[发明专利]一种适用于软岩地区的隧道式锚碇

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体为一种适用于软岩地区的隧道式锚碇。

背景技术

锚碇作为悬索桥主要的承力结构物，通常有隧道锚和重力锚等结构型式。隧道式锚碇因其充分利用围岩体自身强度而大大节省工程量正逐渐被大量应用。同时，隧道式锚碇所涉及的技术问题多，施工难度大又阻碍其大规模发展。

由于隧道锚能够与围岩一起作用共同承载主缆巨大的张载荷，可避免大规模开挖、环境友好、节约投资和缩短工期。采用隧道锚技术解决山区悬索桥主缆载荷的承载问题，是山区桥梁建设在技术上的一个重大发展。隧道锚受力状态与常规的支护锚杆相似，但隧道锚的实际尺寸及实际荷载要大得多，影响其稳定性的因素也更多更复杂，隧道锚对围岩的要求也更高。隧道锚受力后可能的破坏模式主要有：山体整体变形失稳破坏、围岩剪切破坏、围岩与锚碇混凝土胶结面剪切破坏以及锚索断裂滑出等。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种结构简单且的适用于软岩地区的隧道式锚碇。

本发明包括前锚室、锚塞体、支墩散索鞍和主缆，所述前锚室与锚塞体的内锚面相连，所述锚塞体由混凝土浇筑而成，所述支墩和主缆位于前锚室内，所述主缆经过支墩散索鞍散开后锚固于锚塞体的外锚面，还包括预应力管道和环形支护刚架，所述预应力管道沿锚塞体轴向分布设置且穿过锚塞体的外锚面与岩体接触，所述环形支护刚架覆盖在锚塞体外表面。

所述预应力管道的一端与岩体之间设有预应力定位骨架，所述预应力定位骨架的四周焊接有加劲工字钢梁，所述加劲工字钢梁两端分别位于锚塞体和岩体内。

所述加劲工字钢梁之间的水平间距为1.5m且竖直间距为2m。

所述加劲工字钢梁的截面尺寸为高度180mm、腿宽94mm以及腰厚6.5mm。

本发明结构简单、通过在隧道式锚碇锚塞体位置设置加劲工字钢梁，与常规的隧道式锚碇相比，在增加少量钢材的情况下显著提高了隧道式锚碇的整体抗剪强度，减小了隧道式锚碇的截面尺寸和长度，具有一定的经济性，避免隧道式锚碇软岩基础剪切破坏。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

实施例：本发明包括前锚室1、锚塞体2、支墩散索鞍3和主缆4，所述前锚室1与锚塞体2的内锚面相连，所述锚塞体2由混凝土浇筑而成，所述支墩3和主缆4位于前锚室1内，所述主缆4经过支墩散索鞍3散开后锚固于锚塞体2的外锚面，还包括预应力管道5和环形支护刚架6，所述预应力管道5沿锚塞体2轴向分布设置且穿过锚塞体2的外锚面与岩体7接触，所述环形支护刚架6覆盖在锚塞体2外表面。所述预应力管道5的一端与岩体7之间设有预应力定位骨架8，所述预应力定位骨架8的四周焊接有加劲工字钢梁9，所述加劲工字钢梁9两端分别位于锚塞体2和岩体7内。所述加劲工字钢梁9之间的水平间距为1.5m且竖直间距为2m。所述加劲工字钢梁9的截面尺寸为高度180mm、腿宽94mm以及腰厚6.5mm。

加劲工字钢梁9分别与环形支护刚架6、预应力管道5焊接。为了使加劲工字钢梁9具有必要的强度和刚度，确保其耐久性和合理经济性，同时考虑组装和焊接的便捷性，通过调研、有限元分析、比选和模型试验论证，确定了加劲工字钢梁9的截面尺寸、刚度和间距，所选取的尺寸保证了加劲工字钢梁9具有足够的抗剪强度。本装置受力可靠且合理经济，能很好解决软岩地区隧道式锚碇抗剪强度较小的问题，显著提高隧道式锚碇的抗剪强度，确保结构的使用寿命，避免隧道式锚碇软岩基础剪切破坏。首创加劲工字钢架的隧道式锚碇，对悬索桥的锚碇特别是软岩地区的隧道式锚碇设计具有参考和借鉴意义。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。