一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础的制作方法

本实用新型涉及建筑领域，尤其涉及应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础。

背景技术：

随着社会经济与科技的并进发展，各类桥梁建筑崛地而起，在大量桥梁建筑的同时，人们也越来越关注桥梁的质量与经济性。长期以来，我国公路桥梁中占绝大多数的中、小型桥梁为预应力混凝土桥。由于设计理念、施工质量控制等原因，梁桥普遍存在着基坑变形、坑壁失稳、防渗或降水失效等问题，不但建筑自身受挫给桥梁安全运营带来隐患，而且引起大量周边环境问题。

地下连续墙锚碇基础是由锚碇和地下连续墙组成。锚碇是悬索桥锚固主缆的重要结构物，其通过主缆锚固系统将主缆拉力传递给锚块，再通过锚块将荷载传递至地下连续墙锚碇基础，从而起到平衡主缆拉力的锚固作用。

现有技术中的地下连续墙锚碇基础，虽具备上述地下连续墙锚碇基础的优势，但存在地下连续墙锚碇基础开挖量大、结构强度、耐久性差、受力不合理、施工周期长和建筑成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础，以解决现有技术中的地下连续墙锚碇基础结构强度、耐久性差，受力不合理，施工周期长，且建筑造价高的问题。

本实用新型是一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础，包括锚碇和地下连续墙，所述锚碇与所述地下连续墙为混凝土浇筑的一体结构；

所述地下连续墙包括第一连续墙和第二连续墙，所述第一连续墙和所述第二连续墙均为弧形墙，两者相交处设有中隔墙，且所述第一连续墙、所述第二连续墙和所述中隔墙的顶部均设置有帽梁。

进一步的，所述帽梁包括第一帽梁和第二帽梁；

所述第一帽梁为“L”形梁，所述第二帽梁为“凹”字梁。

进一步的，所述第一连续墙与所述第二连续墙为两个半径不等且相交的圆形，分别为大圆墙和小圆墙。

进一步的，所述大圆地下连续墙与所述小圆地下连续墙均设有底板，所述大圆地下连续墙顶部设有锚碇。

进一步的，所述地下连续墙设有顶板，所述顶板设有钢筋网。

进一步的，所述地下连续墙设有内衬墙。

进一步的，所述大圆墙内设有填芯。

进一步的，所述小圆墙内设有混凝土隔仓。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础中，包括锚碇和地下连续墙，地下连续墙包括第一连续墙和第二连续墙，且在地下连续墙顶部设有帽梁。帽梁是指设置在基坑周边支护结构顶部的钢筋混凝土连续梁。帽梁能够较好的把所有的桩基连到一起，使悬臂桩体在桩头形成弹性约束,加大桩身水平刚度，进而防止基坑顶部边缘产生坍塌。另外，帽梁还能够通过牛腿承担钢支撑或者钢筋混凝土支撑的水平挤靠力和竖向剪力，加强构件在水平方向的抗力和变形能力。

锚碇是悬索桥锚固主缆的重要结构物，锚碇能够较好的通过悬索桥锚固系统将主缆拉力传递给锚块，再通过锚块将荷载传递至锚碇基础，锚碇及锚碇基础的重力提供足够大的抵抗力以平衡桥体主缆的巨大拉力，防止悬索桥桥塔倾斜甚至倒塌，从而起到平衡主缆拉力的锚固作用，是整个悬索桥的重要承载系统。锚碇与地下连续墙为混凝土浇筑的一体结构能够提高地基基础的的整体结构强度和耐久性。

除此之外，地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁的基础工程。地下连续墙具有施工效率高、施工周期短、建筑成本低且建筑质量高的特点。同时还具有占地少、施工时振动小、噪音低、防渗性能好的优势。

弧形地下连续墙在具有上述特点的同时，其结构还利用圆拱形支护结构所特有的“拱效应”抵抗周围水土产生的压力的优势。坑外水土压力很大一部分被地连墙的环向应力平衡,剪切力与弯矩基本相近，大大减小了墙体竖向弯矩,从而能够较好的使地下连续墙由于受弯而引起的水平位移减小，使深基础支护的结构受力要求与施工实际的需求得到满足。第一连续墙和第二连续墙相交处设有中隔墙，中隔墙较好的满足地下连续墙交点处的应力需要，能够提高地下连续墙整体的强度与受力性能，进一步提高该地下连续墙锚碇基础的刚度与耐久性。

本实用新型还提供一种具有该应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础的悬索桥。

进一步的，该悬索桥包括主缆，所述锚定主体设有前锚室、后锚室和鞍室，所述鞍室设有散索鞍，所述主缆通过所述散索鞍散开与所述后锚室连接，所述散索鞍与所述前锚室连接，所述后锚室与所述地下连续墙连接。

本实用新型的有益效果：

该悬索桥与上述应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础相对于现有技术所具有的优势相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例地下连续墙锚碇基础的结构示意图；

图2为图1锚碇的结构示意图；

图3为图1地下连续墙的结构示意图；

图4为图1地下连续墙的平面示意图；

图5为图1帽梁的一种结构示意图；

图6为图1帽梁的另一种结构示意图。

附图标记：

1-锚碇 2-帽梁 3-大圆墙

4-小圆墙 5-中隔墙 6-底板

7-顶板 8-钢筋网 9-内衬墙

10-主缆 11-锚块 12-前锚室

13-后锚室 14-鞍室 140-散索鞍

21-“L”形梁 22-“凹”字梁 31-填芯

41-隔仓

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以就体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-图6所示，本实施例提供是一种应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础，包括锚碇1和地下连续墙。

锚碇1与地下连续墙为混凝土浇筑的一体结构。

具体的，地下连续墙包括第一连续墙和第二连续墙，且地下连续墙顶部设有帽梁2。

在本实施例的应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础中，包括锚碇1和地下连续墙，地下连续墙包括第一连续墙和第二连续墙，且在地下连续墙顶部设有帽梁2。帽梁2是指设置在基坑地下连续墙顶部的钢筋混凝土连续梁。帽梁2能够较好的把所有的桩基连到一起，使悬臂桩体在桩头形成弹性约束,加大桩身水平刚度，进而防止基坑顶部边缘产生坍塌。另外，帽梁2还能够通过牛腿承担钢支撑或者钢筋混凝土支撑的水平挤靠力和竖向剪力，加强构件在水平方向的抗力和变形能力。

锚碇1是悬索桥锚固主缆10的重要结构物，锚碇1能够较好的通过悬索桥锚固系统将主缆10拉力传递给锚块，再通过锚块将荷载传递至锚碇基础，锚碇1及锚碇基础的重力提供足够大的抵抗力以平衡桥体主缆10的巨大拉力，防止悬索桥桥塔倾斜甚至倒塌，从而起到平衡主缆10拉力的锚固作用，是整个悬索桥的重要承载系统。锚碇1与地下连续墙为混凝土浇筑的一体结构能够提高地基基础的的整体结构强度和耐久性。

除此之外，地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁的基础工程。地下连续墙具有施工效率高、施工周期短、建筑成本低且建筑质量高的特点。同时还具有占地少，施工时振动小，噪音低，防渗性能好优势。

弧形地下连续墙在具有上述特点的同时，其结构还利用圆拱形支护结构所特有的“拱效应”抵抗周围水土产生的压力的优势。坑外水土压力很大一部分被地连墙的环向应力平衡,剪切力与弯矩基本相近，大大减小了墙体竖向弯矩,从而能够较好的使地下连续墙由于受弯而引起的水平位移减小，使深基础支护的结构受力要求与施工实际的需求得到满足。第一连续墙和第二连续墙相交处设有中隔墙5，中隔墙5较好的满足地下连续墙交点处的应力需要，能够提高地下连续墙整体的强度与受力性能，进一步提高该地下连续墙锚碇基础的刚度与耐久性。

如图5、图6所示，其中，帽梁2包括第一帽梁和第二帽梁。在本实施例中，地下连续墙两端的帽梁2设置第一帽梁，第一帽梁为“L”形梁21，中隔墙5的帽梁2设置第二帽梁，第二帽梁为“凹”字梁22，且帽梁2分别与地下连续墙以及第一道内衬浇筑成整体。该地下连续墙锚碇基础的“L”形梁21与“凹”字梁22均为槽型梁，槽型梁具有结构重量小、建筑高度低、隔音效果好、系统集成效果好、行车安全、空间断面利用率高、外形美观等特点。槽型梁不仅减少了混凝土用量，也使结构的重心上移，取消了整向预应力体系，采用横向和纵向预应力体系，增大了预应力偏心，减少了预应力钢束的用量。

如图3、图4所示，具体的，第一连续墙与第二连续墙为两个半径不等且相交的圆，第一连续墙为大圆墙3，所述第二连续墙为小圆墙4。

实际施工当中，地下连续墙由于周围水土产生的压力，其径向会发生水平位移，且水平位移会随着开挖深度的增加而增大。在本实施例中，葫芦形地下连续墙结构利用圆拱形支护结构的所特有的“拱效应”抵抗周围水土产生的压力，其特点在前文已明确说明，此处不再赘述。除上述特点外，圆形地下连续墙还具有尺寸更小，用料更少，具有明显的经济效益，并能够提供更为宽广的开挖空间，方便机械施工，提高工作效率，节省工期的优势。

如图1、图3所示，其中，在本实施例中的大圆墙3与小圆墙4均设有底板6，大圆墙3顶部设有锚块11。地下连续墙底板6是承受正负弯矩的工作部位，且地下连续墙底板6还具有防止地下水渗透。锚块11是体外预应力锚固系统的重要组成部分，体外预应力依靠锚块11锚固传力将悬索桥桥塔的拉力传至该地下连续墙锚碇基础，防止悬索桥桥塔的倾斜甚至倒塌。

此处需要补充说明的是，底板6可根据基坑岩面变化形式及受力需要采用阶梯状布置，或等厚布置。除此之外，锚碇1的锚固形式分为岩石锚固与土层锚固。具体的，锚碇1在施工及运营期间受力特点及相应要求不同。对土层锚固基础，在施工期间主要影响因素是锚固基础自身竖向重力，此时，应保证地基承载力和沉降要求；在运营期间，除上述因素，还将受到主缆10的拉力，此时还需重点保证锚碇1不会发生水平滑移和倾覆，即应满足稳定性条件。同时，在运营期间，还需将基础的沉降和水平位移控制在容许范围内。为使锚碇1有足够的安全性，通常会尽可能将锚碇基础置于基岩或性质良好的土层上。

其中，小圆墙4上部设有具有一定厚度且用来分配上部锚碇1压力的顶板7，顶板7设有钢筋网8。在本实施例中，地下连续墙顶板7也是承受正负弯矩的工作部位，具体的，在顶板7上设有钢筋网8，钢筋网8构建成桥梁的纵向预应力体系与横向预应力体系，能够更好的提高桥梁的整体的强度，进一步减少甚至避免桥梁接缝处开裂情况的发生。

如图3所示，其中，在本实施例中的地下连续墙内侧设有一定厚度的内衬墙9。内衬墙9为在地下连续墙内部再建筑的一堵砖墙或者钢筋混凝土墙，能够进一步加强地下连续墙的环向刚度，提高地下连续墙的防水性。

此处需要补充说明的是，内衬墙采用逆作法施工，即从上而下每开挖一层土体，设置一道内衬墙，以进一步加强地下连续墙的环向刚度，内衬墙分层设置，每层高度与每层土体开挖高度相适应，内衬墙的厚度可以根据基坑开挖深度的不同，其厚度可以呈阶梯的方式设置，也可以采用等厚的方式设置。

如图4所示，其中的，该地下连续墙锚碇基础的大圆墙3锚块11下设有填芯31。在本实施例中，填芯31为混凝土，由于大圆墙3承受者悬索桥主缆10的拉力，为保证悬索桥整体的安全性及该地下连续墙锚碇基础的荷载科学合理的目的，在大圆墙3地基内填充填芯31混凝土，填芯31混凝土能够更好的使得大圆墙3承受主缆10的拉力，防止悬索桥桥体倾斜甚至倒塌。

其中，在该地下连续墙锚碇基础小圆墙4顶板7下设有混凝土隔仓41。在本实施例中，小圆墙4相对大圆墙3主要是固定散索鞍横梁，即相对大圆墙3配重较小，因此在混凝土隔仓41内填满沙土或者水，配重科学合理，降低建筑成本。

此处需要补充说明的是，在本实施例中的混凝土可以选择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掺有不同尺寸和/或外形的高强钢钎维。改性活性粉末混凝土具有很高的抗压强度和抗剪强度，在结构设计中可以采用更薄的截面或者具有创新性的截面形状，从而使结构自重比普通混凝土结构轻得多。同时，改性活性粉末混凝土有效的减小了建筑过渡区的厚度与范围。其孔隙率极低，不但能够阻止放射性物质从内部泄漏，而且能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀，从整体上提高了体系均匀性、强度和耐久性，提高了桥梁整体的抗震性和抗冲击性，进而减少甚至避免了维护费用，延长了使用寿命。除此之外，采用改性活性粉末混凝土建造的建筑物还能够从减少甚至避免使用钢筋，进一步降低桥梁的建筑成本。

实施例二

本实施例提供一种具有上述实施例一种所述的应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础的悬索桥。

在本实施例中，该悬索桥具有实施例一中的应用于悬索桥的葫芦形地下连续墙锚碇基础的所有特点，此处不再赘述。

如图1-图2所示，其中，该悬索桥包括主缆10，锚碇1设有前锚室12、后锚室13和鞍室14，鞍室14设有散索鞍140，主缆10通过散索鞍140散开与后锚室13连接，散索鞍140与前锚室12连接，后锚室13与地下连续墙连接。

在本实施例中，鞍室14能够较好的容纳主缆10，其具有足够的长度能够使主缆10散开锚固。前锚室12与鞍室14同时构成锚碇1锚固系统、主缆10和散索鞍140等防护、维护的空间。后锚室13能够提供进行锚碇1锚固系统防护、维护的空间，较好的保护悬索桥的锚碇1锚固系统，并且将悬索桥主缆10的拉力较好的传至该地下连续墙锚碇基础。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。