适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造及主缆锚固方法与流程

1.本发明涉及悬索桥建造技术领域，特别涉及适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造及主缆锚固方法。


背景技术：

2.在现有技术中，对于锚固区为混凝土的自锚式悬索桥，常规做法是在锚固面预埋一块厚钢板，将主缆索股穿过混凝土梁，锚固于后锚面预埋厚钢板上。
3.然而，在实际应用中，由于索股数量较多，锚固间距的要求导致预埋钢板尺寸较大，制造、运输和安装不易。
4.但是如果将索股需散开锚固，因此与预埋钢板存在夹角，则需要再设置楔形钢板保证索股与锚固面垂直。
5.上述现有技术的现状导致了相应施工极为复杂，费时费力。
6.因此，如何简化锚固区为混凝土的自锚式悬索桥主缆的锚固工艺，减少施工成本，提高效率成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

7.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造及主缆锚固方法，实现的目的是简化锚固区为混凝土的自锚式悬索桥主缆的锚固工艺，减少施工成本，提高效率。
8.为实现上述目的，本发明公开了适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，用于锚固将一端所有索股分散呈锥形的主缆，分别锚固所述主缆的每一所述索股，包括设置在梁内与所述梁固定的预制uhpc锚固块和前锚面预埋钢板。
9.其中，所述前锚面预埋钢板位于所述梁内靠近主缆进入的进口处，设有与每一所述索股均对应的开孔；
10.每一所述开孔均用于穿设相应的所述索股，在背向所述进口的一面均设有用于穿设相应的所述索股的混凝土梁预埋钢管；
11.所有所述混凝土梁预埋钢管的另一端均与预制uhpc锚固块连接；
12.所述预制uhpc锚固块包括呈板状的锚固实体，以及设置在所述锚固实体背向所述进口一面与每一所述索股均对应的锚固垫块；
13.每一所述锚固垫块均与所述锚固实体浇筑为一个整体，中心线均与相应的所述索股在锚固后呈绷紧状态的轴线重合；
14.每一所述锚固垫块内均对应相应的所述混凝土梁预埋钢管设有通孔及相应的锚固实体预埋钢管；
15.每一所述锚固实体预埋钢管的内径均大于相应的所述混凝土梁预埋钢管的外径，与相应的所述混凝土梁预埋钢管之间的间隙均采用柔性密封材料填充；
16.每一所述索股均通过相应的所述锚固实体预埋钢管穿至所述锚固实体背向所述
进口一面，锚固在相应的所述锚固垫块背向所述进口的端面。
17.优选的，所有所述混凝土梁预埋钢管之间通过设置多根预埋钢管定位型钢进行固定；
18.根据所述前锚面预埋钢板上相应所述开孔布置的多根所述混凝土梁预埋钢管中，每一行所述开孔和/或每一列所述开孔所对应的多根所述混凝土梁预埋钢管均设有一根所述预埋钢管定位型钢。
19.更优选的，每一根所述预埋钢管定位型钢与相应的多根所述混凝土梁预埋钢管之间，每一所述混凝土梁预埋钢管与所述前锚面预埋钢板之间均通过焊接方式固定。
20.优选的，所述锚固实体内设有双层钢筋网；
21.每一所述钢筋网的网眼均位于相应位置的所述锚固垫块靠近中心的位置。
22.优选的，所述锚固实体的厚度为300毫米至600毫米。
23.本发明还提供应用适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造的主缆锚固方法，包括如下步骤：
24.步骤1、在采用混凝土施工所述梁之前，制作所述预制uhpc锚固块；
25.步骤2、安装所述梁用于浇筑的模板，并以所述模板作为基础，采用垫块和对拉拉杆辅助措施将所述预制uhpc锚固块和所述前锚面预埋钢板定位于设计位置；
26.步骤3、现场搭设用于固定所有所述混凝土梁预埋钢管的所有预埋钢管定位型钢，并将每一所述混凝土梁预埋钢管穿过相应的锚固实体预埋钢管后与所述前锚面预埋钢板焊接固定；
27.然后微调所有预埋钢管定位型钢，保证所有混凝土梁预埋钢管与达到设计位置；
28.最后将所述预埋钢管定位型钢与所述混凝土梁预埋钢管焊接固定；
29.步骤4、在每一所述混凝土梁预埋钢管与相应的所述锚固实体预埋钢管之间的孔隙处采用柔性密封材料进行填缝密封；
30.步骤5、绑扎所述梁的钢筋结构，浇筑混凝土，将所述梁与所述预制uhpc锚固块连接呈一整体。
31.优选的，步骤1包括如下步骤：
32.步骤1.1、绑扎所述锚固实体内的双层钢筋网；
33.步骤1.2、根据设计图纸放样定位所述锚固实体上的所有所述锚固垫块；
34.步骤1.3、根据对每一所述锚固垫块的放样设置相应的所述锚固实体预埋钢管；
35.步骤1.4、在所述锚固实体的四边采用钢筋进行固定，并将用于固定的所述钢筋与双层所述钢筋网焊接；
36.步骤1.5、采用uhpc材料一体浇筑所述锚固实体和所有所述锚固垫块。
37.本发明的有益效果：
38.本发明可以采用现场预制的方法就地制造，避免大尺寸构件的长途运输不便的问题，采用整体安装，湿接缝连接的方式与主体结构连接，工序明确，制造简单，施工质量可以得到有效保证。
39.本发明适用于主缆锚固区复杂的受力需求，同时可以根据主缆锚固力适当调整预制uhpc锚固块的厚度，没有现有技术中钢板对于制造厚度的限制，一体浇筑的锚固垫块和锚固实体，可以适应不同的索股角度，避免由于索股角度大而需要制造倾角较大楔形钢板
的问题。
40.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
41.图1示出本发明一实施例中主缆锚固的总体布置图。
42.图2示出本发明一实施例中预制uhpc锚固块设有锚固垫块一面的结构示意图。
43.图3示出本发明一实施例中预制uhpc锚固块侧面的结构示意图。
44.图4示出本发明一实施例中混凝土梁预埋钢管与预制uhpc锚固块、前锚面预埋钢板的连接结构图。
具体实施方式
45.实施例
46.如图1至图4所示，适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，用于锚固将一端所有索股分散呈锥形的主缆，分别锚固主缆的每一索股，包括设置在梁内与梁固定的预制uhpc锚固块1和前锚面预埋钢板4。
47.其中，前锚面预埋钢板4位于梁内靠近主缆进入的进口处，设有与每一索股均对应的开孔；
48.每一开孔均用于穿设相应的索股，在背向进口的一面均设有用于穿设相应的索股的混凝土梁预埋钢管21；
49.所有混凝土梁预埋钢管21的另一端均与预制uhpc锚固块1连接；
50.预制uhpc锚固块1包括呈板状的锚固实体11，以及设置在锚固实体11背向进口一面与每一索股均对应的锚固垫块12；
51.每一锚固垫块12均与锚固实体11浇筑为一个整体，中心线均与相应的索股在锚固后呈绷紧状态的轴线重合；
52.每一锚固垫块12内均对应相应的混凝土梁预埋钢管21设有通孔及相应的锚固实体预埋钢管22；
53.每一锚固实体预埋钢管22的内径均大于相应的混凝土梁预埋钢管21的外径，与相应的混凝土梁预埋钢管21之间的间隙均采用柔性密封材料填充；
54.每一索股均通过相应的锚固实体预埋钢管22穿至锚固实体11背向进口一面，锚固在相应的锚固垫块12背向进口的端面。
55.本发明采用多个锚固垫块12的设置使每一索股的锚固力按一定角度通过预制uhpc锚固块1扩散至梁上，保证梁表面压应力小于设计强度；
56.而混凝土梁预埋钢管21和锚固实体预埋钢管22连接处之间的空隙采用柔性密封材料23进行填缝密封，保证此处可以适当调节施工偏差。
57.采用预制uhpc锚固块1替代现有技术中的锚固钢板，可以采用现场预制的方法就地制造，避免大尺寸构件的长途运输不便的问题。
58.预制uhpc锚固块1可以现场预制，整体安装，湿接缝连接的方式与主体结构连接，工序明确，制造简单，施工质量可以得到有效保证。
59.uhpc材料制成的预制uhpc锚固块1强度大，适用于主缆锚固区复杂的受力需求，同时可以根据主缆锚固力适当调整1预制uhpc锚固块的厚度，没有钢板对于制造厚度的限制。
60.锚固垫块12和锚固实体11一体浇筑，可以适应不同的索股角度，避免由于索股角度大而需要制造倾角较大楔形钢板的问题。
61.在某些实施例中，所有混凝土梁预埋钢管21之间通过设置多根预埋钢管定位型钢3进行固定；
62.根据前锚面预埋钢板4上相应开孔布置的多根混凝土梁预埋钢管21中，每一行开孔和/或每一列开孔所对应的多根混凝土梁预埋钢管21均设有一根预埋钢管定位型钢3。
63.在某些实施例中，每一根预埋钢管定位型钢3与相应的多根混凝土梁预埋钢管21之间，每一混凝土梁预埋钢管21与前锚面预埋钢板4之间均通过焊接方式固定。
64.在某些实施例中，锚固实体11内设有双层钢筋网13；
65.每一钢筋网13的网眼均位于相应位置的锚固垫块12靠近中心的位置。
66.在某些实施例中，锚固实体11的厚度为300毫米至600毫米。
67.本发明还应用适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造的主缆锚固方法，包括如下步骤：
68.步骤1、在采用混凝土施工梁之前，制作预制uhpc锚固块1；
69.步骤2、安装梁用于浇筑的模板，并以模板作为基础，采用垫块和对拉拉杆辅助措施将预制uhpc锚固块1和前锚面预埋钢板4定位于设计位置；
70.步骤3、现场搭设用于固定所有混凝土梁预埋钢管21的所有预埋钢管定位型钢3，并将每一混凝土梁预埋钢管21穿过相应的锚固实体预埋钢管22后与前锚面预埋钢板4焊接固定；
71.然后微调所有预埋钢管定位型钢3，保证所有混凝土梁预埋钢管21与达到设计位置；
72.最后将预埋钢管定位型钢3与混凝土梁预埋钢管21焊接固定；
73.步骤4、在每一混凝土梁预埋钢管21与相应的锚固实体预埋钢管22之间的孔隙处采用柔性密封材料23进行填缝密封；
74.步骤5、绑扎梁的钢筋结构，浇筑混凝土，将梁与预制uhpc锚固块1连接呈一整体。
75.在某些实施例中，步骤1包括如下步骤：
76.步骤1.1、绑扎锚固实体11内的双层钢筋网13；
77.步骤1.2、根据设计图纸放样定位锚固实体11上的所有锚固垫块12；
78.步骤1.3、根据对每一锚固垫块12的放样设置相应的锚固实体预埋钢管22；
79.步骤1.4、在锚固实体11的四边采用钢筋进行固定，并将用于固定的钢筋与双层钢筋网13焊接；
80.步骤1.5、采用uhpc材料一体浇筑锚固实体11和所有锚固垫块12。
81.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，用于锚固将一端所有索股分散呈锥形的主缆，分别锚固所述主缆的每一所述索股；其特征在于，包括设置在梁内与所述梁固定的预制uhpc锚固块(1)和前锚面预埋钢板(4)；所述前锚面预埋钢板(4)位于所述梁内靠近主缆进入的进口处，设有与每一所述索股均对应的开孔；每一所述开孔均用于穿设相应的所述索股，在背向所述进口的一面均设有用于穿设相应的所述索股的混凝土梁预埋钢管(21)；所有所述混凝土梁预埋钢管(21)的另一端均与预制uhpc锚固块(1)连接；所述预制uhpc锚固块(1)包括呈板状的锚固实体(11)，以及设置在所述锚固实体(11)背向所述进口一面与每一所述索股均对应的锚固垫块(12)；每一所述锚固垫块(12)均与所述锚固实体(11)浇筑为一个整体，中心线均与相应的所述索股在锚固后呈绷紧状态的轴线重合；每一所述锚固垫块(12)内均对应相应的所述混凝土梁预埋钢管(21)设有通孔及相应的锚固实体预埋钢管(22)；每一所述锚固实体预埋钢管(22)的内径均大于相应的所述混凝土梁预埋钢管(21)的外径，与相应的所述混凝土梁预埋钢管(21)之间的间隙均采用柔性密封材料填充；每一所述索股均通过相应的所述锚固实体预埋钢管(22)穿至所述锚固实体(11)背向所述进口一面，锚固在相应的所述锚固垫块(12)背向所述进口的端面。2.如权利要求1所述的适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，其特征在于，所有所述混凝土梁预埋钢管(21)之间通过设置多根预埋钢管定位型钢(3)进行固定；根据所述前锚面预埋钢板(4)上相应所述开孔布置的多根所述混凝土梁预埋钢管(21)中，每一行所述开孔和/或每一列所述开孔所对应的多根所述混凝土梁预埋钢管(21)均设有一根所述预埋钢管定位型钢(3)。3.如权利要求2所述的适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，其特征在于，每一根所述预埋钢管定位型钢(3)与相应的多根所述混凝土梁预埋钢管(21)之间，每一所述混凝土梁预埋钢管(21)与所述前锚面预埋钢板(4)之间均通过焊接方式固定。4.如权利要求1所述的适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，其特征在于，所述锚固实体(11)内设有双层钢筋网(13)；每一所述钢筋网(13)的网眼均位于相应位置的所述锚固垫块(12)靠近中心的位置。5.如权利要求1所述的适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造，其特征在于，所述锚固实体(11)的厚度为300毫米至600毫米。6.应用如权利要求1所述的适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造的主缆锚固方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在采用混凝土施工所述梁之前，制作所述预制uhpc锚固块(1)；步骤2、安装所述梁用于浇筑的模板，并以所述模板作为基础，采用垫块和对拉拉杆辅助措施将所述预制uhpc锚固块(1)和所述前锚面预埋钢板(4)定位于设计位置；步骤3、现场搭设用于固定所有所述混凝土梁预埋钢管(21)的所有预埋钢管定位型钢(3)，并将每一所述混凝土梁预埋钢管(21)穿过相应的锚固实体预埋钢管(22)后与所述前锚面预埋钢板(4)焊接固定；
然后微调所有预埋钢管定位型钢(3)，保证所有混凝土梁预埋钢管(21)与达到设计位置；最后将所述预埋钢管定位型钢(3)与所述混凝土梁预埋钢管(21)焊接固定；步骤4、在每一所述混凝土梁预埋钢管(21)与相应的所述锚固实体预埋钢管(22)之间的孔隙处采用柔性密封材料(23)进行填缝密封；步骤5、绑扎所述梁的钢筋结构，浇筑混凝土，将所述梁与所述预制uhpc锚固块(1)连接呈一整体。7.如权利要求6所述的主缆锚固方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：步骤1.1、绑扎所述锚固实体(11)内的双层钢筋网(13)；步骤1.2、根据设计图纸放样定位所述锚固实体(11)上的所有所述锚固垫块(12)；步骤1.3、根据对每一所述锚固垫块(12)的放样设置相应的所述锚固实体预埋钢管(22)；步骤1.4、在所述锚固实体(11)的四边采用钢筋进行固定，并将用于固定的所述钢筋与双层所述钢筋网(13)焊接；步骤1.5、采用uhpc材料一体浇筑所述锚固实体(11)和所有所述锚固垫块(12)。

技术总结
本发明公开了适用于自锚式悬索桥的新型主缆锚固构造及主缆锚固方法，包括与梁固定的预制UHPC锚固块和前锚面预埋钢板；前锚面预埋钢板设有与每一索股均对应的开孔；每一开孔均用于穿设相应的索股，并设有混凝土梁预埋钢管；混凝土梁预埋钢管的另一端与预制UHPC锚固块连接；预制UHPC锚固块包括锚固实体，以及锚固垫块；每一锚固垫块均设有锚固实体预埋钢管；每一索股均通过相应的锚固实体预埋钢管穿至锚固实体背向进口一面，锚固在相应的锚固垫块背向进口的端面。本发明可以采用现场预制的方法就地制造，避免大尺寸构件的长途运输不便，采用整体安装，湿接缝连接的方式与主体结构连接，工序明确，制造简单，施工质量可以得到有效保证。有效保证。有效保证。


技术研发人员：陈龙 胡方健 万贤清
受保护的技术使用者：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/7/21