详情

原文传递浅埋式锚碇基础基底抗滑装置、尺寸确定方法和施工方法

专利名称：	浅埋式锚碇基础基底抗滑装置、尺寸确定方法和施工方法
摘要：	本发明公开了一种浅埋式锚碇基础基底抗滑装置、尺寸确定方法和施工方法，该浅埋式锚碇基础基底抗滑装置通过在浅埋式锚碇基础底部设置三道钢筋混凝土抗滑根键，可显著提升锚碇基础底部抗滑移能力和锚碇基础稳定性。该抗滑装置造尺寸确定方法能够有效避免抗滑根键被动土压力作用范围内出现遮挡，并且避免抗滑根键被动土压力对既有结构受力构件产生影响，该方法原理清晰、计算过程简单，便于技术人员应用。所提供的施工方法的实用性强、施工便利和经济性强。本发明为浅埋式锚碇基础的安全应用提供了一种有效的保障措施，对浅埋式锚碇基础在我国桥梁工程中进一步的推广和应用具有重要作用。
专利类型：	发明专利
申请人：	东南大学
发明人：	竺明星;龚维明;华新;戴国亮;胡川开;姜开渝
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN202010057120.0
公开号：	CN111119221A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	E02D27/32;E02D31/00;E01D11/02;E01D19/14;G06F30/13;G06F119/14;E;G;E02;E01;G06;E02D;E01D;G06F;E02D27;E02D31;E01D11;E01D19;G06F30;G06F119;E02D27/32;E02D31/00;E01D11/02;E01D19/14;G06F30/13;G06F119/14
申请人地址：	210096 江苏省南京市江宁区东南大学路2号
主权项：	1.一种浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，包括嵌入设置在锚碇基础底板(10)内的三个抗滑根键；所述三个抗滑根键分别为位于锚碇基础底板(10)正中间的中心抗滑根键(2)、以及分别对称设置在中心抗滑根键(2)两侧的前趾抗滑根键(1)和后趾抗滑根键(3)；三个抗滑根键等分所述锚碇基础底板(10)在缆索(12)拉力的水平分力方向上的直径。 2.根据权利要求1所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，所述三个抗滑根键均为截面呈矩形的长条状钢筋混凝土构件，三个抗滑根键的长度方向均垂直于缆索(12)拉力方向水平延伸。 3.根据权利要求2所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，所述三个抗滑根键的顶端均与锚碇基础底板(10)的顶面齐平，三个抗滑根键的下部均自锚碇基础底板(10)的底面向下凸伸出并嵌入土内。 4.根据权利要求3所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，所述三个抗滑根键向下凸伸出并嵌入土内的高度均为1.5～2m。 5.根据权利要求2所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，还包括钢筋锚固部分，所述钢筋锚固部分的下部连接在所述抗滑根键的钢筋笼上，钢筋锚固部分的上部浇筑于锚碇基础压重配载体(11)内。 6.根据权利要求5所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置，其特征在于，所述钢筋锚固部分包括分别连接在底板两侧的弯折钢筋，所述弯折钢筋的下部焊接在所述抗滑根键的钢筋笼上，弯折钢筋的上部自抗滑根键的顶端向上延伸并向各自所在抗滑根键的一侧弯折。 7.一种根据权利要求1-6任一项所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置的尺寸确定方法，其特征在于，首先确定抗滑根键被动土压力影响范围，避免抗滑根键被动土压力作用范围内出现遮挡，并且避免抗滑根键被动土压力对既有结构受力构件产生影响；设抗滑根键嵌入土内的高度为h，基底持力层土体的内摩擦角为则抗滑根键被动土压力作用范围的水平最大距离sp为：设抗滑根键与压力方向上位于前端的相邻结构构件的最小距离为Smin，为确保结构受力构件不受被动区影响，需满足以下关系： Smin≥α×sp (2) 式中：α为安全度系数；然后，包括确定前趾抗滑根键的长度的步骤：由于前趾抗滑根键与压力方向上位于前端的相邻结构构件的最小距离为Smin，即前趾抗滑根键与锚碇基础底板边缘在压力方向上的最小距离为Smin，根据几何关系得：由于前趾抗滑根键的上、下端部在其长度方向上与锚碇基础底板边缘的距离也不得超过Smin，根据几何关系得：根据两种边界控制条件，联合公式(3)和公式(4)，可得：式中，L(1)为前趾抗滑根键长度，R为锚碇基础底板的半径；还包括确定中心抗滑根键的长度的步骤：由于中心抗滑根键与压力方向上位于前端的相邻结构构件的最小距离为Smin，即中心抗滑根键与锚碇基础底板边缘在压力方向上的最小距离为Smin，根据几何关系得：由于中心抗滑根键的上、下端部在其长度方向上与锚碇边缘的距离也不得超过Smin，根据几何关系得： L(2)＝2(R-Smin) (7) 根据两种边界控制条件，联合公式(6)和公式(7)，可得：式中，L(2)为前趾抗滑根键长度；还包括确定后趾抗滑根键的长度的步骤：后趾抗滑根键与前趾抗滑根键关于中心抗滑根键对称，因此后趾抗滑根键的长度与前趾抗滑根键一致，为：式中，L(3)为后趾抗滑根键长度。 8.根据权利要求7所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置的尺寸确定方法，其特征在于，还包括确定抗滑根键截面宽度的步骤：抗滑根键作用的被动土压力区域内的基底压应力为：式中：j＝1表示前趾抗滑根键；j＝2表示中心抗滑根键；j＝3表示后趾抗滑根键；pmax和pmin分别为锚碇基础底板最大压应力和最小压应力；则抗滑根键在单位长度方向的平均被动土压力Ep(j)为：式中：为基底土体被动土压力系数；γ为锚碇基础底板处土体自重；在被动土压力作用下，抗滑根键与锚碇基础底板连接处截面的剪应力和正应力最大，为最不利截面，抗滑根键的截面宽度由该截面的抗剪承载力和抗弯承载力确定；按抗剪承载力求解抗滑根键的宽度为：式中：[σt]为截面钢筋混凝土容许剪应力值；按抗弯承载力求解抗滑根键的宽度为：式中：heq(j)＝(3p(j)min+2γh)h/(6p(j)max+3γh)为抗滑根键被动土压力合力作用点至最不利截面的距离；为同时满足抗滑根键抗剪和抗弯承载力要求，抗滑根键的宽度最小取公式(12)和(13)中的较大值：式中：j＝1表示前趾抗滑根键；j＝2表示中心抗滑根键；j＝3表示后趾抗滑根键。 9.根据权利要求8所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置的尺寸确定方法，其特征在于，还包括确定抗滑根键截面高度的步骤，抗滑根键的截面高度为锚碇基础底板厚度和抗滑根键嵌入土内的高度之和，其中抗滑根键嵌入土内的高度取1.5～2m。 10.一种根据权利要求1～6任一项所述的浅埋式锚碇基础基底抗滑装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：确定抗滑根键的平面位置；步骤二：确定抗滑根键的长、高、宽尺寸；步骤三：浅埋式锚碇基础底板混凝土浇筑施工时，在底板处预留三道沟槽，沟槽的平面位置根据步骤一确定；每道沟槽的宽度按步骤二计算的抗滑根键宽度确定；沟槽高度与锚碇基础底板厚度一致；步骤四：锚碇基础底板混凝土强度满足要求后，对沟槽下部土体进行开挖作业，土体开挖宽度与沟槽等宽，土体开挖深度为步骤二所确定的抗滑根键入土嵌固深度；步骤五：按照步骤二确定的抗滑根键的尺寸制作钢筋笼，并在钢筋笼顶部焊接弯折钢筋，随后将钢筋笼下放至沟槽内，并浇筑混凝土；步骤六：浇筑锚碇基础压重配载体，进而与步骤五所述的弯折钢筋形成整体，进一步达到嵌固抗滑根键的作用。
所属类别：	发明专利