CN114541487B - 一种建筑物抗浮结构及施工方法 - Google Patents

一种建筑物抗浮结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种建筑物抗浮结构及施工方法，建筑物抗浮结构包括基桩，插接于建筑物的混凝土浇筑的基础内并延伸至基础外；抗拔桩，分布于建筑物的周向，竖直插接于地下，且抗拔桩与基桩数量相同，抗拔桩顶端与基桩抵接；抗浮层，浇筑于建筑物的基础的周向，分别与基桩、抗拔桩和建筑物固定连接；承载环，套设于抗拔桩顶端，且基桩周向外壁与承载环下表面抵接，本申请具有提高建筑物抗浮性能的效果。

Description

一种建筑物抗浮结构及施工方法
技术领域
本申请涉及建筑抗浮工程的技术领域，尤其是涉及一种建筑物抗浮结构及施工方法。
背景技术
当建筑物部分位于地下水位以下时，根据阿基米德定理，建筑物会像船一样有浮力产生，浮力的大小等于建筑物排开地下水的重量；建筑物在建造前会进行勘测地形和地质，根据勘测结果来设计建筑物，但是由于外界环境影响，比如建筑物附近河流补水，造成河流水位增加，同时导致附近的地下水位升高，由于原有建筑物抗浮水位较低，因此会导致建筑物上浮，因此需要对建筑物做抗浮处理。
现有的在对建筑物进行抗浮处理时，常采用增加建筑物重量的方式或采用抗拔桩的方式来实现提高建筑物的抗浮能力。
针对上述中的相关技术，发明人认为采用增加建筑物的方式会造成建筑材料的浪费，同时还要考虑附加的重量带来的额外的沉降；抗拔桩的设置解决了上述问题，但是抗拔桩插接在地下，存在有建筑物抗浮性能差的缺陷。
发明内容
为了解决建筑物抗浮性能差的缺陷，本申请提供一种建筑物抗浮结构及施工方法。
第一方面，本申请提供一种建筑物抗浮结构，采用如下技术方案：基桩，插接于建筑物的混凝土浇筑的基础内并延伸至基础外；抗拔桩，分布于建筑物的周向，竖直插接于地下，且抗拔桩与基桩数量相同，抗拔桩顶端与基桩抵接；抗浮层，浇筑于建筑物的基础的周向，分别与基桩、抗拔桩和建筑物固定连接；承载环，套设于抗拔桩顶端，且基桩周向外壁与承载环下表面抵接。
通过采用上述技术方案，基桩和抗浮层的设置实现了将抗拔桩和建筑物的基础进行连接的作用，同时承载环的设置提高了抗拔桩与建筑物的基础的连接稳定性，抗拔桩的设置利用其与土地之间的摩擦力对建筑物产生拉力以提高建筑物的抗浮能力，同时抗浮层和基桩将抗浮桩与建筑物的基础连接为整体，此时在抗浮桩和抗浮层的作用下增加了基础的重量，进而达到了提高建筑物抗浮性能的效果。
优选的，抗拔桩包括：浇筑筒，插接于地下，两端开口的管状结构，用于浇筑混凝土；拼装筒，固定连接于浇筑筒底端，且拼装筒插接于下方浇筑筒顶端；浇筑筒内设置有稳固组件，稳固组件用于提高浇筑筒插接在地下后的稳定性，沿浇筑筒长度方向设置有多个。
通过采用上述技术方案，使用时首先钻设桩孔，将浇筑筒插接在桩孔内，此时拼装筒的设置实现了多个浇筑筒连接的效果，此时调节稳固组件以实现增加抗拔桩与土地连接稳定性的效果，再向浇筑筒内浇筑混凝土，最终实现提高建筑物抗浮能力的效果。
优选的，稳固组件包括：连接筒，设置有两个，两所述连接筒关于浇筑筒的中心线对称设置，且连接筒贯穿浇筑筒并与浇筑筒转动连接；插接管，数量与连接筒相同，滑动插接于连接筒内，两插接管由底端到顶端逐渐相互靠近；传送筒，为两端封闭的管状结构，两所述插接管相互靠近的一端均插接在传送筒内，与传送筒铰接，且插接管与传送筒的空腔连通；连接块，固定连接在连接筒其中一内壁，等距设置有多个；插接块，固定连接在插接管其中一外壁，且插接块位于相邻两连接块之间。
通过采用上述技术方案，稳固组件在使用时，向下按压传送筒，此时在传送筒的作用下两插接管相互远离的一端向相互背离的一侧移动，此时插接管穿出浇筑筒插接在土地内，在连接块和插接块的相互作用下，插接管与传送管之间的相对位置确定，待浇筑混凝土之后，插接管与浇筑筒不会发生相对的位移，进而当地下水位上升对建筑物产生浮力时，插接管与浇筑筒亦不会发生相对位置的变化，进而提高了抗浮桩插接在土地内的稳定性，进而提高建筑物的抗浮能力。
优选的，插接管周向外壁开设有通孔，插接管内插接有吸水板。
通过采用上述技术方案，在吸水板和通孔作用下，地下水经过穿过通孔流向插接管内，同时在吸水板的过滤作用下，地下水流向传送筒，实现了减少插接管周围地下水的效果。
优选的，浇筑筒内设置有用于调节插接管与浇筑筒之间相对位置的调节组件，调节组件包括：导向管，固定连接在浇筑筒内壁，且沿浇筑筒长度方向分布有多个；导向管周向壁开设有转槽和压槽，压槽顶端与转槽连通，且压槽开设方向与浇筑筒长度方向相同；调节管，竖直设置，位于浇筑筒内，并插接于导向管内，沿导向管长度方向滑移；承载管，固定连接于调节管外壁并与调节管连通，且承载管与调节管垂直，插接于转槽或压槽内；连通管，竖直设置，连通于承载管背离调节管的一端，且滑动插接在连接筒内。
通过采用上述技术方案，使用调节组件调节插接管与浇筑筒之间相对位置时，转动调节管，调节管带动承载管沿转槽的开设方向转动，当调节管与压槽正对时，在导向管重力作用下调节管沿导向管的长度方向向下移动，此时连通管插接在传送筒内，同时带动传送筒向下移动，进而实现带动插接管插接在土地内，达到了提高建筑物抗浮能力的效果；同时传送筒内的水会穿过连通管、承载管和调节管实现地下水的竖向排水，进而减少抗拔桩周围的地下水，提高抗拔桩周围土壤的密度和硬度，进而达到提高建筑物抗浮能力的效果。
优选的，调节管末端连通有防转管，防转管非圆形管状结构，调节管顶端套设有防转套，防转管插接于防转套内。
通过采用上述技术方案，防转套和防转管的设置在保证调节管能实现传送地下水，调节插接管与浇筑筒之间相对位置的同时，还能降低调节管的长度，进而便于运输和生产。
第二方面，本申请提供一种建筑物抗浮结构的施工方法，采用如下技术方案：
建筑物抗浮结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、抗浮基坑开挖，用于浇筑后形成抗浮层；
S2、基桩固定；
S3、抗拔桩固定；
S4、抗浮基坑内浇筑混凝土，形成抗浮层。
通过采用上述技术方案，浇筑的抗浮层、基桩和抗拔桩配合使用，在对建筑物提供拉力已防治其上浮的同时，抗浮层的设置将基桩、抗拔桩连接为整体，使其重力作用于建筑物的基础，进而增加了建筑物基础的重量提高抗浮能力，同时不会对建筑物造成损坏。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.基桩、抗拔桩和抗浮层配合使用，在对建筑物提供拉力作用的同时，其本身的重量亦提高了建筑物的抗浮能力；
2.稳固组件的设置提高了抗拔桩与土地之间的连接稳定性，进而提高了建筑物的抗浮能力；
3.调节组件的设置能便于工作人员调节插接管和浇筑筒之间的相对位置，同时调节组件与稳固组件配合使用能实现将抗拔桩周围的水分进行排出，提高抗拔桩周围土壤的密度，提高建筑物的抗拔能力，同时便于工作人员使用。
附图说明
图1是为显示基础和抗浮层的剖视图；
图2是为显示基桩和抗拔桩的部分零件示意图；
图3是为显示调节组件的剖视图；
图4是为显示稳固组件的零件示意图；
图5是为显示防转管的剖视图。
图中，1、基桩；2、抗拔桩；21、浇筑筒；22、拼装筒；3、抗浮层；4、承载环；5、稳固组件；51、连接筒；52、插接管；521、通孔；522、吸水板；53、传送筒；54、连接块；55、插接块；6、调节组件；61、导向管；611、转槽；612、压槽；62、调节管；63、承载管；64、连通管；7、防转管；71、防转套；8、基础。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种建筑物抗浮结构。
参考图1和图2，一种建筑物抗浮结构包括基桩1、抗拔桩2、抗浮层3和承载环4；基桩1插接在建筑物的混凝土浇筑的基础8内，且基桩1延伸至基础8外，且沿建筑物的周向分布，本申请实施例中基桩1水平设置即垂直于基础8；抗拔桩2数量与基桩1数量相同，且抗拔桩2竖直设置，抗拔桩2插接于地下且抗拔桩2的顶端与基桩1背离基础8的一侧抵接，即基桩1沿建筑物的周向分布；承载环4固定连接在抗拔桩2的周向外壁，且承载环4的下表面与基桩1的周向外壁固定连接，抗浮层3浇筑于基础8的周向分别与基桩1、抗拔桩2、承载环4和建筑物固定连接，本实施例中在施工时首先沿建筑物的周向开挖抗浮基坑，再将基桩1与裸露出的基础8进行连接，同时进行抗拔桩2的施工，施工完成后在抗浮基坑内浇筑混凝土，待浇筑混凝土硬化进而完成基桩1、抗拔桩2、承载环4和建筑物的固定。
抗拔桩2的设置实现了对建筑物的拉拽，进而提高了建筑物与土地的连接稳定性，同时抗浮层3的设置将抗拔桩2与建筑物的基础8连接为整体，提高了连接稳定性，同时连接为整体后，抗拔桩2的设置不仅实现了对建筑物的拉拽，抗拔桩2自身的重量和抗浮层3的重量亦提高了建筑物的抗浮能力，进而达到了建筑物的抗浮性能。
参考图2和图3，抗拔桩2包括浇筑筒21和拼装筒22，浇筑筒21插接于地下，为两端开口的管状结构，用于浇筑混凝土；拼装筒22固定连接于浇筑筒21的末端，且拼装筒22套设于下方浇筑筒21的顶端；浇筑筒21内设置有提高浇筑筒21插接在地下后稳定性的稳固组件5，稳固组件5沿浇筑筒21长度方向设置有多个；浇筑筒21内设置有用于调节稳固组件5与浇筑筒21之间相对位置，实现稳固组件5增加浇筑筒21与土地连接稳定性的调节组件6。
抗拔桩2在使用时，首先在对应基桩1的位置开挖桩孔，此时将浇筑筒21插接在桩孔内，与此同时拼装筒22套设并插接在下方浇筑筒21的顶端，在将浇筑筒21插接在桩孔内的同时，稳固组件5和调节组件6同样位于桩孔内，此时使用调节组件6调节稳固组件5，以提高浇筑筒21与土地的连接稳定性，再向浇筑筒21内浇筑混凝土，待混凝土硬化，即完成了抗拔桩2的施工。
参考图3和图4，稳固组件5包括连接筒51、插接管52、传送筒53、连接块54和插接块55，同一组稳固组件5中连接筒51设置有两个，两个连接筒51关于浇筑筒21的中心线对称设置，且连接筒51贯穿浇筑筒21并与浇筑筒21转动连接；插接管52数量与连接筒51数量相同，且插接管52滑动插接于连接筒51内，两插接管52从顶端到底端逐渐相互靠近；插接管52周向外壁开设有通孔521，插接管52内插接有吸水板522；传送筒53为两端封闭的管状结构，两个插接管52相互靠近的一端均插接在传送筒53内，并与传送筒53交接，且插接管52与传送筒53的空腔连通；连接块54固定连接在连接筒51的其中一内壁，且连接块54等距设置有多个，插接块55固定连接在插接管52的其中一外壁，且插接管52位于相邻两连接块54之间。
参考图3和图4，使用稳固组件5提高浇筑筒21与土地之间连接稳定性时，向下按压传送筒53，由于插接管52与传送筒53铰接，同时插接管52滑动插接在连接筒51内，当向下按压传送筒53，在压力作用下插接块55与连接块54发生相对的位移，此时插接管52插接在土地内，进而实现增加了浇筑筒21与土地的连接稳定性，进而增加了抗拔桩2与土地的连接稳定性，实现了提高了建筑物抗浮能力的效果。
参考图3和图4，调节组件6包括导向管61、调节管62、承载管63和连通管64，导向管61固定连接在浇筑筒21内壁，且导向管61管径小于浇筑管的管径，导向管61沿浇筑筒21长度方向分布有多个；导向管61周向内壁开设有转槽611和压槽612，转槽611和压槽612均贯穿导向管61的管壁，且转槽611与压槽612连通，压槽612开设方向与浇筑筒21长度方向相同；调节管62竖直设置，调节管62插接在导向管61内，并沿导向管61长度方向滑移；承载管63固定连接在调节管62外壁并与调节管62连通，且承载管63与调节管62垂直，插接于转槽611或压槽612内；连通管64竖直设置，连通于承载管63背离调节管62的一端，且滑动插接在传送筒53内，本实施例中，当连通管64插接在传送筒53内时，承载管63滑动插接在压槽612内；当连通管64未插接在传送筒53内时，转动调节管62，调节管62带动承载管63在转槽611内转动，当承载管63位于压槽612内时，调节管62带动连通管64向下移动此时，连通管64插接在传送筒53内。
参考图3和图4，进而实现了带动传送筒53向下移动的效果，当传送筒53向下移动时，插接管52插接在土地内，进而实现了提高浇筑筒21与土地的连接稳定性，同时连通管64插接在传送筒53内，地下水由通孔521进入插接管52内，在经过吸水板522的过滤后传送至传送筒53内，此时有连通管64将地下水传送至承载管63再由承载管63将水传送至调节管62，进而实现了将地下水排出的效果，此时抗拔桩2周围的地下水减少进而提高了周围土壤的硬度，同时减少了地下水对抗拔桩2的影响，达到了提高建筑物抗浮能力的效果。
参考图3和图5，调节管62末端连通有防转管7，防转管7为非圆形管状结构，调节管62顶端套设有防转套71，防转管7插接于防转套71内；防转管7和防转套71的设置能便于工作人员将调节管62进行拼装，提高了运输的便利性。
本申请实施例建筑物抗浮结构的实施原理为：对建筑物进行抗浮施工时，首先沿建筑物的周向开挖抗浮基坑，此时在建筑物的基础8内插接基桩1，在对应基桩1的位置钻设桩孔，此时将浇筑管插接在桩孔内，通过调节组件6实现调节插接管52与浇筑筒21之间的相对位置，当插接管52插接在土地内后，向浇筑筒21内浇筑混凝土，进而完成了抗拔桩2的施工，此时在抗浮基坑内浇筑混凝土，进而实现将基桩1、建筑物和抗拔桩2进行连接；抗拔桩2对建筑物起到拉拽作用的同时，抗拔桩2和抗浮层3与建筑物连接，在抗拔桩2和抗浮层3重力作用下，提高了建筑物的抗浮能力。
本申请实施例还公开一种建筑物抗浮结构的施工方法。
包括以下步骤：S1、抗浮基坑开挖，用于浇筑后形成抗浮层3；抗浮基坑沿建筑物的周向开挖，且只需要露出部分基础8即可；
S2、基桩1固定；基桩1固定时，首先在基础8周向打孔，打孔后孔内插接钢筋笼，同时在位于基础8外的钢筋笼的周向包覆浇筑模壳，浇筑混凝土形成基桩1；
S3、抗拔桩2固定；首先在建筑物周围钻设桩孔，将浇筑筒21底端向下依次插接在桩孔内，转动调节管62，沿压槽612的开设方向下压调节管62；
S4、抗浮基坑内浇筑混凝土，形成抗浮层3。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种建筑物抗浮结构，其特征在于：包括：
基桩(1)，插接于建筑物的混凝土浇筑的基础(8)内并延伸至基础(8)外；
抗拔桩(2)，分布于建筑物的周向，竖直插接于地下，且抗拔桩(2)与基桩(1)数量相同，抗拔桩(2)顶端与基桩(1)抵接；
抗浮层(3)，浇筑于建筑物的基础(8)的周向，分别与基桩(1)、抗拔桩(2)和建筑物固定连接；
承载环(4)，套设于抗拔桩(2)顶端，且基桩(1)周向外壁与承载环(4)下表面抵接；
抗拔桩(2)包括：
浇筑筒(21)，插接于地下，两端开口的管状结构，用于浇筑混凝土；
拼装筒(22)，固定连接于浇筑筒(21)底端，且拼装筒(22)插接于下方浇筑筒(21)顶端；
浇筑筒(21)内设置有稳固组件(5)，稳固组件(5)用于提高浇筑筒(21)插接在地下后的稳定性，沿浇筑筒(21)长度方向设置有多个；
所述稳固组件(5)包括：
连接筒(51)，设置有两个，两所述连接筒(51)关于浇筑筒(21)的中心线对称设置，且连接筒(51)贯穿浇筑筒(21)并与浇筑筒(21)转动连接；
插接管(52)，数量与连接筒(51)相同，滑动插接于连接筒(51)内，两插接管(52)由底端到顶端逐渐相互靠近；
传送筒(53)，为两端封闭的管状结构，两所述插接管(52)相互靠近的一端均插接在传送筒(53)内，与传送筒(53)铰接，且插接管(52)与传送筒(53)的空腔连通；
连接块(54)，固定连接在连接筒(51)其中一内壁，等距设置有多个；
插接块(55)，固定连接在插接管(52)其中一外壁，且插接块(55)位于相邻两连接块(54)之间；
所述插接管(52)周向外壁开设有通孔(521)，插接管(52)内插接有吸水板(522)；
所述浇筑筒(21)内设置有用于调节插接管(52)与浇筑筒(21)之间相对位置的调节组件(6)，调节组件(6)包括：
导向管(61)，固定连接在浇筑筒(21)内壁，且沿浇筑筒(21)长度方向分布有多个；导向管(61)周向壁开设有转槽(611)和压槽(612)，压槽(612)顶端与转槽(611)连通，且压槽(612)开设方向与浇筑筒(21)长度方向相同；
调节管(62)，竖直设置，位于浇筑筒(21)内，并插接于导向管(61)内，沿导向管(61)长度方向滑移；
承载管(63)，固定连接于调节管(62)外壁并与调节管(62)连通，且承载管(63)与调节管(62)垂直，插接于转槽(611)或压槽(612)内；
连通管(64)，竖直设置，连通于承载管(63)背离调节管(62)的一端，且滑动插接在连接筒(51)内。
2.根据权利要求1所述的一种建筑物抗浮结构，其特征在于：所述调节管(62)末端连通有防转管(7)，防转管(7)非圆形管状结构，调节管(62)顶端套设有防转套(71)，防转管(7)插接于防转套(71)内。
3.一种如权利要求1所述的建筑物抗浮结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、抗浮基坑开挖，用于浇筑后形成抗浮层(3)；
S2、基桩(1)固定；
S3、抗拔桩(2)固定；首先在建筑物周围钻设桩孔，将浇筑筒(21)底端向下依次插接在桩孔内，转动调节管(62)，沿压槽(612)的开设方向下压调节管(62)；
S4、抗浮基坑内浇筑混凝土，形成抗浮层(3)。
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