一種應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎的製作方法
2023-06-01 23:33:25 4
本實用新型涉及建築領域，尤其涉及應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎。
背景技術：
隨著社會經濟與科技的並進發展，各類橋梁建築崛地而起，在大量橋梁建築的同時，人們也越來越關注橋梁的質量與經濟性。長期以來，我國公路橋梁中佔絕大多數的中、小型橋梁為預應力混凝土橋。由於設計理念、施工質量控制等原因，梁橋普遍存在著基坑變形、坑壁失穩、防滲或降水失效等問題，不但建築自身受挫給橋梁安全運營帶來隱患，而且引起大量周邊環境問題。
地下連續牆錨碇基礎是由錨碇和地下連續牆組成。錨碇是懸索橋錨固主纜的重要結構物，其通過主纜錨固系統將主纜拉力傳遞給錨塊，再通過錨塊將荷載傳遞至地下連續牆錨碇基礎，從而起到平衡主纜拉力的錨固作用。
現有技術中的地下連續牆錨碇基礎，雖具備上述地下連續牆錨碇基礎的優勢，但存在地下連續牆錨碇基礎開挖量大、結構強度、耐久性差、受力不合理、施工周期長和建築成本高的問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎，以解決現有技術中的地下連續牆錨碇基礎結構強度、耐久性差，受力不合理，施工周期長，且建築造價高的問題。
本實用新型是一種應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎，包括錨碇和地下連續牆，所述錨碇與所述地下連續牆為混凝土澆築的一體結構；
所述地下連續牆包括第一連續牆和第二連續牆，所述第一連續牆和所述第二連續牆均為弧形牆，兩者相交處設有中隔牆，且所述第一連續牆、所述第二連續牆和所述中隔牆的頂部均設置有帽梁。
進一步的，所述帽梁包括第一帽梁和第二帽梁；
所述第一帽梁為「L」形梁，所述第二帽梁為「凹」字梁。
進一步的，所述第一連續牆與所述第二連續牆為兩個半徑不等且相交的圓形，分別為大圓牆和小圓牆。
進一步的，所述大圓地下連續牆與所述小圓地下連續牆均設有底板，所述大圓地下連續牆頂部設有錨碇。
進一步的，所述地下連續牆設有頂板，所述頂板設有鋼筋網。
進一步的，所述地下連續牆設有內襯牆。
進一步的，所述大圓牆內設有填芯。
進一步的，所述小圓牆內設有混凝土隔倉。
本實用新型的有益效果為：
本實用新型提供的應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎中，包括錨碇和地下連續牆，地下連續牆包括第一連續牆和第二連續牆，且在地下連續牆頂部設有帽梁。帽梁是指設置在基坑周邊支護結構頂部的鋼筋混凝土連續梁。帽梁能夠較好的把所有的樁基連到一起，使懸臂樁體在樁頭形成彈性約束,加大樁身水平剛度，進而防止基坑頂部邊緣產生坍塌。另外，帽梁還能夠通過牛腿承擔鋼支撐或者鋼筋混凝土支撐的水平擠靠力和豎向剪力，加強構件在水平方向的抗力和變形能力。
錨碇是懸索橋錨固主纜的重要結構物，錨碇能夠較好的通過懸索橋錨固系統將主纜拉力傳遞給錨塊，再通過錨塊將荷載傳遞至錨碇基礎，錨碇及錨碇基礎的重力提供足夠大的抵抗力以平衡橋體主纜的巨大拉力，防止懸索橋橋塔傾斜甚至倒塌，從而起到平衡主纜拉力的錨固作用，是整個懸索橋的重要承載系統。錨碇與地下連續牆為混凝土澆築的一體結構能夠提高地基基礎的的整體結構強度和耐久性。
除此之外，地下連續牆是在地面上採用一種挖槽機械在地下築成一道連續的鋼筋混凝土牆壁的基礎工程。地下連續牆具有施工效率高、施工周期短、建築成本低且建築質量高的特點。同時還具有佔地少、施工時振動小、噪音低、防滲性能好的優勢。
弧形地下連續牆在具有上述特點的同時，其結構還利用圓拱形支護結構所特有的「拱效應」抵抗周圍水土產生的壓力的優勢。坑外水土壓力很大一部分被地連牆的環向應力平衡,剪切力與彎矩基本相近，大大減小了牆體豎向彎矩,從而能夠較好的使地下連續牆由於受彎而引起的水平位移減小，使深基礎支護的結構受力要求與施工實際的需求得到滿足。第一連續牆和第二連續牆相交處設有中隔牆，中隔牆較好的滿足地下連續牆交點處的應力需要，能夠提高地下連續牆整體的強度與受力性能，進一步提高該地下連續牆錨碇基礎的剛度與耐久性。
本實用新型還提供一種具有該應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎的懸索橋。
進一步的，該懸索橋包括主纜，所述錨定主體設有前錨室、後錨室和鞍室，所述鞍室設有散索鞍，所述主纜通過所述散索鞍散開與所述後錨室連接，所述散索鞍與所述前錨室連接，所述後錨室與所述地下連續牆連接。
本實用新型的有益效果：
該懸索橋與上述應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎相對於現有技術所具有的優勢相同，此處不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實施例地下連續牆錨碇基礎的結構示意圖；
圖2為圖1錨碇的結構示意圖；
圖3為圖1地下連續牆的結構示意圖；
圖4為圖1地下連續牆的平面示意圖；
圖5為圖1帽梁的一種結構示意圖；
圖6為圖1帽梁的另一種結構示意圖。
附圖標記：
1-錨碇 2-帽梁 3-大圓牆
4-小圓牆 5-中隔牆 6-底板
7-頂板 8-鋼筋網 9-內襯牆
10-主纜 11-錨塊 12-前錨室
13-後錨室 14-鞍室 140-散索鞍
21-「L」形梁 22-「凹」字梁 31-填芯
41-隔倉
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體的連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以就體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
實施例一
如圖1-圖6所示，本實施例提供是一種應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎，包括錨碇1和地下連續牆。
錨碇1與地下連續牆為混凝土澆築的一體結構。
具體的，地下連續牆包括第一連續牆和第二連續牆，且地下連續牆頂部設有帽梁2。
在本實施例的應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎中，包括錨碇1和地下連續牆，地下連續牆包括第一連續牆和第二連續牆，且在地下連續牆頂部設有帽梁2。帽梁2是指設置在基坑地下連續牆頂部的鋼筋混凝土連續梁。帽梁2能夠較好的把所有的樁基連到一起，使懸臂樁體在樁頭形成彈性約束,加大樁身水平剛度，進而防止基坑頂部邊緣產生坍塌。另外，帽梁2還能夠通過牛腿承擔鋼支撐或者鋼筋混凝土支撐的水平擠靠力和豎向剪力，加強構件在水平方向的抗力和變形能力。
錨碇1是懸索橋錨固主纜10的重要結構物，錨碇1能夠較好的通過懸索橋錨固系統將主纜10拉力傳遞給錨塊，再通過錨塊將荷載傳遞至錨碇基礎，錨碇1及錨碇基礎的重力提供足夠大的抵抗力以平衡橋體主纜10的巨大拉力，防止懸索橋橋塔傾斜甚至倒塌，從而起到平衡主纜10拉力的錨固作用，是整個懸索橋的重要承載系統。錨碇1與地下連續牆為混凝土澆築的一體結構能夠提高地基基礎的的整體結構強度和耐久性。
除此之外，地下連續牆是在地面上採用一種挖槽機械在地下築成一道連續的鋼筋混凝土牆壁的基礎工程。地下連續牆具有施工效率高、施工周期短、建築成本低且建築質量高的特點。同時還具有佔地少，施工時振動小，噪音低，防滲性能好優勢。
弧形地下連續牆在具有上述特點的同時，其結構還利用圓拱形支護結構所特有的「拱效應」抵抗周圍水土產生的壓力的優勢。坑外水土壓力很大一部分被地連牆的環向應力平衡,剪切力與彎矩基本相近，大大減小了牆體豎向彎矩,從而能夠較好的使地下連續牆由於受彎而引起的水平位移減小，使深基礎支護的結構受力要求與施工實際的需求得到滿足。第一連續牆和第二連續牆相交處設有中隔牆5，中隔牆5較好的滿足地下連續牆交點處的應力需要，能夠提高地下連續牆整體的強度與受力性能，進一步提高該地下連續牆錨碇基礎的剛度與耐久性。
如圖5、圖6所示，其中，帽梁2包括第一帽梁和第二帽梁。在本實施例中，地下連續牆兩端的帽梁2設置第一帽梁，第一帽梁為「L」形梁21，中隔牆5的帽梁2設置第二帽梁，第二帽梁為「凹」字梁22，且帽梁2分別與地下連續牆以及第一道內襯澆築成整體。該地下連續牆錨碇基礎的「L」形梁21與「凹」字梁22均為槽型梁，槽型梁具有結構重量小、建築高度低、隔音效果好、系統集成效果好、行車安全、空間斷面利用率高、外形美觀等特點。槽型梁不僅減少了混凝土用量，也使結構的重心上移，取消了整向預應力體系，採用橫向和縱向預應力體系，增大了預應力偏心，減少了預應力鋼束的用量。
如圖3、圖4所示，具體的，第一連續牆與第二連續牆為兩個半徑不等且相交的圓，第一連續牆為大圓牆3，所述第二連續牆為小圓牆4。
實際施工當中，地下連續牆由於周圍水土產生的壓力，其徑向會發生水平位移，且水平位移會隨著開挖深度的增加而增大。在本實施例中，葫蘆形地下連續牆結構利用圓拱形支護結構的所特有的「拱效應」抵抗周圍水土產生的壓力，其特點在前文已明確說明，此處不再贅述。除上述特點外，圓形地下連續牆還具有尺寸更小，用料更少，具有明顯的經濟效益，並能夠提供更為寬廣的開挖空間，方便機械施工，提高工作效率，節省工期的優勢。
如圖1、圖3所示，其中，在本實施例中的大圓牆3與小圓牆4均設有底板6，大圓牆3頂部設有錨塊11。地下連續牆底板6是承受正負彎矩的工作部位，且地下連續牆底板6還具有防止地下水滲透。錨塊11是體外預應力錨固系統的重要組成部分，體外預應力依靠錨塊11錨固傳力將懸索橋橋塔的拉力傳至該地下連續牆錨碇基礎，防止懸索橋橋塔的傾斜甚至倒塌。
此處需要補充說明的是，底板6可根據基坑巖面變化形式及受力需要採用階梯狀布置，或等厚布置。除此之外，錨碇1的錨固形式分為巖石錨固與土層錨固。具體的，錨碇1在施工及運營期間受力特點及相應要求不同。對土層錨固基礎，在施工期間主要影響因素是錨固基礎自身豎向重力，此時，應保證地基承載力和沉降要求；在運營期間，除上述因素，還將受到主纜10的拉力，此時還需重點保證錨碇1不會發生水平滑移和傾覆，即應滿足穩定性條件。同時，在運營期間，還需將基礎的沉降和水平位移控制在容許範圍內。為使錨碇1有足夠的安全性，通常會儘可能將錨碇基礎置於基巖或性質良好的土層上。
其中，小圓牆4上部設有具有一定厚度且用來分配上部錨碇1壓力的頂板7，頂板7設有鋼筋網8。在本實施例中，地下連續牆頂板7也是承受正負彎矩的工作部位，具體的，在頂板7上設有鋼筋網8，鋼筋網8構建成橋梁的縱向預應力體系與橫向預應力體系，能夠更好的提高橋梁的整體的強度，進一步減少甚至避免橋梁接縫處開裂情況的發生。
如圖3所示，其中，在本實施例中的地下連續牆內側設有一定厚度的內襯牆9。內襯牆9為在地下連續牆內部再建築的一堵磚牆或者鋼筋混凝土牆，能夠進一步加強地下連續牆的環向剛度，提高地下連續牆的防水性。
此處需要補充說明的是，內襯牆採用逆作法施工，即從上而下每開挖一層土體，設置一道內襯牆，以進一步加強地下連續牆的環向剛度，內襯牆分層設置，每層高度與每層土體開挖高度相適應，內襯牆的厚度可以根據基坑開挖深度的不同，其厚度可以呈階梯的方式設置，也可以採用等厚的方式設置。
如圖4所示，其中的，該地下連續牆錨碇基礎的大圓牆3錨塊11下設有填芯31。在本實施例中，填芯31為混凝土，由於大圓牆3承受者懸索橋主纜10的拉力，為保證懸索橋整體的安全性及該地下連續牆錨碇基礎的荷載科學合理的目的，在大圓牆3地基內填充填芯31混凝土，填芯31混凝土能夠更好的使得大圓牆3承受主纜10的拉力，防止懸索橋橋體傾斜甚至倒塌。
其中，在該地下連續牆錨碇基礎小圓牆4頂板7下設有混凝土隔倉41。在本實施例中，小圓牆4相對大圓牆3主要是固定散索鞍橫梁，即相對大圓牆3配重較小，因此在混凝土隔倉41內填滿沙土或者水，配重科學合理，降低建築成本。
此處需要補充說明的是，在本實施例中的混凝土可以選擇改性活性粉末混凝土。改性活性粉末混凝土主要是指活性粉末混凝土中摻有不同尺寸和/或外形的高強鋼釺維。改性活性粉末混凝土具有很高的抗壓強度和抗剪強度，在結構設計中可以採用更薄的截面或者具有創新性的截面形狀，從而使結構自重比普通混凝土結構輕得多。同時，改性活性粉末混凝土有效的減小了建築過渡區的厚度與範圍。其孔隙率極低，不但能夠阻止放射性物質從內部洩漏，而且能夠抵禦外部侵蝕性介質的腐蝕，從整體上提高了體系均勻性、強度和耐久性，提高了橋梁整體的抗震性和抗衝擊性，進而減少甚至避免了維護費用，延長了使用壽命。除此之外，採用改性活性粉末混凝土建造的建築物還能夠從減少甚至避免使用鋼筋，進一步降低橋梁的建築成本。
實施例二
本實施例提供一種具有上述實施例一種所述的應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎的懸索橋。
在本實施例中，該懸索橋具有實施例一中的應用於懸索橋的葫蘆形地下連續牆錨碇基礎的所有特點，此處不再贅述。
如圖1-圖2所示，其中，該懸索橋包括主纜10，錨碇1設有前錨室12、後錨室13和鞍室14，鞍室14設有散索鞍140，主纜10通過散索鞍140散開與後錨室13連接，散索鞍140與前錨室12連接，後錨室13與地下連續牆連接。
在本實施例中，鞍室14能夠較好的容納主纜10，其具有足夠的長度能夠使主纜10散開錨固。前錨室12與鞍室14同時構成錨碇1錨固系統、主纜10和散索鞍140等防護、維護的空間。後錨室13能夠提供進行錨碇1錨固系統防護、維護的空間，較好的保護懸索橋的錨碇1錨固系統，並且將懸索橋主纜10的拉力較好的傳至該地下連續牆錨碇基礎。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。