專利名稱：隧道式復(fù)合錨碇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程，特別涉及一種適用于山區(qū)大跨懸索橋的隧道式錨碇構(gòu)造。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代懸索橋主要由錨碇、索塔、纜索系統(tǒng)、加勁梁等四大構(gòu)件組成。錨碇作為將纜力傳遞給地基的重要構(gòu)件，一般分為重力式錨碇和隧道式錨碇兩類。重力式錨碇依靠錨碇自重平衡主纜的巨大拉力，而隧道式錨碇充分利用錨碇與周圍巖體的共同作用來錨固主纜。與重力式錨碇相比，隧道錨造價低廉，如建于1931年的美國喬治華盛頓橋，重力式錨碇需混凝土 10. 7萬m3，隧道式錨碇僅需2. 2萬m3，2000年建成的重慶鵝公巖長江大橋， 隧道式錨碇比重力式錨碇節(jié)約1500萬元人民幣。由于隧道錨處于地表以下，避免了對原地表的大開挖，在保護環(huán)境方面的優(yōu)點是重力式錨碇不可替代的。雖然隧道式錨碇在節(jié)省造價、環(huán)境保護方面較重力式錨碇具有明顯的優(yōu)點，但隧道式錨碇的實際工程應(yīng)用卻很少，究其原因是由于為大跨懸索橋的纜力較大(單纜達(dá)數(shù)萬噸)，對橋位錨碇處的巖石質(zhì)量要求較高，而且由于錨塞體尺寸較大，開挖支護的難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隧道式復(fù)合錨碇，能有效地解決巖石質(zhì)量較差橋位隧道式錨碇的強度和流變問題，而且隧道成洞的安全性易得到保障。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明的隧道式復(fù)合錨碇，包括隧道、錨塞體和前錨室，錨塞體由充填灌注于隧道里段的混凝土形成，前錨室內(nèi)設(shè)置支墩，主纜經(jīng)支墩頂部的散索鞍散開后錨固于錨塞體前錨面，其特征是所述隧道在其拱頂段和兩側(cè)邊墻段間隔布設(shè)由基巖表面穿入圍巖內(nèi)的錨桿，并由基巖表面向內(nèi)依次設(shè)置初期支護構(gòu)造和二次襯砌；沿隧道軸向分布設(shè)置穿過錨塞體和隧道內(nèi)端面進(jìn)入深層巖體的預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索的兩端分別與錨塞體前錨面、深層巖體錨固連接。本發(fā)明的有益效果是，采用初期支護構(gòu)造與錨桿聯(lián)合對開挖斷面進(jìn)行及時支護， 既保證了在軟質(zhì)巖中大斷面開挖的成洞安全，又通過控制圍巖松動圈的發(fā)展?jié)M足錨碇在成橋后的受力要求；預(yù)應(yīng)力錨索與錨塞體形成組合結(jié)構(gòu)，以調(diào)動深層巖體的強度，提高了錨碇承載力，預(yù)應(yīng)力錨索的主動張拉可降低錨塞體與圍巖接觸面在長期荷載下的應(yīng)力水平，解決了巖石質(zhì)量較差橋位修建隧道錨的流變問題；與重力式錨碇相比較，可大幅度地降低工程造價。


本說明書包括如下三幅附圖圖1是本發(fā)明隧道式復(fù)合錨碇的立面結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明隧道式復(fù)合錨碇中隧道的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明隧道式復(fù)合錨碇應(yīng)用實例的構(gòu)造圖。圖中示出構(gòu)件、部位名稱及所對應(yīng)的標(biāo)記主纜10、錨塞體21、前錨室22、支墩23、 預(yù)應(yīng)力錨索對、錨桿31、噴射混凝土層32、全環(huán)鋼架33、鎖腳錨桿34、二次襯砌35。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。參照圖1和圖2，本發(fā)明的隧道式復(fù)合錨碇包括隧道、錨塞體21和前錨室22，錨塞體21由充填灌注于隧道里段的混凝土形成，前錨室22內(nèi)設(shè)置支墩23，主纜10經(jīng)支墩23 頂部的散索鞍散開后錨固于錨塞體21前錨面。所述隧道在其拱頂段和兩側(cè)邊墻段間隔布設(shè)由基巖表面穿入圍巖內(nèi)的錨桿31，并由基巖表面向內(nèi)依次設(shè)置初期支護構(gòu)造和二次襯砌 35。錨桿31在錨塞體21段可采用分段自進(jìn)式錨桿，在前錨室22段可采用水泥砂漿藥包錨桿。初期支護構(gòu)造與分布于隧道圍巖內(nèi)的錨桿31聯(lián)合對開挖斷面進(jìn)行及時支護，既保證了在軟質(zhì)巖中大斷面開挖的成洞安全，又通過控制圍巖松動圈的發(fā)展?jié)M足錨碇在成橋后的受力要求。參照圖2，所述初期支護構(gòu)造通常由覆蓋隧道基巖的噴射混凝土層32和埋設(shè)于其內(nèi)的全環(huán)鋼架33構(gòu)成，全環(huán)鋼架33在其拱頂段與邊墻段的連接部位處設(shè)置鎖腳錨桿34。參照圖1，沿隧道軸向分布設(shè)置穿過錨塞體21和隧道內(nèi)端面進(jìn)入深層巖體的預(yù)應(yīng)力錨索對，預(yù)應(yīng)力錨索M的兩端分別與錨塞體21前錨面、深層巖體錨固連接。即采用錨固于錨塞體21前錨面的預(yù)應(yīng)力錨索M與錨塞體21形成組合結(jié)構(gòu)，可調(diào)動深層巖體的強度， 以提高錨碇承載力。預(yù)應(yīng)力錨索M的主動張拉，可降低錨塞體21與圍巖接觸面在長期荷載下的應(yīng)力水平，有效地解決了巖石質(zhì)量較差橋位修建隧道錨的流變問題。本申請人成功地將本發(fā)明的隧道式復(fù)合錨碇應(yīng)用于國家高速公路網(wǎng)成渝環(huán)線南溪長江大橋的設(shè)計與建造中。參照圖3，該橋北岸采用重力式錨碇，南岸采用本發(fā)明的隧道式復(fù)合錨碇。南岸隧道式復(fù)合錨碇的混凝土體積為16690m3，而北岸采用重力式錨碇體積為 76627m3。南岸隧道式復(fù)合錨碇造價為四17萬元，與北岸重力式錨碇造價7456萬元相比， 節(jié)省約造價4539萬元。以上所述只是用圖解說明本發(fā)明隧道式復(fù)合錨碇的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
權(quán)利要求
1.隧道式復(fù)合錨碇，包括隧道、錨塞體和前錨室(22)，錨塞體由充填灌注于隧道里段的混凝土形成，前錨室0 內(nèi)設(shè)置支墩(23)，主纜(10)經(jīng)支墩頂部的散索鞍散開后錨固于錨塞體前錨面，其特征是所述隧道在其拱頂段和兩側(cè)邊墻段間隔布設(shè)由基巖表面穿入圍巖內(nèi)的錨桿(31)，并由基巖表面向內(nèi)依次設(shè)置初期支護構(gòu)造和二次襯砌(3 ；沿隧道軸向分布設(shè)置穿過錨塞體和隧道內(nèi)端面進(jìn)入深層巖體的預(yù)應(yīng)力錨索 (M)，預(yù)應(yīng)力錨索04)的兩端分別與錨塞體前錨面、深層巖體錨固連接。
2.如權(quán)利要求1所述的隧道式復(fù)合錨碇，其特征是所述初期支護構(gòu)造由覆蓋隧道基巖的噴射混凝土層(32)和埋設(shè)于其內(nèi)的全環(huán)鋼架(33)構(gòu)成，全環(huán)鋼架(33)在其拱頂段與邊墻段的連接部位處設(shè)置鎖腳錨桿(34)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的隧道式復(fù)合錨碇，其特征是所述錨桿(31)在錨塞體段采用分段自進(jìn)式錨桿，在前錨室0 段采用水泥砂漿藥包錨桿。
全文摘要
隧道式復(fù)合錨碇，能有效地解決巖石質(zhì)量較差橋位隧道式錨碇的強度和流變問題，而且隧道成洞的安全性易得到保障。它包括隧道、錨塞體(21)和前錨室(22)，錨塞體(21)由充填灌注于隧道里段的混凝土形成，前錨室(22)內(nèi)設(shè)置支墩(23)，主纜(10)經(jīng)支墩(23)頂部的散索鞍散開后錨固于錨塞體(21)前錨面。所述隧道在其拱頂段和兩側(cè)邊墻段間隔布設(shè)由基巖表面穿入圍巖內(nèi)的錨桿(31)，并由基巖表面向內(nèi)依次設(shè)置初期支護構(gòu)造和二次襯砌(35)；沿隧道軸向分布設(shè)置穿過錨塞體(21)和隧道內(nèi)端面進(jìn)入深層巖體的預(yù)應(yīng)力錨索(24)，預(yù)應(yīng)力錨索(24)的兩端分別與錨塞體(21)前錨面、深層巖體錨固連接。
文檔編號E01D19/14GK102352601SQ20111023223
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者余翔, 盧小峰, 孫安洪, 宋揚, 莊衛(wèi)林, 張新, 曹發(fā)輝, 朱栓來, 李勁松, 王凌云, 王崇漢, 石成, 蔣勁松, 譚邦明, 陶齊宇, 黃麟, 黎志忠 申請人:四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院