆弧体，U型锚梁4邻近锚室2侧的安装固定索鞍5的侧面为略高于U型锚梁4的两端且外凸、逐渐收缩成安装固定索鞍5的底面，U型锚梁4外的岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：包括设置在悬索桥侧桥头路基(1)中开挖的锚室(2)、紧邻锚室(2)一体浇筑的钢筋混凝土锚桩(3)和锚桩(3)上的U型锚梁(4)，所述U型锚梁(4)包裹并嵌入桥头路基岩体(8)；在U型锚梁(4)中间设置固定索鞍(5)，两侧转角处分别设置转角索鞍(6)；主缆(7)经转角索鞍(6)转向后锚固在固定索鞍(5)上。2.根据权利要求1所述悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：所述U型锚梁(4)为扩大钢筋混凝土结构形式，包括扩大结构体(4a)、上游翼墙(4b)和下游翼墙(4c)，所述上游翼墙(4b)和下游翼墙(4c)设置在扩大结构体(4a)两侧，相互围成U型结构；所述扩大结构体(4a)与上游翼墙(4b)及下游翼墙(4c)的转角处均设有转角索鞍(6)；所述固定索鞍(5)设置在扩大结构体(4a)中部。3.根据权利要求1所述悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：U型锚梁(4)邻近锚室(2)侧为外凸的弧形体，且略高U型锚梁(4)的两端。4.如权利要求3所述悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：用于斜拉式悬索时，主缆(7)倾斜，U型锚梁(4)用于安装固定索鞍(5)的底面为垂直于主缆(7)的斜面。5.如权利要求3所述悬索桥复合式锚碇结构，其特征在于：用于水平式悬索时，主缆(7)水平，U型锚梁(4)用于安装固定索鞍(5)的底面为立面，U型锚梁(4)前方的岩体两侧开挖主缆(7)通过的主缆槽至主桥(10)。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉，张晟斌，王铖铖，丁德豪，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：