[发明专利]一种复合式隧道锚碇结构

权利要求书

1.一种复合式隧道锚碇结构，设于边坡滑动面(1)的岩层(14)内，其特征在于，包括与主缆(11)入射方向平行的主缆接入洞(2)，通过主缆接入洞(2)依次开挖形成的散索室(3)、楔形室(4)，散索室(3)的平均截面积为A而散索室(3)下端到上端的长度为a，楔形室(4)的基底面积为B而高度为b，所述主缆接入洞(2)内安装有散索鞍(5)，散索室(3)靠近主缆接入洞(2)的一端设有导向件(6)，散索室(3)和楔形室(4)的交界面设有转向件(7)，楔形室(4)的基底面设有锚具(8)，所述散索室(3)内设有前锚块(9)，所述楔形室(4)内设有后锚块(10)，散索室(3)与主缆接入洞(2)的中心轴线方向重合，楔形室(4)的中心轴线靠近边坡滑动面(1)一侧与水平面的夹角β大于主缆(11)的入射角δ，主缆(11)从主缆接入洞(2)经过散索鞍(5)分散成数量与主缆(11)数量相同的间隔并排设置的钢绞线(12)，所有钢绞线(12)通过导向件(6)平均分散至散索室(3)的截面内并穿过前锚块(9)，再通过转向件(7)转向并平均分散至楔形室(4)的截面内，最后穿过后锚块(10)后分别通过锚具(8)固定在楔形室(4)的基底面；

所述锚具(8)包括锚入楔形室(4)基底面的抗剪切结构和与每根钢绞线(12)连接的锚固连接器，所述抗剪切结构包括锚入楔形室(4)基底面下方的抗拔桩(15)和抗剪桩/抗剪墙(16)，所述抗剪桩/抗剪墙(16)布置在楔形室(4)底部或在楔形室(4)底部靠边坡滑动面(1)的一侧；

当主缆(11)被设计承受的力P，并布置n根抗拔力为F_k的抗拔桩(15)，和布置的抗剪强度为J的抗剪桩/抗剪墙(16)的面积为s时，散索室(3)和楔形室(4)设计参数满足以下条件：

nF_k+Aaρ+Bbρ≥Psinδ；

sJ≥Pcosδ；

ρ为散索室(3)和楔形室(4)内浇筑的混凝土的密度。

2.根据权利要求1所述的复合式隧道锚碇结构，其特征在于，所述前锚块(9)和后锚块(10)的截面呈圆形、或椭圆形、或矩形、或多边形、或上述形状的组合，其截面面积从前锚面向后锚面逐渐增大，所述主缆接入洞(2)、散索室(3)和楔形室(4)均包括贴设于前锚块(9)和后锚块(10)表面的支护层(13)，所述前锚块(9)和后锚块(10)与周围的支护层(13)在主缆(11)的作用下组成包裹在岩层(14)内的隧道/重力锚。

3.根据权利要求1所述的复合式隧道锚碇结构，其特征在于，所述夹角的范围为179°-10°。

4.根据权利要求1所述的复合式隧道锚碇结构，其特征在于，所述导向件(6)包括由多根套管组成的蜂窝结构、或密布孔洞的刚性垫板，所述转向件(7)包括密布孔洞的刚性垫板。

5.根据权利要求1所述的复合式隧道锚碇结构，其特征在于，所述抗剪切结构还包括锯齿状刚性底板，该锯齿状刚性底板的齿槽与边坡滑动面(1)平行。