[發(fā)明專利]一種空腹式箱形-巖錨組合式輕型地錨橋臺及其施工工藝

有效

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112252169B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 方志;裴炳志;蔣正文;譚星宇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 劉文博

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)領域，具體是一種空腹式箱形?巖錨組合式輕型地錨橋臺及其施工工藝，其包括空腹式箱形地錨、巖錨及其兩者之間的連接方式，空腹式箱形地錨中預設數(shù)個豎向預應力孔和數(shù)個錨孔，其中錨孔深嵌箱形橋臺下方的巖層。錨孔內(nèi)設置纖維增強復合材料錨桿，豎向預應力孔與橫向預應力孔中均設置纖維增強復合材料筋。本發(fā)明組合式地錨橋臺體系將空腹式箱形地錨與巖錨有機結(jié)合，利用可深嵌巖層的巖錨有效提高淺埋空腹式箱形地錨的抗拔、抗滑以及抗傾覆能力，亦克服了傳統(tǒng)重力式橋臺存在錨體體積和山體開挖方量過大、開裂控制困難、耐久性差、造價較高等缺點。

技術領域

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)領域，具體是一種空腹式箱形-巖錨組合式輕型地錨橋臺及其施工工藝。

背景技術

地錨式橋臺是大跨度錨式斜拉橋的關鍵受力構(gòu)件，其必須安全承擔由地錨斜拉索傳來的巨大上拔力和水平力。目前，常用的地錨結(jié)構(gòu)可分為實體重力式錨、箱形空腹式箱形錨和巖錨。

實體重力式錨利用依靠錨體圬工體積的自重來平衡拉索傳來的巨大拉力，在傳統(tǒng)纜索承重橋梁中應用范圍較廣，但存在圬工體積過大、開裂控制困難、造價偏高的缺點；空腹式箱形地錨是實體重力式錨的改進，其將錨體內(nèi)部由實體結(jié)構(gòu)變?yōu)榭涨唤Y(jié)構(gòu)，并在腔內(nèi)填充砂、石作為壓重以有效減少圬工體積。以上兩種傳統(tǒng)地錨的工作原理一致，均完全依靠錨體重力來抵抗拉索拉力，存在錨體體積過大導致的山體開挖方量和圬工用量過大、開裂控制困難和造價較高的不足。

傳統(tǒng)的巖錨體系采用高強鋼絲或鋼絞線作為錨桿、普通水泥砂漿作為地下錨固介質(zhì)、普通預應力筋錨具作為錨桿外露張拉端的錨固體系。然而傳統(tǒng)鋼材和普通水泥砂漿由于其強度低、耐腐蝕性能較差，致使其使用壽命與特大型橋梁長達百年的設計壽命遠遠不相協(xié)調(diào)，其使用效果遠遠達不到在長期荷載作用下的穩(wěn)定性和耐久性要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是地錨開裂控制困難以及穩(wěn)定性和耐久性差，為了解決該問題，本發(fā)明提供一種空腹式箱形-巖錨組合式輕型地錨橋臺及其施工工藝，其將空腹式箱形地錨與巖錨有機結(jié)合，利用可深嵌巖層的巖錨有效提高淺埋空腹式箱形地錨的抗拔、抗滑以及抗傾覆能力，亦克服了傳統(tǒng)重力式橋臺存在錨體體積和山體開挖方量過大、開裂控制困難、耐久性差、造價較高等缺點；同時采用纖維增強塑料筋作為空腹式箱形地錨的預應力筋以及巖錨的錨桿、超高性能水泥基材料作為空腹式箱形地錨預應力孔的灌漿料以及巖錨錨桿的粘結(jié)介質(zhì)，克服了傳統(tǒng)巖錨由于鋼筋銹蝕、注漿體老化而導致的結(jié)構(gòu)耐久性問題。

本發(fā)明的內(nèi)容為一種空腹式箱形-巖錨組合式輕型地錨橋臺，包括空腹式箱形地錨和數(shù)個巖錨，空腹式箱形地錨內(nèi)部開設數(shù)個空腔，空腔內(nèi)設置填充物，空腹式箱形地錨中預留數(shù)個錨孔、數(shù)個豎向預應力孔和數(shù)個橫向預應力孔，錨孔內(nèi)設置巖錨的錨桿，豎向預應力孔內(nèi)設置豎向應力筋，橫向預應力孔內(nèi)設置橫向預應力筋，豎向預應力筋與豎向預應力孔間以及橫向預應力筋與橫向預應力孔間均灌注超高性能水泥基復合材料。

進一步地，所述的錨孔內(nèi)設置容納管，巖錨的錨桿位于對應的容納管內(nèi)，容納管與錨孔之間灌注灌漿料。

進一步地，所述的空腔與錨孔、豎向預應力孔和橫向預應力孔均無接觸。

進一步地，所述的數(shù)個錨孔和數(shù)個豎向預應力孔沿箱體的寬度方向兩側(cè)豎直開設。

進一步地，所述的數(shù)個錨孔和數(shù)個豎向預應力孔交錯設置。

進一步地，所述的橫向預應力孔水平開設，橫向預應力孔與錨孔和豎向預應力孔均無接觸。

進一步地，空腹式箱形地錨橋臺內(nèi)設置數(shù)個固定管，錨孔為固定管的內(nèi)孔。

進一步地，所述的豎向預應力孔和/或橫向預應力孔內(nèi)設置預埋管，豎向預應力筋和/或橫向預應力筋與對應的預埋管之間灌注灌漿料。

一種空腹式箱形-巖錨組合式輕型地錨橋臺的施工工藝，包括以下步驟：

①確定箱體與巖錨分別需承擔的荷載；