CN102102363A - 基桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种基桩及其施工方法。该基桩包含一顶盖、一自该顶盖周缘向下延伸的环绕壁、一与该顶盖相间隔地连设于该环绕壁上的分隔板、二对向贯穿该环绕壁的定位孔，及多数贯穿该环绕壁的泄压孔。该环绕壁与该顶盖相配合界定出一容置空间，而该分隔板将该容置空间区隔成一位于该顶盖与该分隔板之间的第一容置部，及一与该第一容置部相间隔的第二容置部。本发明还提供前述基桩的施工方法。本发明利用该分隔板避免水泥浆流入该第一容置部中，而所述泄压孔不但能避免发生管涌现象，在水泥浆凝固后更能提高该基桩的横向握裹力。
Description
技术领域
本发明涉及一种基桩及其施工方法，特别是指一种可以有效降低成本与提高横向握裹力的基桩及其施工方法。
背景技术
兴建大型或高层建筑物时，如果遭遇地层强度不足或松软土层时，往往需应用打入地面的基桩以将上层的建筑物的载重传递至土壤承载层或较坚硬的地盘，以增加建筑物结构的安全性与稳定性。
再者，近年环保意识高涨，因此基桩的施工还需要考虑施工时的噪音、震动与所产生的空气污染对周遭环境的影响，所以近年来植入式基桩愈来愈受到重视。
参阅图1，现有植入式基桩1包括一具有一顶缘111的中空状管体11。
参阅图2、3、4，现有植入式基桩1的施工方法，是先在地面上钻掘出一植入孔21；接着将水泥浆100注入该植入孔21中；然后再将植入式基桩1的管体11植入该植入孔21中，使植入孔21内的水泥浆100从管体11底部进入并充满于管体11内，此时会有部份水泥浆100自该管体11与植入孔21之间的间隙溢出，而与周边土壤混杂后再经该顶缘111回流入该管体11中，而会在该管体11内邻近该顶缘111的区域(也称为桩头)凝固成混合有土壤的劣质混凝土100’；尔后将该植入式基桩1静置14天以待水泥浆100凝固；之后开挖该植入式基桩1顶部外周缘的周边土壤，使该植入式基桩1的桩头突伸于外，然后再自该管体11的顶缘111内部向下挖掘2公尺左右，以将前述位在该管体11内邻近该顶缘111的区域(即前述的桩头)内的劣质混凝土100’去除；然后是将钢筋笼22置入该管体11中并以一钢筋23穿置该钢筋笼22，而使该钢筋23两端跨抵于该管体11的顶缘111上，使该钢筋笼22是以悬吊方式吊挂于该钢筋23上；最后再注入混凝土100”于管体11内以包覆结合该植入式基桩1与该钢筋笼22，如此即完成一植入式基桩1的施工。
现有的植入式基桩1及其施工方法，虽然能兼具低噪音、低震动及低空气污染等优点，但仍有下列缺点亟待改善：
1.费工费时且成本高：
由于在将现有的植入式基桩1的管体11植入该植入孔21时，会有部份水泥浆100自该管体11与植入孔21之间的间隙向上溢出回流，而与植入孔21周边的土壤混杂后再经该管体11的顶缘111回流入该管体11中，而在该管体11邻近该顶缘111的区域(即前述的桩头)内凝固成混合有土壤的劣质混凝土100’，因此，现有植入式基桩1在开挖其顶部外周缘的周边土壤使桩头露出之后，还必需要再花费较多的工时去除桩头中的管体11内的劣质混凝土100’，造成现有植入式基桩1施工时所花费的时间成本与人力成本较高。
2.钢筋笼22的锚定效果不佳：
由于该钢筋笼22只以两端跨抵于该管体11的顶缘111上的钢筋23吊挂于该管体11中，所以该钢筋23只靠其中央部位在支撑吊挂该钢筋笼22的重量，但是其两端的固定结合力反而相当薄弱，无法稳固且确实地锚定，再加上包覆结合该植入式基桩1与该钢筋笼22的混凝土100”，只形成在该管体11的内表面与该钢筋笼22之间而已，而缺乏横向的握裹力，因此当该植入式基桩1的上层结构受到风力或地震力等横向或轴向作用力时，将容易造成该钢筋笼22产生侧向位移甚至是松脱等现象进而酿成灾害。
3.管体11的横向握裹力也不足：
植入于该植入孔21中的植入式基桩1由于只以该管体11的内、外表面分别与水泥浆100相互接触，内、外表面彼此之间并未连通，因此于水泥浆100凝固之后所能产生对于该管体11的横向握裹力较低，特别是对于该植入式基桩1的轴向拉拔力的抵抗力更低。
由此可见，上述现有的基桩及其施工方法在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的基桩及其施工方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的是在提供有利于降低施工成本并能有效提高横向握裹力与锚定效果的基桩。
本发明的另一目的是在提供一种有利于降低施工成本，并能有效提高横向握裹力与锚定效果的基桩施工方法。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种基桩，其包含一个顶盖、一个自该顶盖周缘向下延伸且与该顶盖相配合界定出一容置空间的环绕壁、一块与该顶盖相间隔地连设于该环绕壁上并将该容置空间区隔成一个第一容置部与一个第二容置部的分隔板、二个对向贯穿该环绕壁并连通该第一容置部的定位孔，及多数个贯穿该环绕壁并连通该第二容置部的泄压孔，该第一容置部是位于该顶盖与该分隔板之间的，该第二容置部是与该第一容置部相间隔且形成有一个相反于该顶盖方向的开口。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述的基桩，其中该基桩还包含二个分别塞设于每一定位孔中的封盖。
较佳地，前述的基桩，其中该分隔板与该顶盖之间的距离小于该分隔板与该第二容置部的开口之间的距离。
较佳地，前述的基桩，其中该分隔板与该顶盖之间的距离是2000mm。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种前述基桩的基桩施工方法，依序包含一钻掘步骤、一灌浆步骤、一植入步骤、一开挖步骤、一定位步骤，及一灌注步骤，该钻掘步骤是在地面钻掘一设定深度的植入孔，该灌浆步骤是在该植入孔中灌注水泥浆，该植入步骤是将该基桩插入已灌注水泥浆的植入孔中，并使该基桩具有第一容置部的环绕壁凸出于地面，该开挖步骤是先行切割去除该顶盖，使该第一容置部与外界连通，并将一钢筋笼置入该第一容置部内，该定位步骤是将一定位件同时穿置于该二定位孔与该钢筋笼中，以锚定该钢筋笼与该环绕壁，该灌注步骤是将水泥浆灌注于该第一容置部中以固结该定位件、钢筋笼与该环绕壁。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述的基桩施工方法，其中该定位步骤中的定位件是一根加劲钢筋。
较佳地，前述的基桩施工方法，其中该灌浆步骤及灌注步骤中的水泥浆均是膨胀水泥。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的基桩包含一顶盖、一自该顶盖周缘向下延伸的环绕壁、一与该顶盖相间隔地连设于该环绕壁上的分隔板、二对向贯穿该环绕壁的定位孔，及多数贯穿该环绕壁的泄压孔。
其中，该环绕壁与该顶盖相配合界定出一容置空间，而该分隔板将该容置空间区隔成一位于该顶盖与该分隔板之间的第一容置部，及一与该第一容置部相间隔且形成有一相反于该顶盖方向之开口的第二容置部，该二定位孔是与该第一容置部相连通，而每一泄压孔则是与该第二容置部相连通。
为达到上述目的，本发明提供了一种基桩施工方法，是用以施作前述的基桩，该基桩施工方法依序包含一钻掘步骤、一灌浆步骤、一植入步骤、一开挖步骤、一定位步骤，及一灌注步骤。
该钻掘步骤是于地面钻掘一设定深度的植入孔；该灌浆步骤是在该植入孔中灌注水泥浆；该植入步骤是将该基桩插入已灌注水泥浆的植入孔中，并使该基桩具有第一容置部的环绕壁凸出于地面；该开挖步骤是先行切割去除该顶盖，使该第一容置部与外界连通，并将一钢筋笼置入该第一容置部内；该定位步骤是将一定位件同时穿置于该二定位孔与该钢筋笼中，以锚定该钢筋笼与该环绕壁；该灌注步骤将水泥浆灌注于该第一容置部中以固结该定位件、钢筋笼与该环绕壁。
借由上述技术方案，本发明基桩及其施工方法至少具有下列优点及有益效果：以该分隔板避免水泥浆流入该第一容置部中；再以该定位件同时穿置该二定位孔与该钢筋笼中以锚定该钢筋笼与该环绕壁，提高该钢筋笼的锚定效果增加拉拔抵抗力与承载力；而所述泄压孔不但能避免发生管涌现象，在水泥浆凝固后更能提高该基桩的横向握裹力。
综上所述，本发明是有关一种基桩及其施工方法。该基桩包含一顶盖、一自该顶盖周缘向下延伸的环绕壁、一与该顶盖相间隔地连设于该环绕壁上的分隔板、二对向贯穿该环绕壁的定位孔，及多数贯穿该环绕壁的泄压孔。该环绕壁与该顶盖相配合界定出一容置空间，而该分隔板将该容置空间区隔成一位于该顶盖与该分隔板之间的第一容置部，及一与该第一容置部相间隔的第二容置部。本发明还提供前述基桩的施工方法。本发明的基桩，利用该分隔板避免水泥浆流入该第一容置部中，而所述泄压孔不但能避免发生管涌现象，在水泥浆凝固后更能提高该基桩的横向握裹力。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是现有的植入式基桩的剖视图。
图2是现有植入式基桩的施工方法的流程示意图。
图3是图2的局部放大剖视图。
图4是图2另一局部放大剖视图，辅助说明图2植入式基桩施工完成的态样。
图5是本发明基桩第一较佳实施例的一剖视图。
图6是图5的局部放大剖视图。
图7是本发明基桩施工方法的较佳实施例的流程图。
图8A是图7中钻掘步骤与灌浆步骤的施作情形的流程示意图。
图8B是图7中植入步骤与开挖步骤的施作情形的流程示意图。
图8C是图7中定位步骤与灌注步骤的施作情形的流程示意图。
图9是本发明基桩第一较佳实施例的局部放大剖视图，说明该较佳实施例锚定钢筋笼的态样。
图10是本发明基桩的第二较佳实施例的剖视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基桩及其施工方法其具体实施方式、结构、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
请参阅图5、图6所示，分别是本发明基桩第一较佳实施例的一剖视图及局部放大剖视图。本发明第一较佳实施例的基桩3包含一顶盖31、一自该顶盖31周缘向下延伸的环绕壁32、一与该顶盖31相间隔地连设于该环绕壁32上的分隔板33、二对向贯穿该环绕壁32的定位孔34，及多数贯穿该环绕壁32的泄压孔35。
上述的环绕壁32与顶盖31相配合界定出一容置空间36，而该分隔板33将该容置空间36区隔成一位于该顶盖31与该分隔板33之间的第一容置部361，及一与该第一容置部361相间隔且形成有一相反于该顶盖31方向的开口362的第二容置部363，其中，该分隔板33与该顶盖31之间的距离小于该分隔板33与该第二容置部363的开口362之间的距离。在本较佳实施例中，该分隔板33与该顶盖31之间的距离是2000mm。
该二定位孔34是与该第一容置部361相连通，而每一泄压孔35则是与该第二容置部363相连通。在本较佳实施例中，所述泄压孔35是两两相对应地沿该环绕壁32的长度方向形成于该环绕壁32上。
请参阅图7所示，是本发明基桩施工方法的较佳实施例的流程图。本发明较佳实施例的基桩施工方法依序包含一钻掘步骤41、一灌浆步骤42、一植入步骤43、一开挖步骤44、一定位步骤45，及一灌注步骤46。
在此要特别说明的是，本实施例是用以施作上述基桩3的较佳实施例，所以本实施例中所提及有关基桩3的结构即是上述基桩3的较佳实施例的结构，所以不在此加以赘述。
请参阅图7、图8A及图8B所示，图8A是图7中钻掘步骤与灌浆步骤的施作情形的流程示意图；图8B是图7中植入步骤与开挖步骤的施作情形的流程示意图。该钻掘步骤41是在地面钻掘一设定深度的植入孔51；该灌浆步骤42是在该植入孔51中灌注水泥浆52；该植入步骤43是将该基桩3插入已灌注水泥浆52的植入孔51中，并使该基桩3具有第一容置部361的环绕壁32(即相当于现有植入式基桩的桩头)凸出于地面，此时，水泥浆52可经由该基桩3底部的开口362流入该第二容置部363中，而该分隔板33则可以避免自该开口362流入的水泥浆52流进该第一容置部361中，同时，所述泄压孔35则可排出该第二容置部363中的空气而减少管涌现象的产生，避免水泥浆52从底部的开口362回流时包覆空气与水分，而造成水泥浆52容易产生未完全干固的情况。
请参阅图7、图8B、图8C所示，图8C是图7中定位步骤与灌注步骤的施作情形的流程示意图。该开挖步骤44是先行切割去除该顶盖31，使该第一容置部361与外界连通，然后再将一钢筋笼53置入该第一容置部361内；该定位步骤45是如图9所示将一定位件54同时穿置于该二定位孔34与该钢筋笼53中，以锚定该钢筋笼53与该环绕壁32；该灌注步骤46是将水泥浆52’灌注于该第一容置部361中以固结该定位件54、钢筋笼53与该环绕壁32。
在本较佳实施例中，该定位步骤45中的定位件54是一加劲钢筋，而该灌浆步骤42的水泥浆52与灌注步骤46中的水泥浆52’皆是膨胀水泥。
因此，借由上述，本发明的基桩3及其施工方法，在实际应用上确实具有下列功效。
1.施作简便快速且成本低：
由于该基桩3于植入步骤43中插入已灌注水泥浆52的植入孔51时，即同时令该基桩3具有第一容置部361的环绕壁32(即相当于现有植入式基桩的桩头)凸出于地面，且再借由该分隔板33的阻挡，使得自该基桩3底部的开口362流入的水泥浆52便无法流进该第一容置部361中，因此，本发明并不需如前所述的现有植入式基桩必须还要再开挖该管体顶部外周缘的周边土壤先使桩头露出来，然后再清除桩头内混合有土壤的劣质混凝土等作业，所以可以有效节省前述开挖及清除的作业时间与费用，以有效简化施工程序、减少所需人力与机具，加快施工速度降低施工成本，发明人在施工场所经过精算约能降低一半的施工成本。
2.提高钢筋笼53的拉拔抵抗力与承载力：
利用将该定位件54穿置于该二定位孔34中，以锚定该钢筋笼53与该环绕壁32，因此当进行灌注步骤46而将水泥浆52’灌注于该第一容置部361中时，水泥浆52’即会流入该定位孔34与定位件54之间的间隙，而同时包覆结合该钢筋笼53、该环绕壁32，以及该定位件54，使该钢筋笼53、该环绕壁32，及该定位件54三者之间达到最佳的锚定效果，以提高该钢筋笼53的拉拔抵抗力与承载力，以及增加该钢筋笼53与该基桩3之间的横向握裹力，有效避免该钢筋笼53因外来的轴向拉拔力或侧向力而产生松脱或是侧向位移等现象。
3.提高基桩3与水泥浆52之间的横向握裹力：
由于该基桩3于植入步骤43中插入已灌注水泥浆52的植入孔51时，水泥浆52可经由该基桩3底部的开口362流入该第二容置部363中，并贯穿流经所述泄压孔35而同时包覆结合该环绕壁32的内、外表面，有效增加基桩3与水泥浆52之间的接触面积，进而提高该基桩3与水泥浆52之间的横向握裹力，同时也相对提高该基桩3的轴向拉拔抵抗力。
请参阅图10所示，是本发明基桩第二较佳实施例的剖视图。本发明第二较佳实施例的基桩3，大致是与该第一较佳实施例相同，不相同的地方在于：该基桩3还包含二分别塞设于每一定位孔34中的封盖37，利用该二封盖37能避免在进行植入步骤43时，植入孔51周边的土壤会经该二定位孔34落入该第一容置部361中，以进一步防止在进行灌注步骤46时，灌注于该第一容置部361中的水泥浆52’会混杂有土壤而形成劣质混凝土。
综上所述，本发明的基桩3及其施工方法利用该分隔板33避免水泥浆52流入该第一容置部361中；再利用该定位件54穿置于该二定位孔34以锚定该钢筋笼53与该环绕壁32，提高该钢筋笼53的锚定效果增加拉拔抵抗力与承载力；而所述泄压孔35不但能避免发生管涌现象，在水泥浆52凝固后更能提高该基桩3的横向握裹力，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种基桩，其特征在于：该基桩包含一个顶盖、一个自该顶盖周缘向下延伸且与该顶盖相配合界定出一容置空间的环绕壁、一块与该顶盖相间隔地连设于该环绕壁上并将该容置空间区隔成一个第一容置部与一个第二容置部的分隔板、二个对向贯穿该环绕壁并连通该第一容置部的定位孔，及多数个贯穿该环绕壁并连通该第二容置部的泄压孔，该第一容置部是位于该顶盖与该分隔板之间的，该第二容置部是与该第一容置部相间隔且形成有一个相反于该顶盖方向的开口。
2.如权利要求1所述的基桩，其特征在于：该基桩还包含二个分别塞设于每一定位孔中的封盖。
3.如权利要求1所述的基桩，其特征在于：该分隔板与该顶盖之间的距离小于该分隔板与该第二容置部的开口之间的距离。
4.如权利要求3所述的基桩，其特征在于：该分隔板与该顶盖之间的距离是2000mm。
5.一种如权利要求1所述基桩的基桩施工方法，其特征在于：该基桩施工方法依序包含一钻掘步骤、一灌浆步骤、一植入步骤、一开挖步骤、一定位步骤，及一灌注步骤，该钻掘步骤是在地面钻掘一设定深度的植入孔，该灌浆步骤是在该植入孔中灌注水泥浆，该植入步骤是将该基桩插入已灌注水泥浆的植入孔中，并使该基桩具有第一容置部的环绕壁凸出于地面，该开挖步骤是先行切割去除该顶盖，使该第一容置部与外界连通，并将一钢筋笼置入该第一容置部内，该定位步骤是将一定位件同时穿置于该二定位孔与该钢筋笼中，以锚定该钢筋笼与该环绕壁，该灌注步骤是将水泥浆灌注于该第一容置部中以固结该定位件、钢筋笼与该环绕壁。
6.如权利要求5所述的基桩施工方法，其特征在于：该定位步骤中的定位件是一根加劲钢筋。
7.如权利要求5所述的基桩施工方法，其特征在于：该灌浆步骤及灌注步骤中的水泥浆均是膨胀水泥。
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