CN111727291A - 地基系统和构造方法 - Google Patents

Abstract

一种地基系统，用于在其上支撑一结构，该地基系统包括：多个块，每个块具有至少三个侧面；形成于每个块的该至少三个侧面上的至少两个凹槽；多个连接板，该连接板的第一端构造成固定在第一块的凹槽内，其第二端构造成固定在相邻块的凹槽内，以使连接板在相邻块的凹槽之间延伸，以将相邻块固定在一起形成由所述块组成的地基网格；以及围栏板，该围栏板可沿着所述块的边缘安装到所述块，从而围绕地基网格的周边形成围墙。

Description

地基系统和构造方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2017年12月19日提交的澳大利亚临时专利申请号为2017905057的临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入于此。

技术领域

本发明总体上涉及地基系统，尤其涉及用于在各种不同位置支撑诸如塔架、天线等结构的模块化地基系统。

背景技术

诸如天线和塔架之类的结构对于建立跨区域的通信网络是很重要的。在诸如澳大利亚这样的国家中，城镇之间存在相当多的未开发区域，需要竖立塔架和天线以扩大通信网络的覆盖范围。在这些地点(通常是偏远地区)，通常不存在能够将天线安装到其上的现有建筑物基础设施，因此，为此目的必须专门竖立塔架。

在偏远地区安装塔架或类似结构需要花费大量的时间和成本。通信对此类地区是至关重要的，而这项巨大的投资会给偏远地区安装基础设施制造较大的障碍，并对建立和维护良好的通信网络具有重大的不利影响。这样的时间和成本通常与塔架的建造有关，因为在某些情况下，可能需要一个或多个施工人员多次前往现场以完成施工。例如，经常需要一组人员对现场进行调查，然后对现场进行平整；另外一组人员为地基设置模板结构；一组人员为地基浇筑混凝土；一组人员在混凝土固化之后将模板结构拆除；一组人员在现场安装围栏和其他安全措施；一组人员在现场安装塔架或天线；最后，需要一组人员根据持续的电力需求安装电子设备并管理现场。这些步骤中的每个步骤通常需要具有不同职业技能的不同工人团队，鉴于差旅时间以及需要为偏远站点的工人提供住宿和食物，这些都会对通讯塔架的安装成本和时间产生重大影响。

尽管人们已经提出了用于支撑结构的各种模块化地基系统，但是被提出的大多数系统需要复杂的互锁机构和安装系统，这些机构和安装系统不能轻易地将其自身安装在难以到达的偏远地区，在这些偏远地区中常规混凝浇注工作不符合成本效益或不可行。

因此，需要提供一种地基系统，该地基系统能够简单地安装且互锁在一起，并且可以以最少的劳动力进行现场的运输和安装工作。还需要提供一种地基系统，该地基系统能够被简单地配置成适合各种应用并支撑安全围栏等，而不需要额外的零件和人工。

以上对现有的提案或产品的引用和描述并非旨在且不应解释为本领域公知常识的陈述或承认。特别地，以下对现有技术的讨论与本领域技术人员所公知或熟知的内容无关，只在于帮助理解本发明的创造性，其中对有关的现有技术提议的标识只是本发明的一部分。

发明内容

根据第一方面，本文提供了一种地基系统，用于在其上支撑一结构，该地基系统包括：

多个块，每个块具有至少三个侧面；

形成于每个块的该至少三个侧面上的至少两个凹槽；

多个连接板，该连接板的第一端被构造成固定在第一块的凹槽内，其第二端被构造成固定在相邻块的凹槽内，以使连接板在相邻的多个块的凹槽之间延伸，以将相邻的多个块固定在一起形成由所述块组成的地基网格；以及

围栏板(enclosure panel)，该围栏板可沿着所述块的边缘安装到所述块，从而围绕地基网格的周边形成一围墙。

在一个实施例中，该结构被支撑在由所述块组成的地基网格上。在另一个实施例中，该结构被支撑在所述块的多个地基网格上。

地基网格的至少一个块被构造成容纳该结构的支脚构件。地基网格的至少一个块被构造成具有形成在其表面上的安装系统，以与该结构的支脚构件接合。该安装系统包括在块的中央区域中形成的多个孔，每个孔被构造成接收用于将结构的支脚构件固定到该块的螺栓。

在一种形式中，地基网格内的多个块可以被构造成包括用于将结构的每个支脚构件支撑在所述地基网格上的安装系统。在另一种形式中，地基网格的单个块被构造成包括用于支撑该结构的支脚构件的安装系统，使得该结构被支撑在多个地基网格上。

每个块可以被加固以在其上支撑该结构。

每个块可以被构造成以基本三角形的形式呈现。

凹槽可以形成在每个块的与该块的上表面相邻的侧面中。凹槽的形状可以与待被容纳在该凹槽中的连接板的第一端或第二端的形状相适应，使得当连接板被容纳在凹槽中时，连接板在凹槽内的横向运动受到限制。

凹槽中具有形成在其中的孔，该孔与形成在连接板的第一端或第二端中的孔对准，以便于通过固定构件将连接板固定在凹槽内。固定构件可以是螺栓或螺钉。

连接板在其第一端和第二端均具有孔。

围栏板可安装至所述连接板的自由端。围栏板的底座可以安装到连接板上。围栏板包括开放式结构、封闭式结构或开放式结构和封闭式结构这两者的组合。

该结构可以是通信塔架或天线。该结构可以进一步包括控制器壳体，该控制器壳体被构造成牢固地安装到多个块中的至少一个。

根据本发明的另一方面，提供了一种在偏远地点对结构进行构造的方法，该方法包括：

在偏远地点处形成一水平地面；

在所述水平地面上创建由互连的块组成的地基网格；

将所述结构的至少一条支腿安装到所述地基网格的所述块之一的表面，使得该结构的所有支腿由至少一个地基网格支撑；以及

围绕至少一个地基网格的周边固定多个围栏板，以将结构封闭在其中。

附图说明

通过以下对优选实施例的非限制性描述，可以更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明实施例的一基础块的平面图；

图2是根据本发明实施例的第二基础块的平面图；

图3是图2的第二基础块的透视图；

图4是图2的第二基础块的平面图，示出了其中存在的加强件；

图5是连接板的透视图，该连接板用于连接本发明的地基系统的多个块；

图6是图5的连接板的平面图；

图7是根据本发明的实施例的地基系统的俯视图；

图8是图7的地基系统在使用中在其上支撑塔架结构的俯视图；

图9是图8的布置的透视图；

图10是图8和图9的布置的侧视图；

图11是在使用中支撑塔架的本发明的地基系统的一替代实施例的俯视图；

图12是在使用中支撑塔架和发电机的本发明的地基系统的另一实施例的顶视图；以及

图13是图12的透视图。

具体实施方式

现在将特别地参考附图描述本发明的优选特征。然而，应当理解，在附图中示出并参考附图描述的特征不应解释为对本发明范围的限制。

下面将描述本发明的地基系统在远程通讯领域中的使用和应用，其用于安装和搭建塔架和天线。但是，应该理解，本发明的地基系统可以等同地用于支撑各种结构。类似地，尽管本发明的实施例可以用于安装其高度在10米以下的塔架，以克服监管批准的需要，但是根据塔架的用途，塔架的高度可以采用任何高度，通常是在18米至22米的范围内

参照图1，示出了根据本发明的地基系统的一实施例的块状构件10。该块状构件10包括由混凝土形成的大致呈三角形的主体11，其具有限定该主体11的垂直边缘的三个侧面12。

一对凹槽14形成在主体10的侧面12中，该对凹槽14与主体的端部间隔开。凹槽14基本上是梯形的，并且具有与侧面12重合的前边缘，该前边缘与凹槽14的后边缘大致平行，该后边缘从侧面12向内与前边缘隔开。凹槽14的另两个侧面布置成从后边缘向前边缘会聚。孔16形成在凹槽14的中心区域中，用于以下面将更详细讨论的方式接收销构件。

图2表示根据本发明的地基系统的一实施例的第二块状构件10a。该第二块状构件10a以与上述块状构件10基本相同的方式构造，并且相同的附图标记用于表示相同的特征。然而，不同之处在于，该第二块状构件10a还包括位于其中央的中央安装系统18。该中央安装系统18包括以圆形方式形成在第二块状构件10a的表面中的一系列孔19。在所示的第二块状构件10a的实施例中，如图所示，以圆形方式设置六个孔19。中央安装系统的目的将在下面详细讨论。

图3描绘了第二块10a的透视图。显然，块10和第二块10a具有预定的厚度，该预定的厚度可以为285mm左右，尽管也可以设想其他厚度。侧面12各自具有大约991mm的长度，如图所示，三角形的各个端部被截短以形成矩形边缘。在一实施例中，凹槽14的深度约为35mm，中央安装系统18的直径约为160mm。显然，这些测量仅作为示例使用，并且可以基于地基系统的不同使用要求来采用其他尺寸。

参照图4，示出了块10和第二块10a的加强方式。块10和第二块10a包括以钢棒19a形式呈现的上部加强件，其围绕块10、10a的外围延伸，并位于每个孔16的正下方。还提供下部网格增强件19b，以用于改善每个块10、10a的强度和承载能力。如图所示，对于第二块10a，三个钢加强板19c定位成在相邻的成对的孔19下方延伸。

参照图5和图6，示出了根据本发明实施例的连接板20。如图7所示，连接板20被构造成在相邻多个块10中的凹槽14之间延伸，以方便相邻多个块10的连接。在这方面，连接板20具有呈不规则六边形形状的主体23，该主体23的相对端被构造成大致符合凹槽14的形状的梯形形状。这样，连接板20的一端能够被紧密地容纳在块10的凹槽14中，并通过螺栓将其固定就位，该螺栓穿过形成在连接板的端部中的槽22并进入形成在块10的凹槽14中的孔16。然后，相邻的块10可以简单地与该块并排对齐，使得连接板20的一自由端被容纳在相邻的块的凹槽14中，在该阶段，第二螺栓用于将连接板20的该自由端固定到块的孔16，从而将两个块固定在一起。通过在沿着块10的相邻侧面设置的两个连接点或凹槽处重复该连接步骤，多个块能够被连接在一起以形成整体地基系统100，如图7所示。

本领域技术人员将理解，图7的地基系统100具有多个块10，每个块10在多个点处连接到相邻块，以形成一基础底座用于分担在所连接的多个块10上的负载。沿着连接的多个块的周边，该多个块的一侧面12暴露，且该多个块10的每一侧具有在该侧上设置的两个凹槽14。块10的这种构造使得连接板20能够固定到每个块10的周边，以提供可以连接围栏结构的点，从而能够封闭该地基系统100的周边。这将在下面更详细地描述。

参照图8-图10，示出了根据本发明的竖立在地基系统100上的塔架结构30的实施例。该地基系统100以与图7所示基本相同的方式构造，不同之处在于，图7的每个边角的块10被第二块10a代替。

塔架30具有三个支脚构件32，每个支脚构件32固定在每个第二块10a的中央安装系统18上。为了将支脚构件32固定在适当的位置，螺栓或类似的紧固构件分别穿过形成在支脚构件32中的孔，以将其固定在第二块10a的中央安装系统18中的孔19内。这为塔架30提供了坚实的基础，而塔架30的重量在形成地基系统100的每个互锁块之间分担。

在将塔架30固定到位之后，然后将控制柜40定位在地基系统100上，并且通过将控制柜40的下侧附接到块10或邻接的多个块10的一对连接板而将其安装在块10的适当位置。这在图9中被更清楚地示出，其中控制柜40在地基系统100的周边的至少一部分上延伸。然后，如图所示，地基系统100的其余周边部分能够接收容纳预制的围栏板42以形成围绕塔架30的周边，用于防止未经授权的人员进入该塔架30。通过将该围栏板42连接到地基系统100的多个块10的周边，围栏板将被以简单方便的方式牢固地安装在地基系统100的周边位置，而无需以常规方式挖出单独的桩柱(post)或支柱或建造围栏。简而言之，每个组件都可以在地基系统100形成时现场交付并组装在一起。就这一点而言，如图10所示，为了组装塔架30，可能需要起重机来将塔架的各个部分提升到所需的高度，然后将围栏板和控制柜简单地固定就位，以备使用。应当理解，为了方便进入图8-图10的塔架30，围栏板42之一可以由图9所示的门板45代替。该门板45可以包括可上锁的入口，以便进入塔架进行维护等工作。

应当理解，基础的构造方式将取决于其所要支撑的结构的类型和尺寸，以及可用于容纳该地基系统的空间。

在图11中示出了用于支撑塔架结构30的地基系统的一个替代实施例。在该实施例中，形成了三个单独的地基网格50，每个网格具有用于容纳塔架结构30的支脚构件的第二块10a。使得塔架结构30的重量分摊在这三个地基网格50上。支撑三个网格50的地面将需要整平处理以确保网格全部呈水平，但是在网格50之间的地面可以保持不变，以最小化对环境的影响。

如图11所示，为了在系统的周围组装围栏结构，需要九个小围栏板52和三个长围栏板54来封闭该系统并防止未经授权进入塔架30。该九个小围栏面板之一可以包括门，以允许根据需要进入该塔架30。这些面板都可以在交付现场之前进行预成型，并且可以根据安装要求设置成封闭式或开放式结构。

对于不容易连接到主电网的特别偏远的站点，该地基系统不仅需要支撑通信塔架或天线，而且还需要支撑太阳能发电机或风能发电机。同样，在这种情况下，重要的是要提供一个安全的场所，以最大程度地减少野生动植物或未经授权的人员进入该场所的可能，因为这会对太阳能设备或发电机产生不利影响。在图12和图13中描绘了这样的系统。

在图12和图13所示的实施例中，采用太阳能电池板发电机60来产生电力以操作系统。块10、10a以如图所示的方式布置以形成支撑塔架30和太阳能电池板发电机60的基础70。然后，以多个预制板形式的围栏结构75围绕该基础70的周边安装，用于封闭系统并防止未经授权的闯入。应当理解，该多个预制板之一可以包括门板，方便用于根据需要进入该系统。

不管本发明采用的系统的类型如何，该系统将使用预成型的块和预成型的板来竖立，以围绕所创建的基础来形成围栏结构。所使用的围栏板的类型可以根据要求而变化，并且如果需要，可以包括铁丝网或电网以防止动物进入。

本发明的系统可以容易地运输到偏远地点并以最少的人力进行组装。可以在形成和互锁地基系统之前简单地对场地进行平整，并且可以适应各种不同类型的场地。

在整个说明书和权利要求书中，除非明确指出相反的意思或上下文另外要求，否则术语“包括”及其派生词旨在表示包容性而非排他性的含义。即，除非明确指出相反的意思或上下文另外要求，“包括”一词及其派生词将用来表示不仅包括其直接引用的所列组件、步骤或特征，还包括未特别列出的其他组件、步骤或特征。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所述的本发明的方法进行许多修改和变型。

Claims (18)

1.一种地基系统，用于在其上支撑结构，所述地基系统包括：

多个块，每个所述块具有至少三个侧面；

形成于每个块的所述至少三个侧面上的至少两个凹槽；

多个连接板，所述连接板的第一端构造成固定在第一块的凹槽内，所述连接板的第二端构造成固定在一相邻块的凹槽内，以使所述连接板在相邻块的凹槽之间延伸，以将相邻块固定在一起形成由所述块组成的地基网格；以及

围栏板，所述围栏板沿所述块的边缘安装到所述块，从而围绕所述地基网格的周边形成围墙。

2.根据权利要求1所述的地基系统，其中，所述结构被支撑在由所述块组成的地基网格上。

3.根据权利要求2所述的地基系统，其中，所述地基网格中的至少一个块被构造成容纳所述结构的支脚构件。

4.根据权利要求3所述的地基系统，其中，所述地基网格的所述至少一个块构造成具有形成在其表面上的安装系统，以与所述结构的所述支脚构件接合。

5.根据权利要求4所述的地基系统，其中，所述安装系统包括在所述块的中央区域中形成的多个孔，每个所述孔构造成容纳用于将所述结构的支脚构件固定到所述块的螺栓。

6.根据权利要求4或5所述的地基系统，其中，所述地基网格中的多个块构造成包括用于将所述结构的各个支脚构件支撑在所述地基网格上的安装系统。

7.根据权利要求4或5所述的地基系统，其中，所述地基网格中的单个块构造成包括用于支撑所述结构的支脚构件的安装系统，使得所述结构能够跨多个地基网格被支撑。

8.根据权利要求中任一项所述的地基系统，其中，每个所述块均进行加固处理。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的地基系统，其中，所述块被构造成基本呈三角形。

10.根据前述权利要求中任一项所述的地基系统，其中，所述凹槽形成在每个所述块的与所述块的上表面相邻的侧面中。

11.根据权利要求10所述的地基系统，其中，所述凹槽的形状对应于待容纳在所述凹槽中的所述连接板的第一端或第二端的形状，使得当将所述连接板容纳在所述凹槽中时，能够限制所述连接板在凹槽内的横向运动。

12.根据权利要求10或11所述的地基系统，其中，所述凹槽具有形成在其中的孔，所述孔与在所述连接板的第一端或第二端中形成的孔对准，以利于通过固定构件将所述连接板固定在所述凹槽内。

13.根据前述权利要求中任一项所述的地基系统，其中，所述连接板在其第一端和第二端均具有孔。

14.根据前述权利要求中任一项所述的地基系统，其中，所述围栏板能够安装至所述连接板的自由端。

15.根据权利要求14所述的地基系统，其中，所述围栏板的底座安装在所述连接板上。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的地基系统，其中，所述围栏板包括开放式结构、封闭式结构或开放式结构和封闭式结构这两者的组合。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的地基系统，其中，所述结构包括控制器壳体，所述控制器壳体构造成牢固地安装至所述块中的至少一个。

18.一种在偏远地点构造结构的方法，所述方法包括：

在偏远地点处形成水平地面；在所述水平地面上创建由互连的块组成的地基网格；

将所述结构的至少一条支腿安装到所述地基网格的所述块之一的表面，使得所述结构的所有支腿由至少一个地基网格支撑；以及

围绕至少一个地基网格的周边固定多个围栏板，以将所述结构封闭在其中。

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