本發(fā)明涉及橋梁工程，具體是一種雙纜單錨隧道式錨碇及建造方法。

背景技術(shù)：

1、隧道式錨碇是一種懸索橋承擔(dān)主纜荷載的地錨結(jié)構(gòu)，相比重力式錨碇，具有環(huán)境影響小和造價(jià)低等顯著優(yōu)勢(shì)。懸索橋一般有兩根主纜，分別位于橋面兩側(cè)，因此一般會(huì)有兩個(gè)錨碇分別承擔(dān)兩根主纜的荷載。

2、現(xiàn)有的隧道式錨碇，大多采用雙錨方案，錨碇之間有設(shè)有巖墻。錨洞施工對(duì)巖墻的擾動(dòng)大，這限制了施工進(jìn)度并影響了錨體的承載能力。部分研究人員提出開(kāi)挖巖墻并用混凝土充填，使得兩個(gè)錨體連接成為一個(gè)整體，但又形成了較大的地下洞室，巖層開(kāi)挖支護(hù)及圍巖穩(wěn)定性存在較大困難。

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)明提供一種雙纜單錨隧道式錨碇及建造方法，橋梁雙根主纜通過(guò)斜洞引入地表以下的巖層中，經(jīng)由轉(zhuǎn)索鞍后偏轉(zhuǎn)方向，匯合于鞍室并由散索鞍分散成多根索股，索股與鋼絞線連接并將荷載傳遞給單個(gè)錨體以達(dá)到錨固效果。本發(fā)明施工便捷、圍巖擾動(dòng)小，錨體數(shù)量降低一半，具有造價(jià)低和承載性能好等特點(diǎn)。

2、一種雙纜單錨隧道式錨碇，埋設(shè)于地表以下地層中，包括洞室、索股連接構(gòu)造和錨固構(gòu)造；洞室包括第一斜洞、第二斜洞、第三斜洞、第四斜洞、鞍室、前錨室、錨洞和后錨室；所述索股連接構(gòu)造包括懸索橋的兩根主纜，分別為第一主纜、第二主纜，第一斜洞連通地表至第二斜洞，第二斜洞連通第一斜洞至鞍室，第一斜洞和第二斜洞提供第一主纜通過(guò)的通道并實(shí)現(xiàn)向下轉(zhuǎn)向；第三斜洞連通地表至第四斜洞，第四斜洞連通第三斜洞至鞍室，第三斜洞和第四斜洞提供第二主纜通過(guò)的通道并實(shí)現(xiàn)向上轉(zhuǎn)向；第一主纜和第二主纜通過(guò)鞍室后在前錨室分別分散成多根第一索股和多根第二索股，多根第一索股和多根第二索股由錨固構(gòu)造進(jìn)行錨固，錨洞為錨固構(gòu)造提供施工的空間。

3、進(jìn)一步的，第一斜洞軸線與第一主纜方向平行，第二斜洞與第一斜洞和鞍室采用30°～45°小角度斜交，第二斜洞軸線與偏轉(zhuǎn)后的第一主纜方向平行；第三斜洞軸線與第二主纜方向平行，第四斜洞與第三斜洞和鞍室采用30°～45°小角度斜交，第四斜洞軸線與偏轉(zhuǎn)后的第二主纜方向平行。

4、進(jìn)一步的，所述索股連接構(gòu)造還包括第一轉(zhuǎn)索鞍、第二轉(zhuǎn)索鞍、第一轉(zhuǎn)索鞍基座、第二轉(zhuǎn)索鞍基座；

5、第一轉(zhuǎn)索鞍位于第一斜洞和第二斜洞連接處，用于偏轉(zhuǎn)第一主纜的方向，第一轉(zhuǎn)索鞍處設(shè)有第一轉(zhuǎn)索鞍基座，第一轉(zhuǎn)索鞍基座緊固于巖壁；

6、第二轉(zhuǎn)索鞍位于第三斜洞和第四斜洞連接處，用于偏轉(zhuǎn)第二主纜的方向，第二轉(zhuǎn)索鞍處設(shè)有第二轉(zhuǎn)索鞍基座，第二轉(zhuǎn)索鞍基座緊固于巖壁。

7、進(jìn)一步的，所述索股連接構(gòu)造還包括第一散索鞍、第二散索鞍、第一散索鞍基座、第二散索鞍基座、第一索股和第二索股；

8、第一散索鞍位于鞍室，并橫向布設(shè)于鞍室的一側(cè)洞壁上，第一散索鞍底部設(shè)有第一散索鞍基座，第一散索鞍基座緊固于巖壁，第一主纜通過(guò)第一散索鞍后分散成多根第一索股；

9、第二散索鞍位于鞍室，并橫向布設(shè)于鞍室的另一側(cè)洞壁上，第二散索鞍處設(shè)有第二散索鞍基座，第二散索鞍基座緊固于巖壁，第二主纜通過(guò)第二散索鞍后分散成多根第二索股。

10、進(jìn)一步的，所述錨固構(gòu)造包括前錨具、鋼絞線、錨體和后錨具，第一索股和第二索股分別通過(guò)連接器與錨固系統(tǒng)的鋼絞線連接，將橋梁荷載傳遞到錨固系統(tǒng)；前錨具將鋼絞線鎖固于錨體的前錨面，后錨具將鋼絞線鎖固于錨體的后錨面。

11、進(jìn)一步的，前錨具包括第一前錨具、第二前錨具，后錨具包括第一后錨具和第二后錨具；第一前錨具夾持的鋼絞線的一端與第一索股連接，傳遞荷載至錨體；第二前錨具夾持的鋼絞線的一端與第二索股連接，傳遞荷載至錨體；第一后錨具和第一前錨具對(duì)應(yīng)，將第一前錨具夾持的鋼絞線的另一端鎖固于錨體的后錨面，第二后錨具和第二前錨具對(duì)應(yīng)，將第二前錨具夾持的鋼絞線的另一端鎖固于錨體的后錨面。

12、進(jìn)一步的，錨體是承載荷載的部件，與巖層接觸并組成聯(lián)合體共同承載橋梁荷載，錨體為前小后大的楔形體，在錨洞內(nèi)用混凝土材料澆筑而成。

13、進(jìn)一步的，所述錨固構(gòu)造還包括護(hù)管，護(hù)管埋設(shè)于錨體內(nèi)，提供鋼絞線穿過(guò)的通道。

14、一種如上所述雙纜單錨隧道式錨碇的建造方法，包括如下步驟：

15、步驟s1、洞室依次開(kāi)挖支護(hù)形成空間，步驟s1包括：

16、步驟s11、第一斜洞從地表入洞，開(kāi)挖支護(hù)至第二斜洞洞底，第三斜洞從地表入洞，開(kāi)挖支護(hù)至第四斜洞洞底；

17、步驟s12、以第一斜洞和第二斜洞作為人員出入和進(jìn)氣通道、第三斜洞和第四斜洞作為機(jī)械出入和排氣通道，依次開(kāi)挖支護(hù)鞍室、前錨室、錨洞和后錨室；

18、步驟s2、錨固構(gòu)造建造及組件安裝，步驟s2包括：

19、步驟s21、采用全站儀測(cè)量、鋼管作為支架，定位并埋設(shè)所有護(hù)管，隨后安裝所有前錨具和所有后錨具的錨墊板。，制作混凝土模具分倉(cāng)澆筑錨體，養(yǎng)護(hù)至混凝土完全凝固；

20、步驟s22、安裝、張拉和鎖固所有鋼絞線：鋼絞線穿過(guò)護(hù)管，先安裝后錨具的錨具夾片和錨環(huán)，再安裝前錨具的錨具夾片和錨環(huán)，采用張拉設(shè)備張拉鋼絞線并鎖固；

21、步驟s23、所有前錨具分幅為第一前錨具和第二前錨具，所有后錨具分幅為第一后錨具和第二后錨具；

22、步驟s3、索股連接構(gòu)造建造及組件安裝，步驟s3包括：

23、步驟s31、澆筑施工第一轉(zhuǎn)索鞍基座和第二轉(zhuǎn)索鞍基座，安裝第一轉(zhuǎn)索鞍和第二轉(zhuǎn)索鞍；

24、步驟s32、澆筑施工第一散索鞍基座和第二散索鞍基座，安裝第一散索鞍和第二散索鞍；

25、步驟s33、第一主纜入洞，經(jīng)由第一散索鞍后到達(dá)第一轉(zhuǎn)索鞍，分散成多根第一索股；

26、步驟s34、第二主纜入洞，經(jīng)由第二轉(zhuǎn)索鞍后到達(dá)第二散索鞍，分散成多根第二索股；

27、步驟s35、所有的第一索股連接于第一前錨具的鋼絞線上，所有的第二索股連接于第二前錨具的鋼絞線上。

28、進(jìn)一步的，還包括：步驟s4、錨碇防護(hù)及保養(yǎng)：錨具外表及裸露的鋼絞線表面涂抹防腐油脂，運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)保養(yǎng)。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

30、1、本發(fā)明采用與主纜軸線平行、斜交的斜洞，將主纜引入地下，經(jīng)由橫向布設(shè)的轉(zhuǎn)索鞍偏轉(zhuǎn)方向后，匯入中間的鞍室，鞍室及其之后的前錨室、錨洞和后錨室等大型洞室的數(shù)量?jī)H需一個(gè)，洞室開(kāi)挖支護(hù)工程量較少，施工進(jìn)度提高，經(jīng)濟(jì)效益更好。

31、2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，將橋梁的兩根主纜錨固于同一個(gè)錨體，相比傳統(tǒng)兩個(gè)錨體的技術(shù)方案，錨體數(shù)量降低一半，混凝土用量顯著降低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

32、3、本發(fā)明錨體采用楔形體的體型，斷面寬高比接近，相比兩錨連成一個(gè)錨碇的較寬錨洞，具有更好的圍巖穩(wěn)定性和更可靠的承載性能。

33、4、本發(fā)明采用的兩條斜洞，分別作為人員和機(jī)械出入的通道以及為進(jìn)氣和出氣的通道，具有施工便捷、安全性高和通風(fēng)效果好的特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：埋設(shè)于地表以下地層中，包括洞室、索股連接構(gòu)造和錨固構(gòu)造；洞室包括第一斜洞、第二斜洞、第三斜洞、第四斜洞、鞍室、前錨室、錨洞和后錨室；所述索股連接構(gòu)造包括懸索橋的兩根主纜，分別為第一主纜、第二主纜，第一斜洞連通地表至第二斜洞，第二斜洞連通第一斜洞至鞍室，第一斜洞和第二斜洞提供第一主纜通過(guò)的通道并實(shí)現(xiàn)向下轉(zhuǎn)向；第三斜洞連通地表至第四斜洞，第四斜洞連通第三斜洞至鞍室，第三斜洞和第四斜洞提供第二主纜通過(guò)的通道并實(shí)現(xiàn)向上轉(zhuǎn)向；第一主纜和第二主纜通過(guò)鞍室后在前錨室分別分散成多根第一索股和多根第二索股，多根第一索股和多根第二索股由錨固構(gòu)造進(jìn)行錨固，錨洞為錨固構(gòu)造提供施工的空間。

2.如權(quán)利要求1所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：第一斜洞軸線與第一主纜方向平行，第二斜洞與第一斜洞和鞍室采用30°～45°小角度斜交，第二斜洞軸線與偏轉(zhuǎn)后的第一主纜方向平行；第三斜洞軸線與第二主纜方向平行，第四斜洞與第三斜洞和鞍室采用30°～45°小角度斜交，第四斜洞軸線與偏轉(zhuǎn)后的第二主纜方向平行。

3.如權(quán)利要求1所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：所述索股連接構(gòu)造還包括第一轉(zhuǎn)索鞍、第二轉(zhuǎn)索鞍、第一轉(zhuǎn)索鞍基座、第二轉(zhuǎn)索鞍基座；

4.如權(quán)利要求1所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：所述索股連接構(gòu)造還包括第一散索鞍、第二散索鞍、第一散索鞍基座、第二散索鞍基座、第一索股和第二索股；

5.如權(quán)利要求1所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：所述錨固構(gòu)造包括前錨具、鋼絞線、錨體和后錨具，第一索股和第二索股分別通過(guò)連接器與錨固系統(tǒng)的鋼絞線連接，將橋梁荷載傳遞到錨固系統(tǒng)；前錨具將鋼絞線鎖固于錨體的前錨面，后錨具將鋼絞線鎖固于錨體的后錨面。

6.如權(quán)利要求5所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：前錨具包括第一前錨具、第二前錨具，后錨具包括第一后錨具和第二后錨具；第一前錨具夾持的鋼絞線的一端與第一索股連接，傳遞荷載至錨體；第二前錨具夾持的鋼絞線的一端與第二索股連接，傳遞荷載至錨體；第一后錨具和第一前錨具對(duì)應(yīng)，將第一前錨具夾持的鋼絞線的另一端鎖固于錨體的后錨面，第二后錨具和第二前錨具對(duì)應(yīng)，將第二前錨具夾持的鋼絞線的另一端鎖固于錨體的后錨面。

7.如權(quán)利要求5所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：錨體是承載荷載的部件，與巖層接觸并組成聯(lián)合體共同承載橋梁荷載，錨體為前小后大的楔形體，在錨洞內(nèi)用混凝土材料澆筑而成。

8.如權(quán)利要求5所述的雙纜單錨隧道式錨碇，其特征在于：所述錨固構(gòu)造還包括護(hù)管，護(hù)管埋設(shè)于錨體內(nèi)，提供鋼絞線穿過(guò)的通道。

9.一種如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述雙纜單錨隧道式錨碇的建造方法，其特征在于包括如下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的雙纜單錨隧道式錨碇的建造方法，其特征在于，還包括：步驟s4、錨碇防護(hù)及保養(yǎng)：錨具外表及裸露的鋼絞線表面涂抹防腐油脂，運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)保養(yǎng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種雙纜單錨隧道式錨碇及建造方法，橋梁的兩根主纜穿過(guò)軸線與主纜方向平行的斜洞引入地下，經(jīng)由轉(zhuǎn)索鞍偏轉(zhuǎn)方向后，穿過(guò)軸線與主纜方向斜交的斜洞，匯合于中間的鞍室，鞍室側(cè)壁設(shè)有橫向安裝的散索鞍，分散主纜成為多根索股，索股在前錨室散開(kāi)，錨固于單個(gè)楔形的混凝土錨體上，錨體充分利用圍巖共同承擔(dān)荷載。本發(fā)明將橋梁的兩根主纜錨固于同一個(gè)錨體，具有施工便捷、造價(jià)低和承載性能好等特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳沖,周黎明,張宜虎,羅榮,龐正江,范雷,唐愛(ài)松
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：2025/1/6