一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构的制作方法

1.本实用新型涉桥梁工程技术领域，尤其是一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构。

背景技术：

2.悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由缆索、索塔、锚碇、吊杆、桥面等部分组成。对于悬索桥来说，锚碇承载和平衡缆索的巨大拉力，是桥梁整体结构稳定性能的重要保证。悬索桥的上部结构荷载通过吊杆传至缆索，再由缆索传递到锚锭，锚锭关系着桥梁建设的成败。
3.相关技术中，悬索桥常用锚锭为重力式锚锭和隧道式锚锭，重力式锚锭通过其自身自重以及其与地基之间的摩阻力和嵌固力来抵抗巨大的缆索拉力。隧道式锚锭则是将缆索力传递到岩体中，依靠岩体的摩阻力和夹持效应承担巨大的主缆拉力。
4.但是，重力式锚碇施工时，锚碇基坑的开挖范围较大，且混凝土的使用量较大，施工成本较高，隧道式锚锭需要开挖截面长深隧道，开挖难度大，施工周期长，且传力机理不明确，导致安全风险较高。
5.对此，本技术提供一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，用以解决上述问题。

技术实现要素：

6.为了改善相关技术中隧道式锚碇在施工时，受限于现场施工环境，出现开挖难度大，施工周期长，且传力机理不明确，导致安全风险较高现象，本技术提供一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构。
7.本技术提供的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构采用如下的技术方案：
8.一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，包括开挖于悬索桥两端的锚碇基坑，所述锚碇基坑内设置有锚块，所述锚块朝向悬索桥的一侧设置有散索鞍支墩，所述散索鞍支墩与锚块之间设置有连接锚，所述连接锚的两侧分别固定连接于散索鞍支墩和锚块，且所述散索鞍支墩底座、散索鞍支墩以及连接锚配合形成稳定的三角结构，所述连接锚内设置有前锚室，所述前锚室内设置有用于连接悬索桥的主缆的散索鞍，所述锚块内设置有后锚室，所述散索鞍上设置有用于将主缆上的载荷分散至后锚室内的锚固组件。
9.通过采用上述技术方案，施工时，首先在悬索桥的两端开挖锚碇基坑，通过设置于锚块的侧壁的散索鞍支墩底座、散索鞍支墩、以及连接锚配合形成稳定的三角形结构，使设置于散索鞍支墩上的散索鞍保持稳定，通过将悬索桥的主缆连接于散索鞍，使悬索桥上受到的荷载通过主缆传递至散索鞍上，部分荷载通过散索鞍支墩传递至散索鞍支墩底座后传递至锚碇基坑附近的岩体上，还有一部分荷载通过锚固组件传递至锚块，并经锚块传递至锚碇基坑附近的岩体上，即悬索桥内的荷载均被分散至锚碇基坑附近的岩体上。相较于相关技术中的重力式锚碇以及隧道式锚碇，本技术通过在悬索桥的两端开挖锚碇基坑，再利用散索鞍支墩底座、散索鞍支墩以及连接锚配合形成稳定的三角形结构，使设置于散索鞍能够稳定地设置在前锚室内，通过将悬索桥的主缆的一端固定连接于散索鞍，使主缆上的
荷载传递至散索鞍上，一部分荷载通过散索鞍传递至散索鞍支墩上，并从散索鞍支墩传递至散索鞍支墩底座后传递至锚碇基坑的岩体上，另一部分的荷载通过锚固组件传递后锚室内，并通过锚块传递至锚碇基坑周侧的岩体上，从而实现对悬索桥荷载的分散，避免了开挖截面深长的隧道，降低了开挖难度，缩短了施工周期，且悬索桥的传力机理明确，安全风险较低。
10.优选的，所述锚块上设置有前锚面和后锚面，所述前锚面和后锚面均呈倾斜设置，所述前锚面和后锚面平行，且所述连接锚远离散索鞍支墩的一侧固定设置于前锚面。
11.通过采用上述技术方案，前锚面和后锚面均呈倾斜设置，使在不影响锚块的稳定性的情况下，能够降低锚块的体积，减小开挖锚碇基坑的体积，同时减少了混凝土的使用量。
12.优选的，所述锚固组件包括若干根设置于散索鞍与预应力锚固支架之间的主缆索股以及设置于后锚室内的预应力锚固支架，所述主缆索股呈倾斜设置，所述预应力固定设置于后锚面，且所述主缆索股的一端固定连接于散索鞍，主缆索股的另一端伸入后锚室后固定连接于预应力锚固支架。
13.通过采用上述技术方案，当悬索桥上的荷载通过主缆传递至散索鞍上时，通过若干根主缆索股将荷载进行分散，并使分散后的荷载通过主缆索股传递至预应力锚固支架上，从而使荷载通过锚块分散至锚碇基坑周侧的岩体上，将悬索桥上的荷载消除，进而使散索鞍能够稳定地承载主缆传递过来的荷载，即悬索桥能够保持稳定状态，延长了悬索桥的使用寿命。
14.优选的，所述连接锚包括设置于锚块与散索鞍支墩之间的底板、设置于散索鞍支墩上的前挡板、两块设置于底板上的侧板以及盖设于侧板上的顶盖，所述底板的一侧固定连接于前锚面，所述前挡板位于散索鞍支墩的顶面，且所述前挡板沿散索鞍支墩的长度方向设置，所述底板的另一侧固定连接于散索鞍支墩的顶面，两块所述侧板对称设置于底板的两侧，且两块侧板均固定设置于底板的顶面，所述顶盖固定设置于侧板背离底板的一侧，且所述后锚室位于所述底板、前挡板、侧板以及顶盖配合形成密闭腔室内。
15.通过采用上述技术方案，使在进行连接锚的施工时，先进行底板的施工，再对前挡板和侧板的施工，最后进行顶盖的封顶，施工流程明确，降低了连接锚的施工难度，加快了施工进度。
16.优选的，所述散索鞍位于散索鞍支墩的顶面，且所述散索鞍垂直于散索鞍支墩。
17.通过采用上述技术方案，散索鞍垂直于散索鞍支墩的顶面，使散索鞍在承载悬索桥的主缆的荷载时，部分荷载能够经散索鞍传递至散索鞍支墩上，并经散索鞍支墩传递至散索鞍支墩底座后传递至锚碇基坑周侧的岩体上，实现悬索桥上的荷载的分散，使散索鞍能够稳定地承载主缆上的荷载。
18.优选的，所述锚块的顶面设置有用作桥台的配重顶板，所述配重顶板与悬索桥的桥面齐平，且所述配重顶板与悬索桥的桥面连通。
19.通过采用上述技术方案，配重顶板能够用作做桥台，使在悬索桥的施工过程中无需重新浇筑桥台，降低了施工成本，且配重顶板固定设置于锚块的顶面，能够对锚块施加额外的重力，从而使锚块更稳定，增大了锚块的承载能力。
20.优选的，所述锚块背离散连接锚的一侧开设有进入后锚室的过人通道，所述后锚
室内设置有自过人通道延伸至后锚室的底侧的过人台阶。
21.通过采用上述技术方，过人通道和过人台阶的设置，使工作人员进入后锚室内对主缆索股以及预应力锚固支架进行检修时更加方便。
22.优选的，所述散索鞍支墩内开设有中空腔室，所述中空腔室沿散索鞍支墩的长度方向设置。
23.通过采用上述技术方案，中空腔室的设置，能够在不影响散索鞍支墩的稳定性的前提下，降低混凝土的使用量，降低了施工成本。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1.本技术通过在悬索桥的两端开挖锚碇基坑，再利用散索鞍支墩底座、散索鞍支墩以及连接锚配合形成稳定的三角形结构，使设置于散索鞍能够稳定地设置在前锚室内，通过将悬索桥的主缆的一端固定连接于散索鞍，使主缆上的荷载传递至散索鞍上，一部分荷载通过散索鞍传递至散索鞍支墩上，并从散索鞍支墩传递至散索鞍支墩底座后传递至锚碇基坑的岩体上，另一部分的荷载通过锚固组件传递后锚室内，并通过锚块传递至锚碇基坑周侧的岩体上，从而实现对悬索桥荷载的分散，避免了开挖截面深长的隧道，降低了开挖难度，缩短了施工周期，且悬索桥的传力机理明确，安全风险较低。
26.2.本技术在承载悬索桥上的承载时，通过主缆将悬索桥的荷载传递至散索鞍上，并通过若干根主缆索股将传递至散索鞍上的荷载分散传递至锚块内，并经锚块传递至锚碇基坑周侧的岩体上，从而将荷载消除，使散索鞍能够持续稳定地对悬索桥上的荷载进行承载，即悬索桥能够保持稳定状态。
附图说明
27.图1是本实施例的整体结构示意图；
28.图2是用于体现锚块与散索鞍支墩的配合关系示意图；
29.图3是本实施例的局部剖视图；
30.图4是图3中a部分的放大图。
31.附图标记说明：1、锚碇基坑；2、锚块；3、配重顶板；4、前锚面；5、后锚面；6、后锚室；7、散索鞍支墩底座；8、散索鞍支墩；9、中空腔室；10、连接锚；101、底板；102、前挡板；103、侧板；104、顶盖；11、前锚室；12、预制横梁；13、预制盖板；14、现浇混凝土层；16、定位块；17、散索鞍；18、预应力锚固支架；19、主缆索股；20、过人通道；21、过人台阶；30、悬索桥；31、桥面；32、主缆。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，参照图1和图2，包括开挖于悬索桥30两端的锚碇基坑1，锚碇基坑1内设置有锚块2，锚块2呈异形设置，锚块2嵌入锚碇基坑1内，且锚块2的顶面与锚碇基坑1的平面平齐。
34.参照图1和图2，锚块2远离锚碇基坑1的一侧设置有用作桥台的配重顶板3，配重顶板3呈长方体状设置，配重顶板3与悬索桥30的桥面31齐平，且配重顶板3与悬索桥30的桥面31连通。
35.参照图1和图2，锚块2的两侧分别设置有前锚面4和后锚面5，前锚面4和后锚面5均呈倾斜设置，前锚面4位于锚块2朝向悬索桥30的一侧，后锚面5位于锚块2背离悬索桥30的一侧，且前锚面4和后锚面5相互平行。本实施例中，前锚面4和后锚面5的数量均为两个，且两个前锚面4和两个后锚面5对称设置于配重顶板3的两侧。锚块2内开设有后锚室6，后锚室6的数量为两个，两个后锚室6对称设置于配重顶板3的两侧。
36.参照图1和图2，锚块2的侧壁设置有散索鞍支墩底座7，本实施例中，散索鞍支墩底座7的数量为两个，两个散索鞍支墩底座7均位于锚块2朝向悬索桥30的一侧，且两个散索鞍支墩底座7呈对称设置。两个散索鞍支墩底座7上均设置有散索鞍支墩8，两个散索鞍支墩8的底侧均固定安装于散索墩支墩底座远离锚块2的一侧，且两个散索鞍支墩8自散索鞍支墩底座7沿朝向锚块2的方向呈倾斜设置。
37.参照图2和图3，散索鞍支墩8内开设有中空腔室9，中空腔室9的截面大致呈椭圆状设置，且中空腔室9沿散索鞍支墩8的长度方向设置。通过中空腔室9的设置，使在不影响散索鞍支墩8的稳定性的前提下，减少混凝土的使用量。
38.参照图2和图3，两个散索鞍支墩8与锚块2之间均设置有连接锚10，连接锚10的两侧分别固定连接于散索鞍支墩8和锚块2，且散索鞍支墩底座7、散索鞍支墩8以及连接锚10配合形成稳定的三角形结构。此外，散索鞍支墩底座7、散索鞍支墩8以及连接锚10配合形成的三角形结构的中部为中空设置，在不影响三者的整体稳定性的前提下，能够减少混凝土方量。
39.参照图3和图4，连接锚10内开设有前锚室11，前锚室11与前锚面4连通。连接锚10包括设置于锚块2与散索鞍支墩8之间的底板101、设置于散索鞍支墩8上的前挡板102、设置于底板101上的侧板103以及设置于侧板103上的顶盖104。底板101呈长方体状设置，底板101呈倾斜设置，且底板101的一端固定连接于前锚面4的底侧，底板101的另一侧固定连接于散索鞍支墩8朝向锚块2的一侧的顶部，前挡板102呈长方体状设置，前挡板102竖直设置于散索鞍支墩8的顶面，且前挡板102固定设置于散索鞍支墩8远离锚块2的一侧，侧板103的数量为两块，两块侧板103对称设置于底板101的两侧，且侧板103的底侧固定连接于底板101，顶盖104呈长方体状设置，顶盖104固定安装于侧板103的顶面，且前锚室11位于底板101、前挡板102、侧板103以及顶盖104配合形成的密闭腔室内。
40.参照图3和图4，此外，顶盖104包括若干根预制横梁12、预制盖板13以及现浇混凝土层14，若干根预制横梁12均沿前挡板102的长度方向设置，若干根预制横梁12的两端分别固定连接于两个侧板103，且若干根侧板103的长度方向均匀分布，预制盖板13呈长方体状设置，预制盖板13的底侧抵接预制横梁12，现浇混凝土层14位于预制盖板13背离预制横梁12的一侧。
41.参照图3和图4，侧板103上设置用于快速定位预制横梁12的定位组件。本实施例中，定位组件的数量为若干组，若干组定位组件与若干根预制横梁12一一对应。具体的，包括分别开设于两个侧板103上的定位槽（图中未示出）以及用于与定位槽插接配合的定位块16，两个定位槽分别位于两块侧板103相对的一侧，定位块16呈方体状设置，且定位块16背离定位槽的一侧固定连接于预制横梁12。通过定位槽与定位块16的配合，使预制横梁12能够快速定位安装在两块侧板103之间，从而使预制盖板13能够快速安装在预制横梁12上，缩短了施工工期，同时预制横梁12、预制盖板13以及现浇混凝土的设置，使连接锚10的内部结
构更稳定。
42.参照图3和图4，前锚室11内设置有用于连接悬索桥30的主缆32荷载的散索鞍17，散索鞍17固定设置于散索鞍支墩8的顶面，且散索鞍17垂直于散索鞍支墩8。散索鞍17上设置有用于将主缆32上的荷载分散至锚块2内的锚固组件。具体的，锚固组件包括固定设置于后锚室6上的预应力锚固支架18以及若干根设置于散索鞍17与预应力锚固之间之间的主缆索股19，预应力锚固支架18固定设置于后锚面5上，若干根主缆索股19的一端固定连接于散索鞍17，且若干根主缆索股19的另一端穿过前锚室11进入后锚室6后固定连接于预应力锚固支架18上。
43.参照图3和图4，此外，锚块2侧壁上设置有用于进入后锚室6的过人通道20，过人通道20位于后锚面5背离预应力锚固之间的一侧，且后锚室6内设置有自过人通道20延伸至后锚室6的底侧的过人台阶21。通过过人通道20以及过人台阶21的设置，方便工作人员进入后锚室6内进行检修工作。
44.本技术的实施原理为：在对悬索桥30的主缆32上的荷载进行承载时，通过将主缆32连接在散索鞍17上，使主缆32上的荷载传递至散索鞍17上，通过将若干根主缆索股19的一端固定连接于散索鞍17，且若干根主缆索股19的另一端穿过经前锚室11穿入后锚室6后固定连接于预应力锚固支架18上，使散索鞍17上载荷经若干根主缆索股19传递至预应力锚固支架18上后传递至锚块2上，锚块2将荷载传递至岩体内，从而使悬索桥30能够保持在稳定状态，同时由于散索鞍支墩底座7、散索鞍支墩8以及连接锚10配合形成稳定的三角形结构，使散索鞍17能够稳定地对主缆32上传递过来的荷载进行承载，并将部分荷载经散索鞍支墩8、散索鞍17底座直接传递至岩体内。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：包括开挖于悬索桥(30)两端的锚碇基坑(1)，所述锚碇基坑(1)内设置有锚块(2)，所述锚块(2)朝向悬索桥(30)的一侧设置有散索鞍支墩底座(7)，所述散索鞍支墩底座(7)上设置有散索鞍支墩(8)，所述散索鞍支墩(8)与锚块(2)之间设置有连接锚(10)，所述连接锚(10)的两侧分别固定连接于散索鞍支墩(8)和锚块(2)，且所述散索鞍支墩底座(7)、散索鞍支墩(8)以及连接锚(10)配合形成稳定的三角结构，所述连接锚(10)内设置有前锚室(11)，所述前锚室(11)内设置有用于连接悬索桥(30)的主缆(32)的散索鞍(17)，所述锚块(2)内设置有后锚室(6)，所述散索鞍(17)上设置有用于将主缆(32)上的载荷分散至后锚室(6)内的锚固组件。2.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述锚块(2)上设置有前锚面(4)和后锚面(5)，所述前锚面(4)和后锚面(5)均呈倾斜设置，所述前锚面(4)和后锚面(5)平行，且所述连接锚(10)远离散索鞍支墩(8)的一侧固定设置于前锚面(4)。3.根据权利要求2所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述锚固组件包括若干根设置于散索鞍(17)与预应力锚固支架(18)之间的主缆索股(19)以及设置于后锚室(6)内的预应力锚固支架(18)，所述主缆索股(19)呈倾斜设置，所述预应力锚固支架(18)固定设置于后锚面(5)，且所述主缆索股(19)的一端固定连接于散索鞍(17)，主缆索股(19)的另一端伸入后锚室(6)后固定连接于预应力锚固支架(18)。4.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述连接锚(10)包括设置于锚块(2)与散索鞍支墩(8)之间的底板(101)、设置于散索鞍支墩(8)上的前挡板(102)、两块设置于底板(101)上的侧板(103)以及盖设于侧板(103)上的顶盖(104)，所述底板(101)的一侧固定连接于前锚面(4)，所述前挡板(102)位于散索鞍支墩(8)的顶面，且所述前挡板(102)沿散索鞍支墩(8)的长度方向设置，所述底板(101)的另一侧固定连接于散索鞍支墩(8)的顶面，两块所述侧板(103)对称设置于底板(101)的两侧，且两块侧板(103)均固定设置于底板(101)的顶面，所述顶盖(104)固定设置于侧板(103)背离底板(101)的一侧，且所述后锚室(6)位于所述底板(101)、前挡板(102)、侧板(103)以及顶盖(104)配合形成密闭腔室内。5.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述散索鞍(17)位于散索鞍支墩(8)的顶面，且所述散索鞍(17)垂直于散索鞍支墩(8)。6.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述锚块(2)的顶面设置有用作桥台的配重顶板(3)，所述配重顶板(3)与悬索桥(30)的桥面(31)齐平，且所述配重顶板(3)与悬索桥(30)的桥面(31)连通。7.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述锚块(2)背离散连接锚(10)的一侧开设有进入后锚室(6)的过人通道(20)，所述后锚室(6)内设置有自过人通道(20)延伸至后锚室(6)的底侧的过人台阶(21)。8.根据权利要求1所述的一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，其特征在于：所述散索鞍支墩(8)内开设有中空腔室(9)，所述中空腔室(9)沿散索鞍支墩(8)的长度方向设置。

技术总结

本申请涉及一种兼做桥台的重力嵌岩锚结构，包括开挖于悬索桥两端的锚碇基坑，所述锚碇基坑内设置有锚块，所述锚块朝向悬索桥的一侧设置有散索鞍支墩，所述散索鞍支墩与锚块之间设置有连接锚，所述连接锚的两侧分别固定连接于散索鞍支墩和锚块，且所述散索鞍支墩底座、散索鞍支墩以及连接锚配合形成稳定的三角结构，所述连接锚内设置有前锚室，所述前锚室内设置有用于连接悬索桥的主缆的散索鞍，所述锚块内设置有后锚室，所述散索鞍上设置有用于将主缆上的载荷分散至后锚室内的锚固组件。本申请具有降低开挖难度，缩短施工周期，提高悬索桥的稳定性，降低安全风险的效果。降低安全风险的效果。降低安全风险的效果。