一种由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇及其施工方法与流程

文档序号:21850111发布日期:2020-08-14 17:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,包括锚索围岩(1)、现浇于锚索围岩(1)的边坡开挖的平台上的钢筋混凝土锚墩(2),其特征在于,所述钢筋混凝土锚墩(2)和锚索围岩(1)之间设有斜向预应力锚索群(3)和竖向预应力锚索群(4);

所述斜向预应力锚索群(3)和竖向预应力锚索群(4)的一端锚固于锚索围岩(1)的边坡深部基岩中,其另一端与钢筋混凝土锚墩(2)连接;

所述钢筋混凝土锚墩(2)内设有与所述斜向预应力锚索群(3)和竖向预应力锚索群(4)交错布置的锚固钢筋(5),所述锚固钢筋(5)的端头与位于钢筋混凝土锚墩(2)前端的钢结构传力梁(6)连接,主缆拉力通过所述钢结构传力梁(6)作用于岩锚锚碇。

2.根据权利要求1所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,其特征在于,所述钢筋混凝土锚墩(2)采用实体钢筋混凝土结构,其前端设计成台阶式,其底部水平设置,其背部与水平面成65°~70°夹角。

3.根据权利要求2所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,其特征在于,所述斜向预应力锚索群(3)的方向与钢筋混凝土锚墩(2)的背部垂直,并与水平面成20°~25°夹角;

所述斜向预应力锚索群(3)的总体受力方向与主缆拉力方向的夹角小于5°。

4.根据权利要求1所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,其特征在于,所述斜向预应力锚索群(3)和竖向预应力锚索群(4)均采用矩阵排列分布方式;

所述斜向预应力锚索群(3)的锚索之间的间距为2m~4m,其相邻锚索的锚固段的长度相同,相邻锚索的自由段相差一个锚固段的长度,并在岩体深部长短交错呈梅花型布置。

5.根据权利要求1所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,其特征在于,所述斜向预应力锚索群(3)采用压力分散型锚索,所述竖向预应力锚索群(4)采用拉力集中型预应力锚索,锚索的预张拉值为其锁定值的1.2倍,锚索的锁定值与锚索的承载设计值相等。

6.根据权利要求1所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇,其特征在于,所述斜向预应力锚索群(3)和竖向预应力锚索群(4)的锚头端部安装有测力装置,用于监测预应力锚索在张拉锁定后及运营承载时的受力状态。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇的施工方法,其特征在于,其步骤为:

(1)钢筋混凝土锚墩平台开挖:根据边坡地形特点和工程地质条件,进行钢筋混凝土锚墩平台选址,钢筋混凝土锚墩平台开挖时除去坡表浮土,直至碎石层,地基承载力不小于500kpa,钢筋混凝土锚墩(2)的背部与削坡紧密贴合;

(2)预应力锚索施工:每一个锚孔进行3次钻孔,每一次钻孔的方位、角度一致;下完锚索后马上开始注浆,注浆采用二次劈裂注浆,第一次注浆灰砂比为1∶0.75的水泥砂浆,注到水泥浆溢出孔口为止,第二次注浆在第一次注浆结束后12h进行,水灰比为0.5∶1的纯水泥浆,注浆压力1.5-2.0mpa,持压15min;

(3)钢筋混凝土锚墩及钢结构传力梁施工:锚索施工完成后,首先吊放钢筋混凝土墩台的骨架,并确保所有锚固钢筋和钢结构传力梁预埋件的安装位置及安装数量,而后分层分块浇筑混凝土;

(4)预应力锚索张拉锁定:当钢筋混凝土锚墩(2)的混凝土强度达到要求后,进行锚索的预应力张拉;先张拉竖向预应力锚索群,后张拉斜向预应力锚索群,全部锚索张拉完成后,对钢结构传力梁位置与初始位置进行观测对比,确保没有位移迹象;

(5)岩锚锚碇试拉:在整套岩锚锚碇系统施工完成后,且在岩锚锚碇正式承载前,进行锚碇安全性试拉作业。

8.根据权利要求7所述的由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇的施工方法,其特征在于,在岩锚锚碇的安全性试拉作业中,按照50%、75%、100%、120%设计承载力进行加载,在每个级别的荷载作用下,对锚碇位移和锚索轴力进行全过程观测,确保锚碇位移量在计算控制范围内、锚索轴力波动幅度小于10%。


技术总结
本发明公开了一种由预应力群锚和围岩组成的岩锚锚碇及其施工方法,包括锚索围岩、现浇于锚索围岩的边坡开挖的平台上的钢筋混凝土锚墩,钢筋混凝土锚墩和锚索围岩之间设有斜向预应力锚索群和竖向预应力锚索群;钢筋混凝土锚墩内设有锚固钢筋,锚固钢筋的端头与位于钢筋混凝土锚墩前端的钢结构传力梁连接,主缆拉力通过钢结构传力梁作用于岩锚锚碇。本发明通过锚碇的预压应力状态将主缆拉力转换为岩体压力和剪力,从而借助于岩体抗压和抗剪强度高的特点带动山体提供强大的抗拔力,本发明岩锚锚碇结构承载能力强、安全性高、岩土体挖方量小、工程造价低,为桥梁、土木工程建设缆索吊装系统提供一种全新的锚碇结构方式,具有良好的经济环保效益。

技术研发人员:刘秀敏;陈从新;刘才华;夏开宗;刘轩廷
受保护的技术使用者:中国科学院武汉岩土力学研究所
技术研发日:2020.05.27
技术公布日:2020.08.14
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