[发明专利]一种用于悬索桥的锚碇基础

说明书

 

技术领域

本发明属于桥梁技术领域，涉及一种用于悬索桥锚碇基础的分体式沉井。

 

背景技术

悬索桥是目前世界上跨越能力最强的桥型，900m以上跨度的桥梁基本都是悬索桥。20世纪90年代以后，中国现代悬索桥有了很快的发展，建造了一批批跨径上千米的大型悬索桥，取得了举世瞩目的成就。众所周知，锚碇是悬索桥安全关键结构之一，靠它来锚固主缆，承受很大的主缆拉力，将主缆拉力传递给地基基础，通常采用重力式锚碇和隧道式锚碇。锚碇的锚固好坏，直接导致桥梁结构整体性的稳定。我国江阴大桥、马鞍山长江公路大桥、南京长江四桥等大跨径悬索桥的修建，都是以沉井作为锚锭基础。江阴长江公路大桥北锚碇基础采用大型沉井重力式锚碇，尺寸为69m×51m×58m；南京长江第四大桥北锚碇采用沉井基础，沉井尺寸为69m×52.8m×58m。大尺寸的沉井锚碇基础面积和体量规模巨大，遭遇不良地质条件时，下沉过程中难以控制，给施工带来很大的难度，甚至制约桥梁的正常施工。所以需要在降低施工难度同时，又不降低桥梁基础的承载能力，对于大型悬索桥锚碇基础设计显得尤为重要。

 

发明内容

技术问题：本发明的目的基于现有重力式锚碇的基础上，提供一种受力合理、沉井面积和下沉深度较小、可提高承载力能力的用于悬索桥的锚碇基础。

技术方案：本发明用于悬索桥的锚碇基础，包括散索鞍、承台和沉井，沉井设置在承台的下方并与承台的底部连接，散索鞍设置在承台的上侧，沉井的个数为偶数个，沉井沿顺桥方向分布排列。

本发明中，沉井的个数为2个，2个沉井沿顺桥方向排列。其中一种优选方案中，远离桥的沉井的深度大于靠近桥的沉井的深度。

本发明的一种优选方案中，沉井的个数为4或6个，沉井沿顺桥方向对称分布排列为两组。其中一种优选方案中，沿顺桥向排列的每组沉井中，各沉井的深度沿远离桥的方向递增，两组沉井之间，在横桥向上对应的两个沉井的深度相等。

本发明的上述优选方案中，沿顺桥向排列的每组沉井中，靠近桥的沉井中填充水远离桥的沉井中填充素混凝土。

本发明的一种优选方案中，沉井为6个，沿顺桥向排列的每组沉井中，中间沉井与靠近桥的沉井的间距，小于中间沉井与远离桥的沉井的间距。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：      

由于锚碇是悬索桥的主要承力结构物，是支承主缆、保证全桥主体结构受力稳定的关键部位，所以对锚碇的设计提出了很高的要求。传统悬索桥重力式沉井锚碇采用较大直径或尺寸，依靠自身的重力来承受桥梁主缆巨大的拉力。在施工过程中，沉井不易控制且增加施工难度。本发明能有效减小悬索桥重力式沉井锚碇的体积，避免大型沉井的下沉施工困难。从结构上讲，分体式结构平面惯性矩大，结构刚度大，节省材料。分离的沉井整体预制施工，可缩短工期并满足质量要求。该分体式沉井平面尺寸根据结构受力情况确定，各分体沉井平面可为圆形也可为矩形，分体沉井间距可大可小，根据运营期的受力特点，后部沉井加深以利于抗倾覆、抗滑移的稳定性验算，承受水平荷载能力较强，适应能力强。本发明具有受力合理、沉井体积小、便于施工操作和定位控制、避免大型沉井的下沉困难等优点，在悬索桥锚碇基础设计方面有着广泛的应用前景。

本发明的锚碇基础中，分体沉井顶部有深厚承台连接，能有效地锚固主缆，将承受的主缆拉力分配给2-6偶数个小直径沉井，与传统采用单一大直径或大尺寸沉井的锚碇基础相比，每个小直径沉井下沉难度大为减少，结构受力更加合理，沉井面积和下沉深度也较小，避免大了大直径或大尺寸沉井锚碇基础的复杂施工，同时其承载力能力又有所提高，具有良好的安全及经济效果。

 

附图说明

图1为本发明的用于悬索桥锚碇基础的2个沉井的分体式沉井的立体示意图；

图2为本发明的用于悬索桥锚碇基础的4个沉井的分体式沉井的立体示意图；

图3为本发明的用于悬索桥锚碇基础的6个沉井的分体式沉井的立体示意图；

图中有：散索鞍1、承台2、沉井3、水4、素混凝土5。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1、2和3所示：本发明的用于悬索桥的锚碇基础，包括散索鞍1、连接沉井的承台2和沉井3，沉井3的数量为2个、4个或6个。沉井设置在承台的下方并与承台的底部连接，散索鞍设置在承台的上侧，沉井的个数为偶数个，沉井沿顺桥方向分布排列。