專(zhuān)利名稱(chēng)：一種纜索吊承重繩地錨及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于懸索橋施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種纜索吊承重繩的地錨 結(jié)構(gòu)及該種地錨的施工方法。
背景技術(shù)：
目前西部山區(qū)建設(shè)的大跨度懸索橋中，多采用桁架式加勁梁；但山區(qū) 地形地質(zhì)條件復(fù)雜、交通不便、大件運(yùn)輸極為困難，而且施工場(chǎng)地狹小， 工作面嚴(yán)重受限，施工中無(wú)法采用纜載吊機(jī)架設(shè)街架式加勁梁，而采用懸 拼法工期又過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法滿足建設(shè)需要，在此情況下，采用快速高效的大跨 度纜索吊成為懸索橋桁架式加勁梁吊裝的首選方案。但是，隨著山區(qū)懸索 橋向大跨徑發(fā)展，纜索吊的跨徑隨之增大，為了適應(yīng)大跨徑纜索吊的承重 繩張力要求，需要設(shè)置龐大的重力式地錨，因此纜索吊的造價(jià)成本必然劇 增，過(guò)高造價(jià)成本制約了大跨徑纜索吊的發(fā)展應(yīng)用。為此，需要一種新的 地錨結(jié)構(gòu)來(lái)降低纜索吊的造價(jià)成本，使得1500m跨徑范圍內(nèi)纜索吊成為 最經(jīng)濟(jì)合理的街架梁架設(shè)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)效益非常明顯而結(jié)構(gòu)安全可靠的纜 索吊承重繩地錨來(lái)代替龐大的重力式地錨，并提供該種地錨的施工方法， 以減小投入，P爭(zhēng)低施工成本，以促進(jìn)大跨度纜索吊的推廣和應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種纜索吊承重繩地錨，該地錨利 用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，其特征在于所述地錨包 括預(yù)應(yīng)力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體 坡面上，預(yù)應(yīng)力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖 體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段。上述每個(gè)地錨包括23根巖錨，設(shè)置成上中下3排，上排8根，中間 7根，下排8才艮，呈空間交錯(cuò)分布。
上述每根巖錨由4)jl5-6高強(qiáng)低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長(zhǎng)度 為19m，其中錨固段長(zhǎng)8m，自由段長(zhǎng)度為8.5m,錨墻錨固段的長(zhǎng)度為2.5m。
上述巖錨軸向與水平向呈14.209°角。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供一種上述纜索吊承重繩地錨的施 工方法，其特征在于，包括以下步驟
(1) 在欲設(shè)置地錨的巖體處測(cè)量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位 置放樣出來(lái)；
(2) 把地錨位置坡面的表層土清除干凈，把錨墻的后坡面開(kāi)挖出來(lái)， 綁扎錨墻鋼筋，同時(shí)按纜索吊承重繩對(duì)應(yīng)坐標(biāo)把巖錨孔道預(yù)留出來(lái)，并預(yù) 埋鋼管，然后分層澆筑錨墻砼；
(3) 在錨墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上時(shí)，直接按照錨墻上的預(yù)留孔 道位置鉆進(jìn)，進(jìn)行巖錨成孔施工；
(4) 在已完成的巖錨孔中安放預(yù)先制作好的錨索；
(5) 錨索安放就位后進(jìn)行巖錨壓漿施工；
(6) 當(dāng)巖錨孔中壓漿漿體的強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后，進(jìn)行巖錨的張拉；
(7) 張拉完成后，對(duì)錨索自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水 隔離。
進(jìn)一步，上述步驟(3)中，當(dāng)巖錨鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，用高壓風(fēng) 清理孔道，將鉆渣清理干凈。
進(jìn)一步，上述步驟(4)中，預(yù)先制作的錨索采用4)jl5-6的鋼絞線編 束；安放錨索時(shí)，在錨索鋼絞線尾端設(shè)置擠壓套，在孔深設(shè)計(jì)深度處設(shè)置 一組擠壓套，再往外lm處設(shè)置第二組擠壓套；在錨索錨固段每隔77cm 交替設(shè)置收縮和擴(kuò)張定中環(huán)，在錨索自由段每隔lm設(shè)置一個(gè)收縮定中環(huán)。
進(jìn)一步，上述步驟(5)中，進(jìn)行巖錨壓漿施工時(shí)，將錨索自由段進(jìn) 行防腐處理，并套上塑料管，使其與灌漿體隔離開(kāi)。進(jìn)一步，上述步驟(5)中，將所述錨索置于錨孔中央；注漿液采用 1 : 0.4的純水泥漿；注漿壓力為0.8- l.OMPa，注漿飽滿度達(dá)到95%以上， 并采用止?jié){袋防止?jié){液溢出。
進(jìn)一步，上述步驟(6)中，所述進(jìn)4亍巖錨的張拉，采取從中間向兩 邊對(duì)稱(chēng)順序進(jìn)行張拉，張拉采用分級(jí)加荷，按10%、 50%、 70%、 100% 的分級(jí)次序進(jìn)行加載，每級(jí)加荷持續(xù)時(shí)間1分鐘以上，中間過(guò)程不卸載， 最后一級(jí)持荷3分鐘后鎖定。
帶預(yù)應(yīng)力巖錨的錨墻復(fù)合結(jié)構(gòu)是一種主動(dòng)承載體系，能充分調(diào)動(dòng)深層 巖體的自承能力，同時(shí)也對(duì)圍巖體起到了預(yù)加固作用，改善了巖體的力學(xué) 性質(zhì)。該種承載結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低，施工方便，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，承載可 靠等特點(diǎn)，充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力巖錨軸向剛度的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明在山區(qū)狹窄的 施工條件下，將纜索吊承重繩地錨采用預(yù)應(yīng)力巖錨+錨墻形式，結(jié)構(gòu)安全 可靠，相對(duì)于龐大的重力式地錨，其經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯，可以起到節(jié)約 投資的作用。


圖1是本發(fā)明的地錨側(cè)視剖視圖 圖2是本發(fā)明的地錨俯視剖視圖 圖3是圖1中的A-A向剖視圖
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的地錨利用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，采用 預(yù)應(yīng)力巖錨+錨墻的復(fù)合結(jié)構(gòu)。如圖l和圖2所示，地錨包括預(yù)應(yīng)力巖錨 1和鋼筋混凝土錨墻2,其中鋼筋混凝土錨墻2澆注在兩岸的巖體坡面3 上，預(yù)應(yīng)力巖錨1包括錨固段11、自由段12和錨墻錨固段13,錨固段 ll錨固于巖體中，錨墻錨固段13錨固于錨墻2中，中間為自由段13。
作為一種具體實(shí)施方式
，每個(gè)地錨可包括23根預(yù)應(yīng)力巖錨，設(shè)置成 上中下3排，上排8根，中間7根，下排8根，呈空間交錯(cuò)分布。如圖3 所示。預(yù)應(yīng)力巖錨由(J)jl5-6高強(qiáng)低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長(zhǎng)度為 19m,其中錨固段長(zhǎng)8m，自由段長(zhǎng)度為8.5m，錨墻錨固段的長(zhǎng)度為2.5m。
預(yù)應(yīng)力巖錨軸向與水平向夾角oc為14.209° 。
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)對(duì)本發(fā)明的地錨的施工方法作進(jìn)一步說(shuō)明。 (1 ) 4苗墻施工
地錨實(shí)施前，先把地錨位置坡面的表層土清除干凈，確保錨墻和坡面 接觸面良好。為了保證預(yù)應(yīng)力力巖錨的成孔精度，采取先澆筑錨墻再進(jìn)行 預(yù)應(yīng)力巖錨的施工。先根據(jù)測(cè)量放樣出預(yù)應(yīng)力巖錨中心位置，再拉線把錨 墻位置放樣出來(lái)，再進(jìn)行清表，把錨墻的后坡面開(kāi)挖出來(lái)，綁扎鋼筋，分 層澆筑錨墻砼。在錨墻砼澆筑前，進(jìn)行定位鋼支架的安裝，按承重繩對(duì)應(yīng) 坐標(biāo)把巖錨孔道預(yù)留出來(lái)，預(yù)埋管道為(H07x3的鋼管。在澆筑錨墻砼 按大體積砼施工進(jìn)行控制，砼中可添加適量的粉煤灰以降低水泥用量。
(2) 預(yù)應(yīng)力巖錨成孔
在錨墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上時(shí)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力巖錨成孔施工。 直接按照錨墻上的預(yù)留孔道位置鉆進(jìn)，確保鉆孔施工有很高的精度?？讖?為(M00mm,孔深19m(含2.5m厚錨墻段)，鉆孔過(guò)程中視圍巖情況的好 壞適當(dāng)加深錨孔。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)及時(shí)用高壓風(fēng)清理孔道，將 鉆渣清理干凈。
(3) 錨索的制作及安裝
預(yù)應(yīng)力巖錨成孔完成后，進(jìn)行錨索的安裝。錨索安裝前應(yīng)再次清孔， 并檢測(cè)鉆孔深度。預(yù)應(yīng)力巖錨的錨索按照設(shè)計(jì)要求預(yù)先制作，錨索采用(J) jl5-6的鋼絞線編束。在錨索制作過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量。鋼絞線下料 長(zhǎng)度要準(zhǔn)確，下料時(shí)宜用砂輪切割，以免鋼絞線損傷，降低抗拉強(qiáng)度。錨 索自由段應(yīng)進(jìn)行防腐處理，并套上塑料管等，使其與灌漿體隔離開(kāi)。
錨索安放時(shí)應(yīng)保證進(jìn)漿和回漿管路暢通。保證錨索在孔中位于對(duì)中位 置，確保錨索的錨固質(zhì)量，鋼絞線尾端設(shè)置擠壓套，在孔深設(shè)計(jì)深度處設(shè) 置一組擠壓套，再往外lm處設(shè)置第二組擠壓套。錨索自由段每隔lm設(shè) 置一個(gè)收縮定中環(huán)；錨固段每隔77cm交替設(shè)置收縮和擴(kuò)張定中環(huán)。
7(4) 巖錨的壓漿
錨索放置就位后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓漿施工。錨索壓漿應(yīng)質(zhì)量可靠，錨索應(yīng) 位于錨孔中央，四周均被 吵漿包裹，注漿飽滿度應(yīng)達(dá)到95%以上，并采 用止?jié){袋防止?jié){液溢出。注漿液可以是1 : 0.4左右的純水泥漿；注漿壓 力為0.8 —l.OMPa。
(5) 錨索張拉
當(dāng)巖錨孔中壓漿漿體的強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后，即可進(jìn)行巖錨的張拉 工作。采取從中間向兩邊對(duì)稱(chēng)順序進(jìn)行張拉，張拉采用分級(jí)加荷按10 %、 50%、 70%、 100%的分級(jí)次序進(jìn)行加載，每級(jí)加荷持續(xù)時(shí)間1分鐘 以上，中間過(guò)程不卸載，最后一級(jí)應(yīng)持荷3分鐘后鎖定。張拉施工完成后， 即可對(duì)自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水隔離，起到防腐蝕的作 用。
(6 )施工觀測(cè)
地錨的預(yù)應(yīng)力錨索張拉過(guò)程中，為巖錨的圍巖最不利的情況，在張拉 施工前，在錨墻后斷面和巖面接觸處設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，每張拉4根錨索，采用 經(jīng)綿儀進(jìn)行觀測(cè)一次。張拉過(guò)程中對(duì)錨墻后斷面的巖面進(jìn)行觀測(cè)，沒(méi)發(fā)現(xiàn) 任何異常，說(shuō)明地錨在承重索的作用下是安全，可以投入使用。
權(quán)利要求
1. 一種纜索吊承重繩地錨，利用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，其特征在于所述地錨包括預(yù)應(yīng)力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體坡面上，預(yù)應(yīng)力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段。
2. 如權(quán)利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述每個(gè) 地錨包括23根巖錨，設(shè)置成上中下3排，上排8根，中間7根，下排8 根，呈空間交錯(cuò)分布。
3. 如權(quán)利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述每根 巖錨由小jl5-6高強(qiáng)低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長(zhǎng)度為19m，其中 錨固段長(zhǎng)8m,自由段長(zhǎng)度為8.5m，錨墻錨固段的長(zhǎng)度為2.5m。
4. 如權(quán)利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述巖錨 軸向與水平向呈14.209°角。
5. —種如權(quán)利要求1所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征 在于，包括以下步驟(1) 在欲設(shè)置地錨的巖體處測(cè)量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位 置放樣出來(lái)；(2) 把地錨位置坡面的表層土清除干凈，把錨墻的后坡面開(kāi)挖出來(lái)， 綁扎錨墻鋼筋，同時(shí)按纜索吊承重繩對(duì)應(yīng)坐標(biāo)把巖錨孔道預(yù)留出來(lái)，并預(yù) 埋鋼管，然后分層澆筑錨墻砼；(3) 在錨墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上時(shí)，直接按照錨墻上的預(yù)留孔 道位置鉆進(jìn)，進(jìn)行巖錨成孔施工；(4) 在已完成的巖錨孔中安放預(yù)先制作好的錨索；(5) 錨索安放就位后進(jìn)^f于巖錨壓漿施工；(6) 當(dāng)巖錨孔中壓漿漿體的強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后，進(jìn)行巖錨的張拉；(7)張拉完成后，對(duì)錨索自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水隔離。
6. 如權(quán)利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(3)中，當(dāng)巖錨鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，用高壓風(fēng)清理孔道，將鉆渣清理干凈。
7. 如權(quán)利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(4)中，預(yù)先制作的錨索采用(J)jl5-6的鋼絞線編束；安放錨索時(shí)，在錨索鋼絞線尾端設(shè)置擠壓套，在孔深設(shè)計(jì)深度處設(shè)置一組擠壓套，再往外lm處設(shè)置第二組擠壓套；在錨索錨固段每隔77cm交替設(shè)置收縮和擴(kuò)張定中環(huán)，在錨索自由段每隔lm設(shè)置一個(gè)收縮定中環(huán)。
8. 如權(quán)利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(5)中，進(jìn)行巖錨壓漿施工時(shí)，將錨索自由段進(jìn)行防腐處理，并套上塑料管，使其與灌漿體隔離開(kāi)。
9. 如權(quán)利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(5)中，將所述錨索置于錨孔中央；注漿液采用1 : 0.4的純水泥漿；注漿壓力為0.8-l.OMPa，注漿^T包滿度達(dá)到95%以上，并采用止?jié){袋防止?jié){液溢出。
如權(quán)利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(6)中，所述進(jìn)行巖錨的張拉，采取從中間向兩邊對(duì)稱(chēng)順序進(jìn)行張拉，張拉采用分級(jí)加荷，按10%、 50%、 70%、 100%的分級(jí)次序進(jìn)行加載，每級(jí)加荷持續(xù)時(shí)間l分鐘以上，中間過(guò)程不卸載，最后一級(jí)持荷3分鐘后鎖定。
全文摘要
一種纜索吊承重繩地錨，包括預(yù)應(yīng)力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體坡面上，預(yù)應(yīng)力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段；該地錨的施工方法包括(1)測(cè)量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位置放樣出來(lái)；(2)把地錨位置坡面開(kāi)挖出來(lái)，綁扎錨墻鋼筋，同時(shí)把巖錨孔道預(yù)留出來(lái)，然后分層澆筑錨墻砼；(3)在錨墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85％以上時(shí)，按照錨墻上的預(yù)留孔道進(jìn)行巖錨成孔施工；(4)在已完成的巖錨孔中安放錨索；(5)進(jìn)行巖錨壓漿施工；(6)當(dāng)巖錨孔中壓漿漿體的強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后，進(jìn)行巖錨的張拉；(7)張拉完成后，對(duì)錨索自由段灌漿或封孔灌漿。
文檔編號(hào)E02D5/80GK101487258SQ20091007732
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者唐世連, 莊值政, 李德欽, 潘永祥, 王嗣江, 王宗仁, 王崇旭, 鮮正洪 申請(qǐng)人:路橋集團(tuán)國(guó)際建設(shè)股份有限公司