CN109914242B - 用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，属于油气管道跨越设计领域。所述方法包括：根据锚址区围岩条件和物理力学参数，分析隧洞锚塞体受力情况；确定隧洞锚塞体的断面形式和断面尺寸；根据围岩物理力学参数，初步估算隧洞锚塞体的长度；建立隧洞锚塞体结构分析模型，精确确定隧洞锚塞体长度以及锚碇位移；根据围岩物理力学参数，计算预应力锚索的锚固段长度；设计隧洞锚塞体与预应力锚索的连接结构；设计外部主缆与隧洞锚塞体间的连接结构。本发明所述锚固方法在地质条件差、围岩强度低、结构裂隙发育岩体情况下，锚塞体不易因永久拉力产生应力松弛和变形，性能稳定，施工现场无需大型安装设备，可节省建设成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，属于油气管道跨越设计领域。
背景技术
悬索式跨越是油气长输管道跨越河流、湖泊、峡谷等障碍物的常用方法之一，也是长距离、大跨径跨越的首选和最主要型式。作为悬索跨越的四大主要结构，锚碇是锚固主缆，传递巨大拉力给地基的关键构件，主要分为自锚式和地锚式，已建成的油气管道悬索桥全部采用地锚式锚碇。根据锚体与地基连接方式的区别，地锚式锚碇又分为重力式和隧道式，重力式锚碇通过开挖基坑，浇筑大体积混凝土形成锚碇，依靠自身重力来抵抗主缆拉力，因此体量大、造价高，大体积基坑对周边环境扰动较大；隧道式锚碇则是通过在岩体重开挖隧洞，在隧道内浇筑混凝土与围岩共同作用形成锚塞体，借此承受主缆拉力，与重力式锚碇相比，体量仅为重力锚的20％～25％，且对周边环境影响较小。隧道锚要求岩体节理较少、完整性好，在一些地质条件较差、围岩强度较低、结构裂隙发育的岩体中，目前常规的隧道锚锚固主缆方式则不能满足设计要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，通过设置合理的预应力锚固体系将外部主缆与隧洞锚塞体进行连接，以满足主缆锚固于地基的要求，同时设计合理的锚板实现预应力锚索与隧洞锚塞体的连接，以满足锚塞体位移和承载力的要求。本发明适用于采用隧道锚锚碇的油气管道悬索跨越的设计，为地质条件差、围岩强度低、结构裂隙发育岩体下的隧道锚设计提供有效的技术措施。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，基于一种组合式隧道锚系统，所述组合式隧道锚系统包括外部主缆、隧洞锚塞体和预应力锚索，其中所述隧洞锚塞体位于锚址区围岩内部，所述外部主缆一端锚固在主塔上，另一端锚固在隧洞锚塞体的前锚面上，所述预应力锚索一端锚固在锚址区后部围岩，另一端锚固在隧洞锚塞体的后锚面上，且所述隧洞锚塞体与水平面的倾斜角度跟外部主缆与水平面的夹角相同；
所述主缆锚固方法包括以下步骤：
步骤1，根据锚址区围岩条件和物理力学参数，分析隧洞锚塞体受力情况；
步骤2，确定隧洞锚塞体的断面形式和断面尺寸；
步骤3，根据围岩物理力学参数，初步估算隧洞锚塞体的长度；
步骤4，建立隧洞锚塞体结构分析模型，精确确定隧洞锚塞体长度以及锚碇位移；
步骤5，根据围岩物理力学参数，计算预应力锚索的锚固段长度；
步骤6，设计隧洞锚塞体与预应力锚索的连接结构；
步骤7，设计外部主缆与隧洞锚塞体间的连接结构，完成隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固。
进一步的，步骤3中初步估算隧洞锚塞体的长度的公式为：
式中，Lm为隧洞锚塞体拟定长度，m；
[τ]为岩体容许抗剪强度，kPa；
P为最大设计缆力，kN；
K为隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
C为正常数，取值0.10～0.12；
UP为隧洞锚塞体后锚面截面的周长，m。
进一步的，步骤5中锚址区后部围岩采用预应力锚索进行锚固，预应力锚索的锚固段长度计算基于以下假设：
(1)锚固段锚束传递给注浆体及注浆体传递给围岩的应力沿锚固段全长均匀分布；
(2)在锚固段锚束及注浆体与围岩界面上产生滑移或剪切破坏；
预应力锚索的锚固段长度按下式进行估算：
K-隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
Nt-预应力锚索的轴向拉力设计值，kN；
fmg-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值，kPa；
fms-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值，kPa；
D-锚固段的钻孔直径，mm；
d-钢绞线直径，mm；
ξ-截面的粘结强度降低系数，取0.6～0.85；
n-钢绞线根数；
La1，La2均为锚固段长度，m；
锚固段长度设计值La＝max(La1，La2)。
进一步的，步骤6包括：
在隧洞锚塞体内部设置若干根与隧洞锚塞体中轴线平行的预应力钢绞线，隧洞锚塞体后锚面设置与所述隧洞锚塞体后锚面垂直的整体锚板，所述整体锚板的两侧对称设有预应力钢绞线所需的通孔，所述整体锚板的中间设有用于安装预应力锚索的开孔，所述预应力钢绞线和预应力锚索通过所述整体锚板连接；
所述整体锚板通过固定支架进行固定，固定支架放置于垫坑中。
进一步的，步骤7包括：
隧洞锚塞体前锚面设置主缆锚固座，所述主缆锚固座包括水平板和4个平行布置的竖直板，所述竖直板垂直于水平板布置，所述水平板垂直于所述隧洞锚塞体前锚面设置，所述竖直板与水平板一体成型，且所述水平板与竖直板之间及竖直板与竖直板之间均设置有加劲板；所述水平板的两侧对称设置有预应力钢绞线所需的通孔，所述预应力钢绞线的另一端锚固在所述水平板上；所述4个竖直板上分别开有供销轴通过的孔，所述外部主缆端部采用双螺杆式调节锚具，所述外部主缆端部的螺杆通过所述销轴固定在所述主缆锚固座上。
进一步的，所述步骤7还包括：
在所述主缆锚固座的下方设置有定位锚板，用于整体定位所述预应力钢绞线，保证所述预应力钢绞线锚固位置的准确性，所述定位锚板与所述水平板平行设置，所述定位锚板上的通孔与整体锚板上的预应力钢绞线通孔及水平板上的预应力钢绞线通孔一一对应。
进一步的，所述步骤7还包括：在隧洞锚塞体内部，所述预应力钢绞线的两端分别设置有钢筋网片进行局部承压。
进一步的，
在完成定位锚板、钢筋网片和预应力钢绞线的安装后，所述隧洞锚塞体内部采用C30混凝土进行充填；
完成固定支架和整体锚板的安装后，垫坑采用C30混凝土填实。
进一步的，在通过所述整体锚板连接预应力钢绞线和预应力锚索时，设置一根试验索，经锚固力检测所述试验索达到设计锚固力的1.5倍后，再进行预应力锚索的施工。
进一步的，步骤2中，所述隧洞锚塞体由锚塞体直线段和锚塞体渐变段组成；所述隧洞锚塞体采用马蹄形断面，所述马蹄形截面宽度为7.5m，上拱直径为7.8m，锚塞体直线段高度为6m，锚塞体渐变段底部高度为9.1m。
本发明的有益效果为：
本发明所述用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法是目前油气管道跨越行业尚无具体规范，设计尚未形成体系下悬索跨越锚碇设计的一次突破，为以岩锚为基础的组合式隧道锚设计提供一套完整的设计理论和应用方法，能够结合目前对岩土力学性能和预应力锚固方式认知和应用能力的提升，最终设计出满足要求的锚板结构和锚固方法。通过本发明所述锚固方法能够解决了以往设计不精、依据不足，不能跟进现有技术缺乏指导，现有方法单一、安全性不可靠的问题，采用了本方法开展设计和施工，较大幅度地提高了隧道锚的安全系数，有助于减小隧道锚的水平和竖向位移，从而进一步提高悬索管道桥的稳定性。除外，通过预应力锚索与隧洞锚塞体的结合，能够有效减小锚塞体的断面尺寸和开挖长度，从而最大程度地减小对锚址区围岩和周围环境的扰动。
本发明所述的预应力钢绞线锚固体系是连接锚塞体和传递主缆巨大拉力的主要构件，能够有效保证外部主缆与锚址区围岩的连接和传递。本发明所述的预应力锚索可以充分利用锚址区后部围岩，使锚碇与周边围岩共同参与受力，改善岩土材料弱抗拉的缺点。本发明所述的锚塞体底部锚板可充分保证预应力锚索与锚塞体的结合，能够保证在极端外部拉力的情况下锚塞体的轴向位移，增加各种荷载工况下锚塞体的抗拉拔安全系数，且所述的预应力锚索和钢绞线结构简单，可以在工厂加工、现场组装，便于施工。
本发明所述锚固方法在地质条件差、围岩强度低、结构裂隙发育岩体情况下，锚塞体不易因永久拉力产生应力松弛和变形，方法简便，性能稳定，易掌握，施工现场无需大型安装设备，可最大程度减少操作人员，从而节省建设成本和费用。
附图说明
图1为本发明所述组合式隧道锚系统截面示意图；
图2为锚塞体的典型受力分析示意图；
图3为实施例中锚址区围岩有限元模型图；
图4为实施例中锚塞体有限元模型图；
图5为实施例中锚址区围岩与锚塞体接触面有限元模型图；
图6为实施例中锚塞体轴轴向位移结果输出图；
图7为本发明实施例外部主缆端部结构示意图；
图8为本发明所述主缆锚固座结构示意图；
图9为本发明所述整体锚板结构示意图；
其中，1-主缆双螺杆调节锚具，2-主缆锚固座，3-定位锚板，4-钢筋网片，5-锚塞体直线段，6-预应力钢绞线，7-销轴，8-锚塞体渐变段，9-试验索，10-预应力锚索，11-垫坑，12-固定支架，13-整体锚板，14-C30混凝土，15-外部主缆，16-螺杆，19-预应力钢绞线通孔，20-预应力锚索开孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，基于一种组合式隧道锚系统，如图1所示，所述组合式隧道锚系统包括外部主缆15、隧洞锚塞体和预应力锚索10，其中所述隧洞锚塞体位于锚址区围岩内部，所述外部主缆15一端锚固在主塔上，另一端锚固在隧洞锚塞体的前锚面上，所述预应力锚索10一端锚固在锚址区后部围岩，另一端锚固在隧洞锚塞体的后锚面上，且所述隧洞锚塞体与水平面的倾斜角度跟外部主缆15与水平面的夹角相同。
所述主缆锚固方法包括以下步骤：
步骤1，根据锚址区围岩条件和物理力学参数，分析隧洞锚塞体受力情况。
本发明借鉴预应力锚杆作用机制，以隧道锚作为广义岩体锚固的概念为基础，采用如下理论分析受力：控制锚塞体长度的主因是锚体与岩体间的抗剪强度。与锚杆深入围岩类似，锚塞体可作为一个巨大的锚杆插入锚址区围岩，由于变截面的锚塞体嵌固在岩体之中，锚塞体产生楔形效应，锚塞体在外部主缆的拉拔荷载作用下将产生沿拉力方向(锚塞体轴向与主缆拉力方向相同)的变形，此时锚体与围岩相互挤压，其接触面之间会产生巨大的摩擦力使得锚体带动围岩也产生变形，如图2所示。
隧道锚在开挖过程中，为了使围岩稳定，采用喷射混凝土和注浆进行临时支护，本发明认为在此支护措施下周边岩体基本处于稳定状态，上部覆岩体对锚塞体重力作用与整体受力相比是微小的，荷载计算过程忽略岩体的重力影响，只考虑锚塞体重力。
除重力外，作用在锚塞体上的首要外力为主缆轴向拉力，锚塞体在主缆拉力作用下会产生变形，造成围岩与锚塞体相互挤压，在两者接触面之间产生摩擦力使锚塞体带动周围围岩产生变形。与锚杆作用机制类似，对于锚塞体也可认为锚塞体轴向力沿锚固段的变化，最大轴力出现在锚体加载面，向远离加载面侧逐渐减小。
除此之外，锚塞体底部在预应力锚索的锚固作用下，将底部围岩与锚塞体连接为一个整体，通过锚索与浆体和岩体间的剪应力作用也可共同抵抗主缆拉力。
在此受力分析基础上，设计过程可根据围岩性质配置预应力锚索的型号和数量，并可根据锚塞体及锚索抵抗主缆拉力的比例分配关系，进而进一步确定和调整锚塞体开挖尺寸和锚索设计。
步骤2，确定隧洞锚塞体的断面形式和断面尺寸。
马蹄形断面作业现场较开阔，便于大型机械和操作人员进出作业场地，并且具备良好的水流条件，有利于施工过程中水量的排出。通常马蹄形断面出现较大应力集中的部位集中在边墙与上拱，以及边墙与底板的交界位置。
管道悬索桥隧道锚所包括的尺寸有前、后截面的宽度、高度及长度，马蹄形断面将截面设计成顶部为圆弧的拱形，通过类比工程经验初步确定锚塞体尺寸，然后将锚体长度设计作为影响稳定性的最终控制因素，再通过有限元模型模拟计算，比选出合适的锚塞体尺寸。
本实施例中，采用马蹄形断面，截面宽度7.5m，上拱直径7.8m，直线段高度6m，渐变段底部高度9.1m。
步骤3，根据围岩物理力学参数，初步估算隧洞锚塞体的长度。
本实施例中地层主要为素填土、块石土、中风化泥灰岩、中风化灰岩，各层岩土物理力学参数见表1。
表1地层材料参数
根据步骤1，以锚杆为基础得到的锚塞体剪应力沿锚体长度分布规律，采用下述公式对锚塞体长度进行初步估算：
式中，Lm为隧洞锚塞体拟定长度，m；
[τ]为岩体容许抗剪强度，kPa；
P为最大设计缆力，kN；
K为隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
C为正常数，取值0.10～0.12；
UP为隧洞锚塞体后锚面截面的周长，m。
步骤4，建立隧洞锚塞体结构分析模型，精确确定隧洞锚塞体长度以及锚碇位移。
本实例采用ANSYS有限元分析软件进行主缆拉力作用下的围岩体变形破坏特征以及锚碇体的轴向位移研究，如图3～6，分析共包括三部分内容：锚址区围岩、锚塞体以及两者的接触面。锚址区围岩共分为5914个单元，7078个节；锚塞体分为358个单元，530个节点。锚碇与围岩界面区域类似于岩体中的不连续结构面和节理力学特征上属于接触摩擦问题，采用接触单元对来模拟其接触状态取不分开的接触，但允许有相对滑动共有目标单元154个接触单元154192个，节点354个。
根据步骤3初步估算出来的隧洞锚塞体长度，建立锚塞体隧洞分析模型，计算过程可不断调节模型尺寸的参数，当锚塞体轴向位移≤(0.0001～0.0002)倍主跨长度时，认为锚塞体长度满足规范要求。经分析，实施例锚塞体长度为35m时，锚碇区最大轴向位移控制在8.98mm，符合上述确定条件。
步骤5，根据围岩物理力学参数，计算预应力锚索的锚固段长度；
步骤5中锚址区后部围岩采用预应力锚索进行锚固，预应力锚索的锚固段长度计算基于以下假设：
(1)锚固段锚束传递给注浆体及注浆体传递给围岩的应力沿锚固段全长均匀分布；
(2)在锚固段锚束及注浆体与围岩界面上产生滑移或剪切破坏；
预应力锚索的锚固段长度按下式进行估算：
K-隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
Nt-预应力锚索的轴向拉力设计值，kN；
fmg-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值，kPa；
fms-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值，kPa；
D-锚固段的钻孔直径，mm；
d-钢绞线直径，mm；
ξ-截面的粘结强度降低系数，取0.6～0.85；
n-钢绞线根数；
La1，La2均为锚固段长度，m；
锚固段长度设计值La＝max(La1，La2)。
步骤6，设计隧洞锚塞体与预应力锚索的连接结构；
在隧洞锚塞体内部设置若干根与隧洞锚塞体中轴线平行的预应力钢绞线6，隧洞锚塞体后锚面设置与所述隧洞锚塞体后锚面垂直的整体锚板13，所述整体锚板13的两侧对称设有预应力钢绞线6所需的通孔，所述整体锚板13的中间设有用于安装预应力锚索10的开孔，所述预应力钢绞线6和预应力锚索10通过所述整体锚板13连接；
所述整体锚板13通过固定支架12进行固定，固定支架12放置于垫坑11中。
具体的，本实施例所述外部主缆与锚塞体间的连接结构是在主跨长度355m，主缆矢跨比1/10，运输一根直径Ф1016mm输气管道和1根D150mm输水管道的悬索管道桥中使用的一种实施方案。实施例共包括2组主缆，每组间距为3m；每组主缆由2根PES5×265型双螺杆主缆构成，每根主缆间距550mm。
如图1所示，预应力钢绞线6通过整体锚板13锚固在B-B接触面上，如图9所示，每个整体锚板长1400mm，宽2230mm，应用实例共设计四个整体锚板，整体锚板两侧分别设置预应力钢绞线6所需的通孔，与定位锚板3开孔一一对应，每个整体锚板安装2根岩锚预应力锚索10。距离整体锚板上方100mm设置第一层HRB400φ16mm钢筋网片，第一层钢筋网片距离整体定位锚板3为100mm，每层钢筋网片间距80mm，钢筋间距为100×100mm，共配备20层钢筋网片。
应用实例共设计8根岩锚预应力锚索10，预应力锚索10采用CPS15-24型低松弛环氧喷涂无粘结钢绞线，采用波纹管+环氧树脂防护。预应力锚索10应当在开挖到洞底先进行试验，即首先安装锚索试验索9后进行锚固力检测，达到预定锚固力的1.5倍以上合格方可施工预应力锚索10。
整体锚板13下方开挖垫坑11，垫坑内通过固定支架12安装固定锚板13，固定支架12采用HW150×150×7×10H型钢或18b槽钢进行制作。完成安装后垫坑11采用C30混凝土填实。
步骤7，设计外部主缆与隧洞锚塞体间的连接结构；
隧洞锚塞体前锚面设置主缆锚固座2，所述主缆锚固座2包括水平板和4个平行布置的竖直板，所述竖直板垂直于水平板布置，所述水平板垂直于所述隧洞锚塞体前锚面设置，所述竖直板与水平板一体成型，且所述水平板与竖直板之间及竖直板与竖直板之间均设置有加劲板；所述水平板的两侧对称设置有预应力钢绞线6所需的通孔，所述预应力钢绞线6的另一端锚固在所述水平板上；所述4个竖直板上分别开有供销轴7通过的孔，所述外部主缆15端部采用双螺杆式调节锚具，所述外部主缆15端部的螺杆16通过所述销轴7固定在所述主缆锚固座2上。
在所述主缆锚固座2的下方设置有定位锚板3，用于整体定位所述预应力钢绞线6，保证所述预应力钢绞线6锚固位置的准确性，所述定位锚板3与所述水平板平行设置，所述定位锚板3上的通孔与整体锚板13上的预应力钢绞线通孔19及水平板上的预应力钢绞线通孔一一对应。
如图1所示，在A-A接触面上，外部主缆15端部的双螺杆调节锚具1锚固在主缆锚固座2上，应用实例共四根主缆，即四个主缆锚固座。如图8所示，每根主缆的锚固座底部长2130mm，宽1360mm，每个锚固座底部两侧分别设置预应力钢绞线6所需的通孔，每根主缆配备16根φ15.2mm×4预应力钢绞线。主缆锚固座2下方依次为整体定位锚板3、HRB400φ16mm钢筋网片4，第一层钢筋网片距离定位锚板3为100mm，每层钢筋网片间距为80mm，钢筋间距为100×100mm，共配备20层钢筋网片。
在完成定位锚板3、钢筋网片4和预应力钢绞线6的安装后，所述隧洞锚塞体内部采用C30混凝土12进行充填。
优选的，所述隧洞锚塞体由直线段5和渐变段8组成，其中所述直线段5的横截面呈长条形，所述渐变段8的横截面呈等腰梯形，所述长条形的一侧短边为锚塞体的前锚面，所述长条形的另一侧短边与所述等腰梯形的上底连接，所述等腰梯形的下底为所述锚塞体的后锚面。渐变段的设计可增强锚塞体的抗拔力，加强锚塞效应。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，基于一种组合式隧道锚系统，所述组合式隧道锚系统包括外部主缆(15)、隧洞锚塞体和预应力锚索(10)，其中所述隧洞锚塞体位于锚址区围岩内部，所述外部主缆(15)一端锚固在主塔上，另一端锚固在隧洞锚塞体的前锚面上，所述预应力锚索(10)一端锚固在锚址区后部围岩，另一端锚固在隧洞锚塞体的后锚面上，且所述隧洞锚塞体与水平面的倾斜角度跟外部主缆(15)与水平面的夹角相同；
所述主缆锚固方法包括以下步骤：
步骤1，根据锚址区围岩条件和物理力学参数，分析隧洞锚塞体受力情况；
步骤2，确定隧洞锚塞体的断面形式和断面尺寸；
步骤3，根据围岩物理力学参数，初步估算隧洞锚塞体的长度；
步骤4，建立隧洞锚塞体结构分析模型，精确确定隧洞锚塞体长度以及锚碇位移；
步骤5，根据围岩物理力学参数，计算预应力锚索的锚固段长度；
其中，预应力锚索的锚固段长度计算基于以下假设：
(1)锚固段锚束传递给注浆体及注浆体传递给围岩的应力沿锚固段全长均匀分布；
(2)在锚固段锚束及注浆体与围岩界面上产生滑移或剪切破坏；
预应力锚索的锚固段长度按下式进行估算：
K-隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
Nt-预应力锚索的轴向拉力设计值，kN；
fmg-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值，kPa；
fms-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值，kPa；
D-锚固段的钻孔直径，mm；
d-钢绞线直径，mm；
ξ-截面的粘结强度降低系数，取0.6～0.85；
n-钢绞线根数；
La1，La2均为锚固段长度，m；
锚固段长度设计值La＝max(La1，La2)；
步骤6，设计隧洞锚塞体与预应力锚索的连接结构：
在隧洞锚塞体内部设置若干根与隧洞锚塞体中轴线平行的预应力钢绞线(6)，隧洞锚塞体后锚面设置与所述隧洞锚塞体后锚面垂直的整体锚板(13)，所述整体锚板(13)的两侧对称设有预应力钢绞线(6)所需的通孔，所述整体锚板(13)的中间设有用于安装预应力锚索(10)的开孔，所述预应力钢绞线(6)和预应力锚索(10)通过所述整体锚板(13)连接；
所述整体锚板(13)通过固定支架(12)进行固定，固定支架(12)放置于垫坑(11)中；
步骤7，设计外部主缆与隧洞锚塞体间的连接结构，完成隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固。
2.根据权利要求1所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，步骤3中初步估算隧洞锚塞体的长度的公式为：
式中，Lm为隧洞锚塞体拟定长度，m；
[τ]为岩体容许抗剪强度，kPa；
P为最大设计缆力，kN；
K为隧洞锚塞体的抗拔安全系数；
C为正常数，取值0.10～0.12；
UP为隧洞锚塞体后锚面截面的周长，m。
3.根据权利要求1所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，步骤7包括：
隧洞锚塞体前锚面设置主缆锚固座(2)，所述主缆锚固座(2)包括水平板和4个平行布置的竖直板，所述竖直板垂直于水平板布置，所述水平板垂直于所述隧洞锚塞体前锚面设置，所述竖直板与水平板一体成型，且所述水平板与竖直板之间及竖直板与竖直板之间均设置有加劲板；所述水平板的两侧对称设置有预应力钢绞线(6)所需的通孔，所述预应力钢绞线(6)的另一端锚固在所述水平板上；所述4个竖直板上分别开有供销轴(7)通过的孔，所述外部主缆(15)端部采用双螺杆式调节锚具，所述外部主缆(15)端部的螺杆(16)通过所述销轴(7)固定在所述主缆锚固座(2)上。
4.根据权利要求3所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，所述步骤7还包括：
在所述主缆锚固座(2)的下方设置有定位锚板(3)，用于整体定位所述预应力钢绞线(6)，保证所述预应力钢绞线(6)锚固位置的准确性，所述定位锚板(3)与所述水平板平行设置，所述定位锚板(3)上的通孔与整体锚板(13)上的预应力钢绞线通孔(19)及水平板上的预应力钢绞线通孔一一对应。
5.根据权利要求4所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，所述步骤7还包括：在隧洞锚塞体内部，所述预应力钢绞线(6)的两端分别设置有钢筋网片(4)进行局部承压。
6.根据权利要求5所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，
在完成定位锚板(3)、钢筋网片(4)和预应力钢绞线(6)的安装后，所述隧洞锚塞体内部采用C30混凝土(12)进行充填；
完成固定支架(12)和整体锚板(13)的安装后，垫坑(11)采用C30混凝土(14)填实。
7.根据权利要求1所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，在通过所述整体锚板(13)连接预应力钢绞线(6)和预应力锚索(10)时，设置一根试验索(9)，经锚固力检测所述试验索(9)达到设计锚固力的1.5倍后，再进行预应力锚索(10)的施工。
8.根据权利要求1所述的用于组合隧道锚式大跨径悬索管道桥主缆锚固的方法，其特征在于，步骤2中，所述隧洞锚塞体由锚塞体直线段(5)和锚塞体渐变段(8)组成；所述隧洞锚塞体采用马蹄形断面，所述马蹄形截面宽度为7.5m，上拱直径为7.8m，锚塞体直线段(5)高度为6m，锚塞体渐变段(8)底部高度为9.1m。
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