一種適用于大噸位纜索吊機(jī)的群樁組合式錨碇設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及群粧組合式錨碇設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種適用于大噸位纜索吊機(jī)的群粧組合式錨碇設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的群粧組合式錨碇一般是在群粧基礎(chǔ)上外加輔助預(yù)應(yīng)力錨索，以達(dá)到提高群粧基礎(chǔ)水平承載力的目的，其結(jié)構(gòu)主要由群粧基礎(chǔ)和預(yù)應(yīng)力錨索兩部分組成。預(yù)應(yīng)力錨固施工時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨索將對群粧基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的與主索錨固力方向相反的水平荷載，由于群粧基礎(chǔ)的水平承載力有限，因此群粧組合式錨碇的綜合水平承載力最大不超過群粧基礎(chǔ)水平承載力的2倍。而很多時(shí)候這種大小的水平承載力度并不能完全滿足工程的需求，只能通過增加群粧基礎(chǔ)的工程量來提高總的水平承載力，造成施工不便，成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:對于大噸位纜索吊機(jī)，常規(guī)群粧組合式錨碇的水平承載力度并不能完全滿足工程的需求，需要通過增加群粧基礎(chǔ)的工程量來提高總的水平承載力，從而造成施工不便，成本增加的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種適用于大噸位纜索吊機(jī)的群粧組合式錨碇設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一，根據(jù)纜索吊機(jī)在自重狀態(tài)下的主索水平力Hs確定群粧組合式錨碇需要提供的水平承載力Rs，其中Rs = S X Hs (S為安全系數(shù))，再根據(jù)群粧基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式和地質(zhì)特征對其進(jìn)行水平承載力計(jì)算，確定其水平承載力Rp，將預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第一次張拉產(chǎn)生張拉力Ral ；
[0006]步驟二，根據(jù)纜索吊機(jī)在最不利吊重狀態(tài)下的主索最大水平力Hm確定群粧組合式錨碇需提供的最大水平承載力Rm，其中Rm = SXHm(S為安全系數(shù))，將預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第二次張拉產(chǎn)生張拉力Ra2;
[0007]步驟三，將Rs與群粧基礎(chǔ)的水平承載力Rp進(jìn)行比較，并進(jìn)行如下兩種條件的初步判斷:
[0008]【1】、若Rp>Rs，則將主索直接錨固到群粧基礎(chǔ)上，即Ral = 0，
[0009 ]【2】、若Rp〈Rs，則需再進(jìn)行如下判斷:
[0010](I)若Rs〈2Rp，則對預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第一次張拉并產(chǎn)生張拉力Ral，
[0011](2)若Rs>2Rp，則群粧組合式錨碇無法采用，
[0012]滿足以上兩個(gè)條件后，群粧組合式錨碇可滿足纜索吊機(jī)在自重狀態(tài)下的主索水平力錨固需要；
[0013]步驟四，以纜索吊機(jī)安裝完成后的工況為基礎(chǔ)，繼續(xù)進(jìn)行如下兩個(gè)條件的判斷:
[0014]【1】、若Rp+Ral>Rm，則無需對預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行張拉，群粧組合式錨碇的水平承載力已可滿足纜索吊施工的需要，即Ra2 = 0，[ΟΟ?5 ]【2】、若Rp+Ra I〈Rm，則需再進(jìn)行如下判斷:
[0016](I)若Rm〈2Rp+Rs，則對預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第二次張拉并產(chǎn)生張拉力Ra2，
[0017](2)若Rm>2Rp+Rs，則群粧組合式錨碇無法采用；
[0018]滿足以上兩個(gè)條件后，群粧組合式錨碇可滿足纜索吊最大吊重狀態(tài)下的主索水平力錨固需要。
[0019]在上述方案中，在將預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第一次張拉時(shí)需要滿足的條件是Ral〈Rp，在將預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行第二次張拉時(shí)需要滿足的條件是Ra2〈Rp+Rs-Ral。
[0020]在上述方案中，群粧組合式錨碇包括群粧基礎(chǔ)及其外加的輔助預(yù)應(yīng)力錨索，纜索吊機(jī)的主索通過錨固結(jié)構(gòu)與群粧基礎(chǔ)連接成整體。
[0021]在上述方案中，錨固結(jié)構(gòu)包括錨箱和預(yù)埋件，錨箱通過預(yù)埋件錨固在群粧基礎(chǔ)上，作為群粧基礎(chǔ)與主索之間的連接件。
[0022]在上述方案中，群粧組合式錨碇的綜合水平承載力的極限值為群粧基礎(chǔ)水平承載力的4倍。
[0023]本發(fā)明，根據(jù)纜索吊機(jī)在施工過程中主索的錨固力存在自重最不利階段和吊重最不利施工階段的典型受力特征，對群粧組合式錨碇的預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行分階段設(shè)計(jì)，以此達(dá)到纜索吊機(jī)在施工過程中群粧組合式錨碇的群粧基礎(chǔ)受力最優(yōu)的目的，相比常規(guī)方法可將群粧組合式錨碇的綜合水平承載力最大提高至群粧基礎(chǔ)水平承載力的4倍，在錨固力不變的前提下，可有效減小群粧基礎(chǔ)的數(shù)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性和適用性。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0025]圖2為本發(fā)明中主索錨固前第一次張拉預(yù)應(yīng)力錨索后群粧組合式錨碇的受力圖；
[0026]圖3為本發(fā)明中主索錨固后在最大自重狀態(tài)下群粧組合式錨碇的受力圖；
[0027]圖4為本發(fā)明中主索錨固后在最大自重狀態(tài)下第二次張拉預(yù)應(yīng)力錨索后群粧組合式錨碇的受力圖；
[0028]圖5為本發(fā)明中在主索最大受力狀態(tài)下群粧組合式錨碇受力圖；
[0029]圖6為本發(fā)明中群粧基礎(chǔ)受力圖示(一)；
[0030]圖7為本發(fā)明中群粧基礎(chǔ)受力圖示(二)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做出詳細(xì)說明。
[0032]如圖1所示，群粧組合式錨碇包括群粧基礎(chǔ)10及其外加的輔助預(yù)應(yīng)力錨索20，纜索吊機(jī)(圖中未顯示)的主索30通過錨固結(jié)構(gòu)與群粧基礎(chǔ)10連接成整體，其中錨固結(jié)構(gòu)包括錨箱40和預(yù)埋件41，錨箱40通過預(yù)埋件41錨固在群粧基礎(chǔ)10上，作為群粧基礎(chǔ)10與主索30之間的連接件。
[0033]本發(fā)明提供的一種適用于大噸位纜索吊機(jī)的群粧組合式錨碇設(shè)計(jì)方法，結(jié)合圖2，在主索30錨固前，第一次張拉預(yù)應(yīng)力錨索20后，群粧基礎(chǔ)10受到的反力與預(yù)應(yīng)力錨索20水平分力反向；結(jié)合圖3，主索30錨固后，在纜索吊機(jī)的最大自重狀態(tài)下，當(dāng)群粧基礎(chǔ)10反力與預(yù)應(yīng)力錨索20水平分力同向時(shí)，群粧組合式錨碇在本階段可承受的水平錨固力達(dá)到最大；結(jié)合圖4，在主索30錨固后，在纜索吊機(jī)的最大自重狀態(tài)下，第二次張拉預(yù)應(yīng)力錨索20，使群粧基礎(chǔ)10反力再次與預(yù)應(yīng)力錨索20水平分力反向，群粧組合式錨碇可承受的水平錨固力達(dá)到最大;結(jié)合圖5，纜索吊機(jī)在主索30最不利吊重狀態(tài)下，當(dāng)群粧基礎(chǔ)10反力與預(yù)應(yīng)力錨索20水平分力同向且其反力達(dá)到其水平承載力時(shí)，群粧組合式錨碇承受的錨固力也達(dá)到承載力的極限狀態(tài)，也就是可滿足主索30錨固的最大承載力狀態(tài);結(jié)合圖6和圖7，在群粧組合式錨碇施工過程中，群粧基礎(chǔ)10所受的荷載不斷變化，群粧基礎(chǔ)10承受的主索30的錨固力和預(yù)應(yīng)力錨索20的錨固力均不斷增大;在群粧組合式錨碇施工過程中，群粧基礎(chǔ)10所承受的主索30的錨固力和預(yù)應(yīng)力錨索20的錨固力均不斷增大，但是群粧基礎(chǔ)10所受外荷載的合力數(shù)值一直小于其水平承載力，此時(shí)群粧基礎(chǔ)10受力達(dá)到最優(yōu)，群粧組合式錨碇的綜合水平承載力最大可達(dá)到群粧基礎(chǔ)水平承載力的4倍。
[0034]具體包括以下步驟:
[0035]步驟一，根據(jù)纜索吊機(jī)在自重狀態(tài)下的主索30水平力Hs確定群粧組合式錨碇需要提供的水平承載力Rs，其中Rs = SXHs(S為安全系數(shù))，再根據(jù)群粧基礎(chǔ)10的結(jié)構(gòu)形式和地質(zhì)特征對其進(jìn)行水平承載力計(jì)算，確定其水平承載力Rp，將預(yù)應(yīng)力錨