[實(shí)用新型]一種分體式沉井加樁復(fù)合錨碇基礎(chǔ)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320580857.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN203639929U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉高;張喜剛;付佰勇;過超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交公路長大橋建設(shè)國家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): E02D27/12
• 分類號(hào): E02D27/12;E02D23/02;E02D5/74
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軟土地基大跨徑橋梁錨碇基礎(chǔ)的新型結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)，特別是一種分體式沉井加樁復(fù)合錨碇基礎(chǔ)。

背景技術(shù)

隨著橋梁建設(shè)從內(nèi)陸走向外海，深水、軟基、強(qiáng)風(fēng)、急流、波浪、強(qiáng)震等建設(shè)條件更加復(fù)雜。跨海橋梁基礎(chǔ)往往位于深水區(qū)，存在軟土、砂土、粘性土、碎(卵)石土交替的厚覆蓋層，且覆蓋層中還可能分布有不均的軟(硬)夾層;對(duì)大跨徑的懸索橋和斜拉-懸索協(xié)作體系橋梁，除了承受巨大的豎向力之外，還承受著主纜傳遞的巨大斜向拉力，主跨3000m級(jí)的懸索橋主纜水平向拉力超過20萬噸，且主纜錨點(diǎn)高度高，從而也增大了錨碇基礎(chǔ)頂面的附加彎矩。

目前常用的深水軟土地基錨碇基礎(chǔ)主要以沉井基礎(chǔ)為主，也有采用單體沉井加樁復(fù)合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式的。以某海峽主跨3000m懸索橋錨碇所受的23萬噸水平力為條件進(jìn)行分析，如采用圓形沉井基礎(chǔ)方案，如圖1a所示，則沉井的直徑需要達(dá)到120m(基底面積11310m²)，且入土深度要達(dá)到90m，方能滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移控制要求。如將截面型式改為120m×95m的矩形截面(基底面積11302m²)，如圖1b所示，則入土深度可減小到66m。上述兩種型式沉井基礎(chǔ)規(guī)模巨大，造價(jià)高，且難以施工。如將單個(gè)沉井拆成兩個(gè)小沉井，如圖1c所示，并隔開一定的距離，相同水平位移控制要求下，入土深度66m時(shí)，基底面積減小到8025m²(前沉井平面尺寸80m×40m、后沉井平面尺寸100m×50m)。混凝土用量得到有效降低。

圖2是相同水平位移控制標(biāo)準(zhǔn)下圓形沉井基礎(chǔ)方案、矩形沉井基礎(chǔ)方案和分體式沉井基礎(chǔ)方案三種沉井基礎(chǔ)不同截面型式沉井比較的示意圖，通過對(duì)圖2的分析可以看出，采用兩個(gè)沉井前后排列并用鋼系梁連接的分體式沉井基礎(chǔ)方案，相對(duì)于圓形沉井基礎(chǔ)方案和矩形沉井基礎(chǔ)方案，具有入土深度淺、基底面積小、水平位移控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但是，該分體式沉井基礎(chǔ)方案基礎(chǔ)入土深度仍較深，且后沉井內(nèi)填芯高度超過70m，重量大，地震荷載作用下附加慣性力很大。

為進(jìn)一步減小基礎(chǔ)入土深度，減少填芯混凝土厚度，降低工程造價(jià)，亟需提供一種新型的沉井基礎(chǔ)方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種分體式沉井加樁復(fù)合錨碇基礎(chǔ)，以解決海洋深水環(huán)境下軟土地層條件中的特大跨徑橋梁錨碇基礎(chǔ)建設(shè)難題，達(dá)到在相同水平位移控制要求下，有效減小沉井入土深度、降低施工難度、減少工程造價(jià)的目的。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種分體式沉井加樁復(fù)合錨碇基礎(chǔ)，該分體式沉井加樁復(fù)合錨碇基礎(chǔ)包括前沉井1、后沉井2、連接前沉井與后沉井的多個(gè)鋼系梁3、在前沉井與后沉井的井筒內(nèi)打設(shè)于地基的多根鋼管樁4，以及固接于前沉井與后沉井之上的錨體5，其中:前沉井1及后沉井2均包括外壁板6、隔墻7、井筒8、頂板9、封底混凝土10、底板11和填芯12;前沉井1及后沉井2均為外包20～30mm厚鋼殼的鋼筋混凝土沉井;錨體5包括后錨室13、錨塊14、前錨室15、散索鞍16、散索鞍橫梁17、散索鞍支墩18。

上述方案中，所述前沉井1和后沉井2的平面形式是圓端形或倒圓角矩形的鋼殼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂板9厚度t₁＝5～10m，封底混凝土10厚度t₂＝8～14m，底板11厚度t₃=2～5m，外壁板6厚度t₃＝1～4m，隔墻7厚度t₄＝1～2m。

上述方案中，所述前沉井1寬度B₁＝20～40m，后沉井2寬度B₂=20～60m，B₁≤B₂。前沉井1的長度L₁≤2B₁，后沉井2的長度L₂≤2B₂。

上述方案中，所述鋼系梁3的數(shù)量為1～3個(gè)，鋼系梁3的高度t₅＝5～10m，鋼系梁3的寬度B₃＝L₁。

上述方案中，所述鋼管樁4通過封底混凝土10和底板11與前后沉井連接，鋼管樁4直徑D₁＝1m～3m。