CN113529797B - 一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，包括浮筒、钢筋混凝土锚块、锚索，浮筒通过锚链与钢筋混凝土锚块连接，当钢筋混凝土锚块发生移位时，通过浮筒提供浮力和锚索拉力的共同作用能使钢筋混凝土锚块重新复位，钢筋混凝土锚块内侧间隔安装有型钢滑轨，其内部有预留孔道，型钢滑轨上翼缘与钢筋混凝土锚块浇筑在一起，下翼缘放入管体滑槽中，使得顶推过程中管体能向前定向滑动，锚链连接浮筒与钢筋混凝土锚块，锚索穿过钢筋混凝土锚块预留孔道，并锚入水下基础。本发明构造明确，安装便利，性能可靠，不仅能使顶推过程中的管体能向前滑动，限制管体上浮，还能保证处于悬臂状态管体的稳定，在施工结束后可转换为悬浮隧道永久锚固装置。

Description

一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置。

背景技术

悬浮隧道主要由管段、锚索、基础、驳岸段等组成，具有跨越能力大、适应深水施工、全天候运营，环保和经济性好等优点。它被认为是21世纪最有竞争性和发展潜能的新型交通结构物。

一般而言，悬浮隧道管体受到的浮力大于其自重，在节段顶推施工时，有着上浮的趋势，且悬浮隧道位于水下一定深度处，易受水流扰动，进而产生剧烈晃动，严重影响结构稳定性并给施工带来巨大困难。因此，就需要一种既能保持管体稳定，又能不妨碍施工的锚固装置发明内容。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，来保证施工过程中，处于悬臂状态下管体的稳定。

(二)技术方案

本发明的目的是提供一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，来保证施工过程中，处于悬臂状态下管体的稳定。

本发明的悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置包括浮筒、钢筋混凝土锚块、型钢滑轨、滑槽、锚索、锚链。

所述浮筒采用高分子聚乙烯制成，其下部通过锚链与钢筋混凝土锚块连接，用来限制钢筋混凝土锚块的位移。

浮筒为临时装置，在钢筋混凝土锚块与管体之间灌浆处理完成后或者限位器安装完成后，即可拆除浮筒。

所述钢筋混凝土锚块为圆弧形钢筋混凝土板，其内侧以均匀间隔安装有型钢滑轨，其内部有预留孔道，其上端通过锚链与浮筒连接。

所述型钢滑轨为H型钢，其长度与钢筋混凝土锚块一致，其上翼缘与钢筋混凝土锚块浇筑在一起。

所述滑槽为悬浮隧道管体表面的凹槽，其长度等于管体节段长度，其宽度应略大于型钢滑轨的翼缘宽度，其位置与型钢滑轨的位置对应，其数量等于型钢滑轨的数量。

所述锚链为钢绞线，其一端连接浮筒，另一端连接钢筋混凝土锚块。

所述锚索一端穿过钢筋混凝土锚块的预留孔并连接水下基础，另一端直接连接水下基础。

进一步的，装置的安装位置应根据设计锚索位置确定，保证锚索的位置与预定锚索位置一致。

进一步的，钢筋混凝土锚块通过型钢滑轨与滑槽连接，使得顶推过程中管体能向前滑动，限制管体上浮，并保证处于悬臂状态管体的稳定。

进一步的，在管体向前推进的过程中，锚块也会向前发生一定的位移，在浮筒浮力和锚索张力的共同作用下，锚块可自动复位。

进一步的，在管体顶推施工完成后，可采用水下混凝土灌注管体与锚块之间的间隙或安装限位器，使之成为悬浮隧道永久锚固装置。

有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，构造明确，安装便利，性能可靠，不仅能使顶推过程中的管体能向前滑动，还能保证处于悬臂状态管体的稳定。

附图说明

图1为安装有本发明的悬浮隧道整体结构示意图；

图2为本发明的主体结构示意图；

图3为横断面结构示意图；

图4为纵断面结构示意图。

图中：1管段、2浮筒、3钢筋混凝土锚块、4型钢滑轨、5滑槽、6锚索、7锚链。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-4所示：一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，包括：管段1、浮筒2、钢筋混凝土锚块3、型钢滑轨4、滑槽5、锚索6、锚链7。其中本发明的主体结构如图2所示，由钢筋混凝土锚块3、型钢滑轨4、锚索6、锚链7组成。

如图1所示，管段1为悬浮隧道管体，用于承担车辆交通。浮筒2采用高分子聚乙烯制成，其下部通过锚链7与钢筋混凝土锚块3连接，当钢筋混凝土锚块3发生移位时，锚链7提供拉力的水平分力能使钢筋混凝土锚块3重新复位。滑槽5为悬浮隧道管体表面的凹槽，其长度等于管体节段长度，其位置与型钢滑轨4的位置对应。

如图1所示，锚链7一端连接浮筒2，另一端连接钢筋混凝土锚块3，锚索6一端穿过钢筋混凝土锚块3的预留孔并锚入水下基础内，另一端直接锚入水下基础内。

如图2所示，钢筋混凝土锚块3为圆弧形钢筋混凝土板，其内侧以均匀间隔安装有型钢滑轨4，其内部有预留孔道，其上端通过锚链7与浮筒2连接。型钢滑轨4为H型钢，其长度与钢筋混凝土锚块3一致，其上翼缘与钢筋混凝土锚块3浇筑在一起。

浮筒的作用是起到一个定位和复位的作用。在顶推施工过程中，管体向前延伸，由于滑轨与型钢滑轨4间摩擦力的作用，会带动锚块3也向前移动，这时锚索6变为倾斜。锚索6的拉力方向也变成倾斜，就会给予锚块3一个水平回复力。

型钢滑轨4除保证顶推过程中管体能顺利向前滑动，限制其上浮外，还能保证处于悬臂状态管体的稳定。

也即在管体1顶推施工过程中，锚固装置既能保持管体稳定，又可以满足管体向前滑动的要求。

施工阶段的悬浮隧道管体处于悬臂状态，其最终的受力体系尚未形成，结构刚度小、变形大、稳定性差，且悬浮隧道处于一定深度的水中，当水流经过悬浮隧道管段1时，可能会引发涡激振动，严重影响结构稳定性并给施工带来困难。

1、管段1上下振动时，会带动它上方的钢筋混凝土锚块3与型钢滑轨4一起上下振动，由于钢筋混凝土锚块3内穿有与水下基础相连的锚索6，所以钢筋混凝土锚块3的振动会受到抑制，进而抑制管段1的振动，达到保证施工阶段处于悬臂状态管体稳定的目的。

2、型钢滑轨4置于滑槽5内，为减小滑动摩擦力，滑槽5内涂有润滑剂，确保顶推过程中管段1能顺利向前滑动。

3、在顶推过程中，由于管段1向前运动，会带动钢筋混凝土锚块3向前移动，为了保证此锚固装置的位置相对固定，在钢筋混凝土锚块3的上方设置浮筒2，浮筒2下部通过锚链7与钢筋混凝土锚块3连接，当钢筋混凝土锚块3发生移位时，在浮筒通过锚链7提供浮力和锚索力共同作用下能使钢筋混凝土锚块3重新复位。

4、在完成悬浮隧道管体顶推作业后，可在钢筋混凝土锚块3和管段1之间进行灌浆处理，或安装限位器限制混凝土锚块的位移，将该锚固装置转换为永久锚固装置，有利于减少施工成本。

本方案悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置施工方法，具体步骤如下：

S1、钢筋混凝土锚块3的上侧通过锚链7连接将浮筒2进行连接；

S2、将锚索6的一个自由端固定连接至预先设计的水下基础位置，钢筋混凝土锚块3通过型钢滑轨4与相应悬浮隧道管体的管段1的滑槽5连接，并在滑槽5内涂有润滑剂，保证顶推过程中管体能顺利向前滑动，并被限制上浮，锚索6的另一个自由端穿过钢筋混凝土锚块的预留孔并连接水下基础定；

S3、在管体顶推施工完成后，采用水下混凝土灌注管体与锚块之间的间隙或安装限位器，使之成为悬浮隧道永久锚固装置；

S3、拆除浮筒2。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。

Claims (6)

1.一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，包括管段(1)、钢筋混凝土锚块(3)、锚索(6)，其特征在于：

所述钢筋混凝土锚块(3)紧贴管段(1)，其内侧间隔安装有型钢滑轨(4)，所述管段(1)上间隔设有滑槽(5)，滑槽(5)与型钢滑轨(4)一一适配连接；

所述钢筋混凝土锚块(3)的上端通过锚链(7)安装有浮筒(2)；

所述钢筋混凝土锚块(3)内部设有预留孔道，每根锚索(6)的一端分别穿过钢筋混凝土锚块(3)上相应的预留孔道，穿过钢筋混凝土锚块(3)后其两侧绕于管段 (1)外周，且两个自由端均连接至水下基础。

2.根据权利要求1所述一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，其特征在于：所述浮筒(2)采用高分子聚乙烯制成，其作为临时装置以提供向上的浮力。

3.根据权利要求1所述一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，其特征在于：所述钢筋混凝土锚块(3)为圆弧形钢筋混凝土板，型钢滑轨(4)绕其轴心等间隔安装。

4.根据权利要求3所述一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，其特征在于：所述型钢滑轨(4)为H型钢，其长度与钢筋混凝土锚块(3)一致，所述滑槽(5)为管段(1)表面的凹槽，其长度等于管段(1)节段长度，宽度大于型钢滑轨的翼缘宽度，型钢滑轨(4)外侧翼缘与钢筋混凝土锚块(3)浇筑在一起，内侧翼缘置于滑槽(5)内。

5.根据权利要求1所述一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，其特征在于：所述锚链(7)为钢绞线，其一端连接浮筒(2)，另一端连接钢筋混凝土锚块(3)。

6.根据权利要求1所述一种悬浮隧道节段顶推施工的锚固装置，其特征在于：所述滑槽(5)内涂有润滑剂。

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