[发明专利]一种悬索管道桥隧道式锚碇主缆锚固系统

说明书

本发明涉及一种悬索管道桥隧道式锚碇主缆锚固系统，包括：锚塞体，其头部外侧设有主缆锚固座，所述锚塞体的尾部外侧设有整体锚板；所述锚塞体内设有若干根预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的一端锚固在所述主缆锚固座上，所述预应力钢绞线的另一端锚固在所述整体锚板上；预应力锚索，其一端锚固锚址区后部围岩，另一端锚固在所述整体锚板上，在所述预应力锚索的作用下，锚址区后部围岩和锚塞体连接为一个整体共同参与受力，抵抗外部主缆的拉力。本发明通过预应力锚索和预应力钢绞线将锚址区围岩和锚塞体连接为一个整体，两者共同参与受力，达到在地质条件差、围岩强度低、结构裂隙发育岩体情况下提高隧道锚安全系数，减小锚塞体开挖尺寸的目的。

技术领域

本发明涉及一种悬索管道桥隧道式锚碇主缆锚固系统，属于油气管道跨越工程设计领域。

背景技术

悬索式跨越是油气长输管道跨越河流、湖泊、峡谷等障碍物的常用方法之一，也是长距离、大跨径跨越的首选和最主要型式。作为悬索跨越的四大主要结构，锚碇是锚固主缆，传递巨大拉力给地基的关键构件，主要分为自锚式和地锚式，已建成的油气管道悬索桥全部采用地锚式锚碇。根据锚体与地基连接方式的区别，地锚式锚碇又分为重力式和隧道式，重力式锚碇通过开挖基坑，浇筑大体积混凝土形成锚碇，依靠自身重力来抵抗主缆拉力，因此体量大、造价高，大体积基坑对周边环境扰动较大；隧道式锚碇则是通过在岩体重开挖隧洞，在隧道内浇筑混凝土与围岩共同作用形成锚塞体，借此承受主缆拉力，与重力式锚碇相比，体量仅为重力锚的20％～25％，且对周边环境影响较小。隧道锚要求岩体节理较少、完整性好，在一些地质条件较差、围岩强度较低、结构裂隙发育的岩体中，目前常规的隧道锚锚固主缆方式则不能满足设计要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种悬索管道桥隧道式锚碇主缆锚固系统，通过设置预应力锚索、整体锚板、预应力钢绞线、定位锚板及主缆锚固座，实现了管道悬索跨越结构主缆锚固，提高隧道式锚碇安全系数以及降低锚址区周围环境扰动的目的，为复杂地质和限制地形地貌条件下，解决管道跨越结构隧道式锚碇安全和主缆锚固问题提供了一种新的方式。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种悬索管道桥隧道式锚碇主缆锚固系统，包括：

外部主缆，其一端锚固在主塔上，另一端锚固在锚塞体头部的主缆锚固座上；

锚塞体，其位于锚址区围岩内部，所述锚塞体的头部外侧设有主缆锚固座，所述锚塞体的尾部外侧设有整体锚板；所述锚塞体内设有若干根预应力钢绞线，且所述若干根预应力钢绞线均与所述锚塞体的中轴线平行布置，所述预应力钢绞线的一端锚固在所述主缆锚固座上，所述预应力钢绞线的另一端锚固在所述整体锚板上；

预应力锚索，其一端锚固锚址区后部围岩，另一端锚固在所述整体锚板上，在所述预应力锚索的作用下，锚址区围岩和锚塞体连接为一个整体共同参与受力，抵抗所述外部主缆的拉力。

进一步的，所述锚塞体与水平面的倾斜角度跟外部主缆与水平面的夹角相同。

进一步的，所述锚塞体由直线段和渐变段组成，其中所述直线段的横截面呈长条形，所述渐变段的横截面呈等腰梯形，所述长条形的一侧短边为锚塞体的头部，所述长条形的另一侧短边与所述等腰梯形的上底连接，所述等腰梯形的下底为所述锚塞体的尾部；所述锚塞体的断面呈马蹄形。

进一步的，在所述锚塞体内部，所述预应力钢绞线的两端分别设置有钢筋网片进行局部承压。

进一步的，在所述主缆锚固座的下方设置有定位锚板，用于整体定位所述预应力钢绞线，保证所述预应力钢绞线锚固位置的准确性。

进一步的，在完成定位锚板、钢筋网片、预应力钢绞线和整体锚板的安装后，所述锚塞体内部采用C30混凝土进行充填。