[发明专利]一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构及施工方法

说明书

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构及施工方法，重力式锚碇组合结构包括重力式锚碇以及设于重力式锚碇前端的沉入桩组，重力式锚碇呈工字型结构，其包括后锚碇、前锚碇、锚腰、锚体；后锚碇与前锚碇平行相对设置；前锚碇横截面为前宽后窄的梯形；在前锚碇的前锚面等间距设置若干自上而下贯通的凹槽；在前锚碇前方位置划分与前锚碇宽度等宽的矩形加固区；锚腰设置于前锚碇与后锚碇之间，前锚碇、后锚碇、锚腰呈工字形；锚体设置于锚腰上方；沉入桩组设置于矩形加固区域内，对前锚碇前端被动土压力区进行加固。本发明以实现较小体量的锚碇基础，更高效的满足桥梁稳定性各项指标。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构及施工方法。

背景技术

目前，锚碇是悬索桥的重要组成部分，是保证悬索桥主体结构稳定性的关键部位。目前桥梁工程领域锚碇基础具有多种结构型式，例如重力式锚碇、岩锚式锚碇、隧道式锚碇、桩式锚碇等。重力式锚碇与围岩作用机理较为明确，适应性强，因此重力式锚碇应用比较广泛。重力式锚碇主要依靠自重以及与地基之间的摩阻力来平衡主缆拉力，存在开挖及混凝土浇筑体量较大的问题，并且当遇到地基土体力学性能差的情况，为保证锚碇具有足够的承载能力，往往通过增加锚碇体量的方式来提高承载力，这就会大大增加工程造价，并且巨大的岩土开挖量，也给环境带来非常不利的影响。

现有技术中，重力式锚碇多通过增大锚碇面（体）积和基础底部设置桩基等组合基础来提高锚碇的承载能力，但是上述方式对施工期的安全稳定性要求较高，并不能充分利用锚碇前方土体的水平抗力。

发明内容

本发明提供一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构及施工方法，充分高效地利用前方土体承载力，以实现较小体量的锚碇基础满足桥梁基础稳定的各项指标，克服现有技术中重力式锚碇混凝土浇筑量大、受地质条件影响大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构，包括重力式锚碇以及设于重力式锚碇前端的沉入桩组，其中：

重力式锚碇呈工字型结构，其包括后锚碇、前锚碇、锚腰、锚体；

后锚碇与前锚碇平行相对设置；

前锚碇横截面为前宽后窄的梯形；

在前锚碇的前锚面等间距设置若干自上而下贯通的凹槽；

在前锚碇前方位置划分与前锚碇宽度等宽的矩形加固区；

锚腰设置于前锚碇与后锚碇之间，前锚碇、后锚碇、锚腰呈工字形；

锚体设置于锚腰上方；

沉入桩组设置于矩形加固区域内，对前锚碇前端被动土压力区进行加固。

作为本发明的进一步优选，沉入桩组包括压顶梁、若干基桩、若干斜桩，其中：

压顶梁设置于若干基桩与若干斜桩顶部；

若干基桩与若干斜桩一一对应设置，且若干基桩与若干斜桩的顶端均锚入压顶梁。

作为本发明的进一步优选，前锚碇的埋置深度大于后锚碇的埋置深度，后锚碇埋置深度不小于前锚碇埋置深度的2/3。

作为本发明的进一步优选，前锚碇的侧面与前锚面之间夹角为45-60°。

作为本发明的进一步优选，前锚碇、锚腰、后锚碇、锚体为整体浇筑的钢筋混凝土构件。

作为本发明的进一步优选，前锚碇、锚腰、后锚碇三者等厚。

作为本发明的进一步优选，锚腰宽度为后锚碇宽度的1/2-2/3。

还提供一种沉入桩与“工”字形重力式锚碇组合结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1、开挖锚碇基坑：

开挖锚碇基坑，锚碇基坑包括放坡开挖，且需进行边坡支护，并进行基坑围护桩施工；

步骤S2、垫层施工：