CN1247859C - 整体式基座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低冲击的地基系统,需要较小的基坑或不需要基坑,可以保持所竖立之处的场地的土壤和排水特性。该系统利用了与基座或其他设计成与地基墙壁接合的基座部件相结合的小斜度打入的桩,并代替通常在这类墙壁下构建的公用基座。

Description

整体式基座
技术领域
本发明涉及一种用于支承表面建筑物的装置和方法,更具体的说,本发明涉及一种改进的地基基座,该基座是为贯入最少的地基系统而提供。
背景技术
表面建筑物的建造一定包括建造地基以支承该建筑物的初始任务。现行实践中制备的大多数地基是由墙壁和公知为基座的承载基底构成。基座是将水泥材料倾倒到在地面以下很深的基坑内的场地。基坑使得基座建造在区域冰冻线之下的坚实的承载土壤上。一旦固化,在基座的顶部上构建成形板和内部加强构架,以允许随后倾倒水泥材料,以形成从基坑内升出到地面以上理想高度的墙壁。
安装对环境具有最小影响的地基的推动力在很多区域内变得普遍。场地的处理对原状土壤的影响是永久的,并且不局限于它们发生的单个场地。利用大型机械、广泛挖掘和填充技术以及改变排水形式和地下水位来“改进”场地会损害场地、土壤以及周围环境的生物构成(make up)、结构完整性、以及预先存在的排水特性。这又会对“下游”具有损害效果,在河床内不期望的侵蚀材料的积累会改变植物和动物的栖息地。设计成通过截留不期望的排水并将它们缓慢地释放回水系中来替代原状土壤的存储和过滤功能的人造系统会使历史形成的分水界干枯,再次导致对环境和水质的损害。
在地基设计和构建方面的革新必须考虑不仅对环境影响小,而且是适于尽可能最宽范围的建筑类型的经济合理的建造。至于对改善环境具有明显效果并确保对我们的人口及其建筑技术的可承受性的小影响构建系统,它们的使用必须分布广并且可快速溶入目前发展实践的主流中。
美国专利第5039256号公开了改正上述多个环境问题的系统。美国专利5039256的公开内容在此引用作为参考。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的地基系统,该系统依靠改进的承载基座。
本发明的另一目的是提供一种改进的地基系统,该系统实现包括基槛的向下台阶(step down)结构的平整技术。
本发明的另一目的是提供一种改进的地基系统,其不再需要构建表面建筑物的特殊木质框架技术,以修正倾斜的基槛。
本发明的另一目的是提供一种新型基座部件,以提供改进的地基系统。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法利用设定在墙壁模壳(wall form)之间的基座部件。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法利用设定在标准墙壁模壳之间的基座部件。
本发明的另一目的是提供一种用于构造结构地基的新方法,该方法利用在墙壁模壳内整体滑动的基座部件。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法利用在标准墙壁模壳之内整体滑动的基座部件。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法利用足够轻而使安装工人能够在现场携带并定位的基座部件。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法可应用于各种场地和土壤条件下。
本发明的另一目的是提供一种用于建造结构地基的新方法,该方法可应用于各种建筑类型中。
本发明的另一目的是提供一种地基,该地基可应用于均匀或非均匀分布的载荷条件、以及集中的或点载荷的条件。
本发明的另一目的是提供一种地基,该地基可应用于保持墙壁载荷条件。
本发明的另一目的是提供一种地基,该地基可应用于装饰的水泥墙壁用途,支承它们自身重量。
本发明再一目的是提供一种用于建造地基系统的方法和装置,其需要比目前方法所需少得多的原料。
本发明再一目的是提供一种构建地基系统的方法和装置,其很少需要或者不需要用于建筑物的现场基坑。
本发明的再一目的是提供一种方法和装置,用于建造地基系统,而不明显损害或改变它所接合的土壤的水分含量、排水特性、生物构成或结构完整性。
提供一种具有容易维护和/或更换的零件的地基系统也是本发明的目的。
提供一种能够作为具有特定承载能力和结构功能的标准化构造部件而反复应用的地基系统也是本发明的目的。
本发明的上述和其他目的体现在一系列基座部件中,该基座部件用来与地基的打入桩、可压缩排水衬垫(drain bed)、以及地面以上的墙壁部件相结合。本发明构造在地面上,不需要或只需要非常小的基坑。本发明是在美国专利5039256所公开的发明上的扩展,并提供一种可以直接与地基墙壁成为一体的低冲击基座系统(low impact footing system),由此消除传统的地下基座。所形成的地基利用比传统地基组件少的材料,并更容易由建筑工人在现场实现。为了实现上述目的,本发明提供了一种用于为地上建筑物构建地基的组装部件,所述部件包括:第一地基墙壁连接件,其与相应的第二地基连接件间隔开,其中所述间隔提供了填充地基材料的容积;在所述第一和所述第二地基墙壁连接件内的一个或多个开口,该开口构造成一个或多个桩从其穿过;以及放置在所述第一和第二地基墙壁连接件之间并与之连接的加强构件,其中,所述加强构件提高所述连接件的位置保持力,并在完成时为所述地基提供强度,还包括一个或多个用于所述开口的加强套管。
本发明提供了一种用于构建建筑物地基的基座,包括:a.基座部件,其具有:第一垂直墙壁,其包括第一孔和第二孔,第二垂直墙壁,其包括第三孔和第四孔,其中所述第四孔与所述第一孔对角地分隔开并高于所述第一孔,而且所述第三孔与所述第二孔对角地分隔开并低于所述第二孔,所述第二墙壁与所述第一墙壁分隔开并平行,第一套管,其连接所述第一孔和所述第四孔,第二套管,其连接所述第二孔和所述第三孔,以及连接器,其包括至少一个板件,用于连接所述第一墙壁和所述第二墙壁,以提高所述第一墙壁和所述第二墙壁的位置保持力,并在所述第一墙壁和所述第二墙壁之间提供至少一个空间,用于容纳地基材料和加强件;b.第一桩,用于通过所述第四孔、所述第一套管和所述第一孔倾斜地打入地面内;以及c.第二桩,用于通过所述第二孔、所述第二套管和所述第三孔倾斜地打入地面内。
本发明提供了一种用在建造建筑物所用地基的基座部件,该建筑物包括带有至少一个通道的第一垂直墙壁、带有至少一个通道的第二垂直墙壁,且其中第二墙壁与第一墙壁隔开并基本上与之平行。还包括有至少一个桩,用于通过第一墙壁的至少一个通道和/或第二墙壁的至少一个通道打入地面内;以及连接器,用于连接第一墙壁和第二墙壁,以提高第一墙壁和第二墙壁的位置保持性,并在第一墙壁和第二墙壁之间提供至少一个空间,来容纳地基材料。
本发明第一实施例提供了一系列基座部件,该基座部件包含带有套管的开口,用于容纳打入桩,并包含地基墙壁接合于其内的中心通道。到达适宜的土壤承载地层的桩优选成角度地被驱动过套管,并到达由特定承载标准确定的深度。每个部件包括两个半部,它们相对于其要接合的地基墙壁的宽度间隔开预定距离。这两个半部由驱动套管保持在预定间隔,而驱动套管又通过两个半部的材料保持在它们相应的位置处。套管还通过与套管和半部都接合的加强元件约束在这个位置处。所形成的组件提供了一种用于定位桩的构件,并与桩相协作而成为承载元件,当串联使用时该承载元件可以与地基墙壁成为一体。当根据要支承的建筑物的负载标准正确排列并间隔开时,一体化的这一系列基座为放置墙壁钢筋网(wall-reinforcinggrid)的水平元件提供了框架,而墙壁钢筋网用于竖立地基框架,并用于随后墙壁所用水泥材料的现场浇筑。
本发明的第二实施例提供了一系列基座部件,该部件包含带有套管的开口,用于容纳打入桩,该部件优选地构造成特定形状和尺寸,而地基墙壁可以围绕该部件建造。如在第一实施例中的,到达适当土壤承载地层的桩优选地成角度地被驱动过套管,而到达由特定负载标准所确定的深度。每个部件包括两个面板,这两个面板相对于其所要接合的地基墙壁的宽度间隔开预定距离。这两个面板由内板或前板保持预定间隔,该内板或前板优选地基本垂直于面板并成形为使得随后可以定位地基墙壁内的纵向钢筋且水泥材料可以正确流动。面板与套管接合并固定,套管相对于面板中的相应开口成相反角度(opposing angle)。所形成的组件提供了用来定位桩的构件,又与桩一起成为承载元件,当串联使用时,该元件可以整体配装到水泥地基墙壁所用的墙壁模壳内,并与其成为一体。
通过加入在某些用途中需要的可压缩排水衬垫,第一或第二实施例的整个组件提供了低冲击地基,其不需要或仅需要最小的基坑。所要建造的表面建筑物的基底利用任意适当的传统连接方法附着到所形成的地基的顶部或基槛上。一旦附着,该表面建筑物将直接坐落在所形成的地基上,将其载荷通过墙壁和它所接合的以桩为基础的各部件转移到下面的承载土壤中。整个组件也可以应用于保持地基墙壁用途和装饰地基墙壁用途。根据特定的排列和间隔,一体形成连续的地基墙壁的特定几何规格的打入桩组以及它们与各部件的关系直接涉及系统的载荷特性和容量。本发明通过这种设计确保了它们的关系保持稳定,使得整个组件可以抵抗如每种用途所要求的重力、横向力和提升力。
本发明的前述特征将在下面参照附图对其特定示例性实施例的详细讨论中加以全面描述。
附图说明
图1是第一实施例的透视图,其示出串联布置的各部件的一部分,该部件为打入桩、公用钢筋网、以及标准的水泥墙壁模壳的定位作准备,在此形成墙壁的水泥材料还未浇筑。
图2是第一实施例的前视图,其示出图1中组件的一部分,该部分与完全打入的桩完全成为一体,浇筑了墙壁且去除掉了墙壁的模壳,完成了的地基组件遵循一个倾斜的地势,且墙壁采用了传统水泥地基墙壁的很多标准特征。
图3是第一实施例的横截面图,示出完成了的地基组件。
图4是第二实施例的透视图,示出两个串联布置的基座组件,该基座组件为打入桩、以及公用钢筋的随后定位作准备。标准水泥墙壁模壳在每一侧封闭该部件、抵靠面板。形成墙壁的水泥材料还未浇筑。
图5是第二实施例的前视图,示出图4中组件的一部分,该部分现在与完全打入的桩完全成为一体,所接合的水泥墙壁已经浇筑且已经去除了墙壁的模壳。完成的水泥组件坐落在可压缩排水衬垫上,并遵循一个倾斜的地势。该墙壁部件部分示出带有依靠该墙壁的植入的土壤,并采用水泥地基墙壁的很多标准特征。
图6是第二实施例的横截面图,示出完成了的地基组件。
图7是第二实施例的俯视图,示出基座部件。
图8是第二实施例的俯视图,示出基座部件的一个变型。
图9是第二实施例的透视图,示出图8的基座部件。
具体实施方式
首先简单综述,本发明旨在一种改进的最小冲击的地基系统。改进的本发明是一种结构组合,它独特地允许将基于桩的基座部件与公用地基的墙壁部件成为一体,从而形成以无基坑或很小基坑安装的低冲击系统。在优选实施例的附图的以下讨论中,相同的附图标记用来标示各图中给出的公用元件。词汇“公用”或“标准”用来表示已经在商业实践中使用且并非本发明独有的零件。
第一实施例参照图1,所示出的是串联布置的两个基座的透视图,该基座为打入桩、钢筋网、和水泥墙壁模壳的定位作准备。形成传统墙壁部件的水泥材料还未浇筑。基座部件包括标记为1i和1ii的两个半部。这两个半部的间隔限定为随后的墙壁的所需宽度,而部件将与该墙壁接合。两个半部产生的通道4使得这个随后的墙壁可以与基座部件完全接合。通道还使得基座部件的重量大大减轻,并使得穿过它的钢筋网6得以连续。在一些用途中,这个钢筋网的预切割部分在现场放置基座部件之前可以通过任意数量的固定装置预设在通道中。
基座部件包含位于基座半部1i、1ii之间并穿过相应的基座半部1i、1ii的套管3。套管包含上(进入)和下(离开)开口,用于放置并接合打入桩2。此外,基座部件包括加强元件5,其作用为在向下负载的扩张力作用下保持套管下端,并也作用为提供钢筋网6的下部水平元件的放置位置。
在优选实施例的这个图中,加强元件由与钢筋网类似的钢筋构成,并成形为连续的钩形,其围绕套管的下端。然而,它可以是适于执行其特定功能的任何适宜的合金、材料或形状。加强元件5还为基座半部1i、1ii的刚性、预定宽度间隔作准备,并也作用为提高各半部与随后通过通道4浇筑的水泥之间的结合。
图中示出为被部分打入的桩2在此阶段用在组件的竖立中,以将基座部件在地势中固定到位并相对彼此固定。虽然它们还没有提供它们完全的结构功能,但是在水泥墙壁的随后浇筑过程中,它们可以保持于这种局部打入的位置,或它们在一次浇筑墙壁模壳7并设定相应的夹板8之前完全打入。墙壁模块定位在基座部件之间,并沿着部件的边缘座靠在基座凸出部9上。凸出部定位且尺寸确定成提供相对模壳的适当间隔,该间隔限定了现场浇筑的水泥墙壁的宽度。
可以用所示之外的其他类型的墙壁模壳替代,以便形成水泥墙壁,并且,模壳座靠的凸出部可以改变来适应这些变化。墙壁模壳7可以利用夹板8(未示出,在模壳的底边缘处),或者通过沿着模壳的外下边缘放置木制或钢制底架(未示出)防止在它们底部处散开。对于高于基座部件顶部的墙壁浇筑,(图2)金属板在部件之上的空间内于墙壁模壳之间滑动,或切割模壳材料的较小部分,以便在相同位置处配装并确定尺寸。这将防止现场浇筑的后续水泥材料在基座部件顶部溢出(板和/或较小的模壳部分未示出)。
基座部件1的间隔是根据要支承或保持的建筑物的结构承载需求而预定的。更具体的说,对于诸如房屋的表面建筑物,单独的基座部件沿着所提出的建筑物放置在特定位置处,以形成与要确保的建筑物的地板尺寸相对应的地基周界。更紧密的间隔将导致更高的载荷能力。类似地,打入桩的直径和长度将影响系统在各种土壤类型中的载荷能力,即,直径越大和/或越长的桩具有越高的载荷能力。基座部件和打入桩相结合取代了传统的标准地基基座,并消除了挖掘的需求。如图所示的组件设定在地面上,不需基坑。
图2示出优选组件一部分的前视图,现在该组件与完全打入的桩完全成为一体,浇筑了所接合的水泥墙壁且墙壁模壳已经去除。基座元件1i、1ii目前是现场浇筑的水泥墙壁10的整体部件,它不会将载荷从上层结构传递到正好位于其下的地面的松软土壤中,而是将其载荷传递到基座。墙壁从一个基座到另一基座跨过,并通过钢筋网6和浇筑的水泥材料的连续性与每个基座接合。
所完成的地基组件遵循一个倾斜的地势,并且墙壁部件提供了传统水泥地基中的很多所需特征。墙壁的顶部相对于倾斜地面水平,并利用了向下台阶12。安装了地基通气口11,且锚定螺栓13用于将地基与建筑物的框架相连接。实际上,很多目前商业实践中发现的地基墙壁实施例都可以加以利用,就象墙壁部件完全是传统的那样。
基座部件具有端盖3a,该端盖覆盖嵌入的套管及其相应的打入桩的上部开口。可以除去端盖,以便接近桩进行检查。损耗的或其他成问题的桩可以通过套管上端内的开口予以去除并加以更换,并更换端盖。这个端盖由橡胶化的聚合物或其他适宜材料制成。
优选地是基座部件可以铸造为水泥材料,但是其他承载材料也是可接受的,如金属、热塑性塑料、合成物或其他材料。类似地,传统的墙壁优选地在现场用水泥材料浇筑,但是在不背离本发明的思想下使用其他材料也是可能的。墙壁部件可以预铸成各片段,且基座部件在现场设定预铸的片段之前嵌入,打入桩在现场与场地成为一体。各种形状和尺寸的这种预铸墙壁和基座部件的组合可以与本发明一同使用。
图3示出优选的完成后的地基组件的横截面图。示出现场浇筑的水泥墙壁10相对于基座部件半部1i、1ii、以及它们相应的套管3和打入桩2就位。墙壁填充基座部件通道4,接合钢筋网6,并围绕套管3和加强元件5。也示出了可选的上部加强元件5a,该加强元件提供与其下部的对应件相同的功能,围绕套管的上端并为钢筋网的水平元件的放置提供额外的位置。也提供了用于携带和定位部件的方便手柄。墙壁10的上部位于基座部件之上,并可以与钢筋网结合成形,而浇筑成待建建筑物或场地需要的那么高。
示出套管3及其相应的桩2与垂直方向大致成40度的角度,但是该角度可以在20到80度之间调节,以适应打入桩结构和/或墙壁宽度的变化,随着套管角度的变化,基座半部之间通道的宽度将改变。套管优选地具有扩大的上端,以容纳端盖3a,并且可以包含在套管直径或横截面上的这种扩大或其他变化,以便相对于打入桩、或加强元件的放置或者端盖提供附加功能。桩2打入周围土壤中,使得它们上端处于正好在保护性端盖3a之下的位置处,以使得接近容易。
套管3根据打入桩2的直径确定尺寸,形成最小游隙的滑动干涉。套管优选地由基本上刚性的热塑性材料构成,然而,可以用电镀的钢管、铝和其他合金或化合物替代。实际上,在处理过程中去除套管,并在固化的水泥材料中留下空腔,而桩可以通过该空腔被打入的其他结构也是有可能的。桩优选地是镀锌钢材,但也可以是不锈钢、其他适当的合金、陶瓷或适当结构特性的复合材料。最后,完成了的组件被示出落座在细砾床14上。对于某些用途,添加这种材料可以使得场地排水在任何方向上于地基系统之下自由流动。在一些区域内,它也可以作用为可压缩的部件,使得霜冻或粘土冻胀的土壤向上推动,而不会将破坏性的提升力作用在地基上。这种和其他适宜的材料,如普通的可压缩纸板、木屑、塑料和其他材料都可以用来提供此功能。
示例1第一实施例的发明中,在场地包括多树木植被的情况下,一般仅在家庭和车道的覆盖区域内,植被由较小的履带设备清除,并修整或平整。事先放置表层土之后立即用水力播种该区域。该场地平整为尽可能接近自然地面的轮廓,并留意在结构覆盖区域内没有会积水的低处。
下一步骤是标记出地基,并将2″到3″的圆形细砾沿着房屋的轮廓放置。在该示例中,房屋在供电线或管路通过的槽隙上包括木框架的地板,并带有所连接的混凝土楼板的车库。如果现场非常倾斜,则必须竖立定斜板,以标记出水平和直角基准。接着,砂砾被耙平整到大约10″宽。
根据预定计划,基座部件放置在它们所需的位置处,且墙壁成形板定位在其间。桩放置在基座部件内并打入土壤中几英寸,确保基座部件的侧面垂直,并且墙壁模壳与模壳的座靠凸出部正确接触。(在基座部件的侧面上具有隆起的边缘,在这个实施例中,该边缘为墙壁模壳板提供支座)在相对的墙壁模壳放置之前,#4钢筋在基座通道内侧滑动,抵靠在上部和下部加强元件上,以便为随后的钢筋网提供上部和下部水平钢筋。垂直的#4钢筋在大致十六英寸处在中心上打结,而墙壁的角部打结并形成为标准形式。然后,加入相对的墙壁模壳,且墙壁模壳的底部简单地用桩支承到位,或以夹板形式设定,强迫墙壁模壳抵靠座靠凸出部。墙壁模壳的顶部用标准夹板固定。如果该计划需要高于基座部件顶部的墙壁,则金属板会在墙壁模壳之间、在基座部件之上的空间内滑动,而然后附加的墙壁模壳可以添加有更多的钢筋、以及传统形式的系杆、底板和夹板。然后,水平线嵌入模壳内侧,形成对水泥浇筑的顶部的希望界限,并制备向下台阶、锚定螺栓和夹具,以备嵌入。
此时,为检查者提供了测试桩的拉紧并检查钢筋和模壳的机会。
接着,浇筑墙壁,并在下一星期打入桩。然而,桩可以首先打入然后浇筑墙壁,反之亦然。第一种方案的构建时间将较快,但在某些土壤中,打入过程会拧动墙壁模壳,而不成一条直线。一旦桩被打入到与套管顶部平齐,橡胶端盖将在桩的上端上设定到位并用适当粘结剂固定到套管上。所用的桩是镀锌钢材,但可以是不锈钢、或其他适当的合金或复合材料。
一旦墙壁模块剥去就可以进行构造,而不必安装排水系统,或等待回填,这是由于可以使地表和地下水在地基系统之下通过供电线或管路通过的槽隙流过场地,排放到下坡一侧,而不会中断。当为了公共事业而平行于建筑物挖坑时,须留意远离嵌入的桩足够距离,并在基座部件之间向房屋转弯。
然后,在6″的压实的砂土或砾滩上浇筑车库楼板,并利用塑料的防潮层。需要对这个区域的排水加以留意,以便水不会在楼板下潜行,也可以对供电线或管路通过的槽隙使用相同的方法。
浇筑的墙壁大约18″高。根据场地排水和环境美化需要,可以为场地堆放附加的砂堤和排水良好的表层土,并倚靠地基。
第二实施例图4示出串联布置的两个基座部件的透视图,该基座部件为打入桩、钢筋和水泥墙壁模壳的定位作准备。基座部件1由两个标记为1a和1b的面板构成。这些面板的间隔限定为部件将与之接合的随后形成的墙壁的所需宽度,并通过内板20的尺寸和形状加以固定,优选地是内板20基本垂直于面板。这个内板可以在提供相同功能的同时采取很多形状,并且可以使用不止一个的内板来固定面板(图8)。优选实施例中所示的内板的形状提供了宽阔的上部和下部凹槽区域21,它们可以用来放置连续的纵向钢筋。这些凹槽也可以使水泥材料在基座部件1内以及围绕基座部件1自由流动。上部和下部凹槽被示为相同形状(虽然相对彼此颠倒),但是它们可以各自为不同形状,按它们所指派的功能加以设计。部件包括套管3,套管位于相应的开口22之间并固定于面板1a、1b内。套管3及其相应的开口22为打入桩的放置和接合提供了上部(进入)和下部(离开)开口(图5和6)。墙壁模壳7以及它们相应的夹板8设定在可压缩排水衬垫14a上。这个排水衬垫可以设定在水平面上或倾斜地面上,并在一些用途中使得场地排水可以自由流动。在一些区域内,这种排水衬垫也作用为地基墙壁的底部与霜冻或粘土冻胀的土壤之间的缓冲,使它们作用在地基上的破坏性提升力最小。墙壁模壳封闭基座部件,特别是抵靠在面板上,面板又适当地间隔开,以匹配水泥墙壁的宽度。然而,为了形成水泥墙壁,可以用所示类型之外的其他类型的墙壁模壳替代,而基座部件可以按需要改进,以适应这些变化。
基座部件沿着墙壁长度的空间根据要支承或保持的建筑物的结构负载需求预先确定。更具体的说,对于诸如房屋的表面建筑物,单个的基座部件沿着所提出的建筑物间隔开,形成与要确保的建筑物的地板尺寸相对应的地基周边。基座部件的数量增加将导致较高的载荷能力。类似地,打入桩的直径和长度也将影响各种类型的土壤中系统的载荷能力,更大直径和/或更长长度的桩具有更大的载荷能力。本发明的基座将基座部件和打入桩结合起来以取代标准地基的基座,并消除了对挖掘的需求。所示的组件设定在准备程度最低的场地上,不需或仅需最小的基坑,并与相邻的同样组件结合而形成连续的地基周边。
图5示出组件一部分的前视图,该部分与完全打入的桩完全成为一体,且浇筑了所接合的水泥墙壁,去除了墙壁模壳。基座部件1是水泥墙壁10的一个整体部分。与当前完全打入的桩2相结合,基座部件包括地基系统的底部承载元件。墙壁10不会将载荷从上层结构传递到正好在其下的地面的松软土壤上,而是将其载荷传递到一体的基座部件和它们相应的桩上。墙壁从一个基座部件跨过另一基座部件,并经由钢筋网6和浇筑的水泥材料的连续性彼此接合。
所示出的完成了的地基组件遵循一个倾斜的地势,并坐落在可压缩排水衬垫14a上。墙壁的顶部相对于倾斜地面水平,且利用了向下台阶12、以及用于将地基连接到建筑物框架上的锚定螺栓13。另外,可以利用在目前商业实践中可找到的很多公共地基墙壁灌封,看起来就象墙壁部件整个是传统的那样。
基座部件具有端盖3i,该端盖覆盖打入桩的上端。端盖可以去除,以接近桩用来检查。这些端盖被示为正好在带植被的土壤23之上,为了美观起见,这些植被靠在建筑物外侧的墙壁上。可以经由套管上端内的开口去除并更换损耗或成问题的桩,并更换端盖。这个端盖可以由成形水泥、橡胶化的聚合物、成形的或铸造的金属、或任何其它适宜的材料制成。面板、其开口和/或套管上端的处理可以适应不同形状的端盖或为连接到基座部件上而特定的部件。
基座部件优选地为镀锌钢材,但是诸如铝、其他合金、注模热塑性塑料、化合物或其他材料的各种其它承载材料也是可以接受的。类似地,墙壁优选在现场用水泥材料浇筑,但是也可以在不背离本发明思想下使用其他材料。墙壁部件可以预浇筑成片段,且在将预浇筑的片段设定在现场之前嵌入基座部件,将打入桩在现场成为一体。
图6示出完成了的地基组件的横截面图。水泥墙壁10被示为相对于基座部件的面板1a、1b以及它们相应的套管3及打入桩2固定就位。墙壁流经上部和下部凹槽21,并与钢筋6接合。其进一步围绕套管3和内板20。墙壁10的上部位于基座部件之上,并可以与钢筋网结合成形,以浇筑到待建建筑物或场地需要的那么高。
套管3及它们相应的桩2被示为与垂直方向成大致40度角,但是为了适应打入桩结构和/或墙壁宽度的变化,该角度可以在20到80度范围内调节。桩2被打入周围土壤中,以便它们上端处于正好在保护端盖3i之下的位置处。由于关学偏好,墙壁可以具有倚靠它的带植被的土壤23。
套管3根据打入桩2的直径确定尺寸,使得以最小游隙滑动干涉。套管优选地由刚性热塑性塑料构成,但是电镀钢管、铝、纸板和其他合金或复合物可以替代使用。套管也可以在处理过程中去除,在固化的水泥材料中留下空腔,桩可以通过该空腔打入。桩优选地是镀锌钢材,但可以是不锈钢、其他适宜的合金、陶瓷或具有适当结构特性的复合物材料。最后,完成了的组件被示为坐落在可压缩排水衬垫14a上。衬垫材料优选由分层的、波纹塑料制成,但其他材料也可以替代使用。如上所述,对于一些应用,这种衬垫材料的加入允许地基系统之下的场地排水自由流动。在一些区域内,它也作用为可压缩部件,使得霜冻或粘土冻胀的土壤向上推动,而不会将破坏性提升力传递到地基上。很多其他适宜材料可以用于提供这种功能。
图7是带有套管3、面板1a、1b和内板20的基座部件的俯视图。
图8和9示出基座部件的另一结构。这个结构基本上包括前面结构中所有的相同部件,如套管3、开口22、和面板1a、1b。差异在于这个结构包括两块板件20。包括两块板件为基座部件提供了附加的强度,这在需要较大支承的建筑物中是优选的。这些板件中的每一块基本与单块板结构(图4-7)中的一块相同,且每块优选地包括上部和下部凹槽21。另一方案是可以利用附加的凹槽或切口(图9),这可以改善与地基水泥材料的一体性。
示例2在第二实施例的发明中,在包含多树木植被的场地处,一般仅在家庭和车道的覆盖区域内,植被由较小的履带设备清除,并修整或平整。该场地平整为尽可能接近自然地面的轮廓,并留意在供电线或管路通过的槽隙内没有会积水的低处。如示例1中,事先放置表层土之后立即用水力播种该区域。
下一步骤是标记出地基,并将可压缩排水衬垫沿着房屋的轮廓放置。在该示例中,房屋在供电线或管路通过的槽隙上包括木框架的地板,并带有所连接的混凝土楼板的车库。如果现场非常倾斜,则必须竖立定斜板,以标记出水平和直角基准。
根据预定计划,基座部件放置在它们所需的位置处,且利用基座部件的上部和下部凹槽作为导引设定水平钢筋。然后,垂直钢筋在大致十六英寸处在中央打结,且墙壁的角部打结并形成为标准形式。然后添加墙壁模壳,且墙壁模壳的底部简单地用桩支承到位或设定为夹板形式,同时,墙壁模壳的顶部用成形夹板固定。如果计划需要高于单行模壳高度的墙壁,则多个钢筋和传统形式的系杆、底板和夹板可以添加到额外的墙壁模壳上面。然后,将水平线嵌入模壳内侧,标记到达水泥浇筑的顶部的期望界限,并制备向下台阶、锚定螺栓和夹具,以备嵌入。
此时,为检查者提供了检查钢筋和造型,并进行土壤/桩关系的初步测试、检查竖立的模壳的外侧的机会。
接着,浇筑墙壁,并在下一星期打入桩。一旦桩被打入到套管的顶部,将端盖在桩的上端上设定到位,并用灰泥或适宜的粘结剂固定。桩优选地是镀锌钢材,但可以是不锈钢、或其他适当的合金或复合材料。
一旦墙壁模块剥去就可以进行构造,而不必安装排水系统,或等待回填,这是由于可以使地表和地下水在地基系统之下通过供电线或管路通过的槽隙流过场地,排放到下坡一侧,而不会中断。当为了公共事业而平行于建筑物挖坑时,须留意远离嵌入的桩足够距离,并在基座部件之间向房屋转弯。
然后,在6″的压实的砂土或砾滩上浇筑车库楼板,并利用塑料的防潮层。需要对这个区域的排水加以留意,以便水不会在楼板下潜行,也可以对供电线或管路通过的槽隙使用相同的方法。一旦加上1.5″的木制基槛,16.5″高的浇筑墙壁会导致18″高的供电线或管路通过的槽隙。根据场地排水和环境美化需要,可以为场地堆放附加的砂堤和排水良好的表层土,并依靠地基。
虽然本发明已经为了说明的目的加以详细描述,但是应该理解到这种细节仅是为了该目的,而本领域技术人员可以在不背离本发明的思想和范围前提下作出变型。

Claims (13)

1.一种用于为地上建筑物构建地基的组装部件,所述部件包括:第一地基墙壁连接件,其与相应的第二地基连接件间隔开,其中所述间隔提供了填充地基材料的容积;在所述第一和所述第二地基墙壁连接件内的一个或多个开口,该开口构造成一个或多个桩从其穿过;以及放置在所述第一和第二地基墙壁连接件之间并与之连接的加强构件,其中,所述加强构件提高所述连接件的位置保持力,并在完成时为所述地基提供强度,还包括一个或多个用于所述开口的加强套管。
2.一种用于构建建筑物地基的基座,包括:a.基座部件,其具有i.第一垂直墙壁,其包括至少一个通道;ii.第二垂直墙壁,其包括至少一个通道,其中所述第二墙壁与所述第一墙壁间隔开并平行;以及iii.连接器,用于连接所述第一墙壁和所述第二墙壁,以便提高所述第一墙壁和所述第二墙壁的位置保持力,并在所述第一墙壁和所述第二墙壁之间提供至少一个空间,以用于容纳地基材料;以及b.至少一个桩,其通过所述第一墙壁的所述至少一个通道或所述第二墙壁的所述至少一个通道打入到地面内,还包括至少一个用于所述第一墙壁的所述至少一个通道或所述第二墙壁的所述至少一个通道的加强套管。
3.如权利要求2所述的基座,还包括用于所述第一墙壁的所述至少一个通道或所述第二墙壁的所述至少一个通道的端盖,以便适应所述至少一个桩的检查或去除或更换。
4.如权利要求2所述的基座,其中,所述至少一个桩和所述至少一个加强套管定位成与垂直方向成大约20到80度角。
5.如权利要求2所述的基座,其中,所述至少一个桩和所述至少一个加强套管定位成与垂直方向成大约40度角。
6.如权利要求2所述的基座,其中,所述连接器包括墙壁钢筋网的至少一个下部水平元件。
7.一种用于构建建筑物地基的基座,包括:a.基座部件,其具有:第一垂直墙壁,其包括第一孔和第二孔,第二垂直墙壁,其包括第三孔和第四孔,其中所述第四孔与所述第一孔对角地分隔开并高于所述第一孔,而且所述第三孔与所述第二孔对角地分隔开并低于所述第二孔,所述第二墙壁与所述第一墙壁分隔开并平行,第一套管,其连接所述第一孔和所述第四孔,第二套管,其连接所述第二孔和所述第三孔,以及连接器,其包括至少一个板件,用于连接所述第一墙壁和所述第二墙壁,以提高所述第一墙壁和所述第二墙壁的位置保持力,并在所述第一墙壁和所述第二墙壁之间提供至少一个空间,用于容纳地基材料和加强件;b.第一桩,用于通过所述第四孔、所述第一套管和所述第一孔倾斜地打入地面内;以及c.第二桩,用于通过所述第二孔、所述第二套管和所述第三孔倾斜地打入地面内。
8.如权利要求7所述的基座,其中,所述连接器包括两个板件,它们连接到所述第一垂直墙壁和所述第二垂直墙壁上。
9.如权利要求8所述的基座,其中,至少一个所述板件垂直于所述第一垂直墙壁和所述第二垂直墙壁。
10.如权利要求8所述的基座,其中,至少一个所述板件为垂直墙壁。
11.如权利要求9所述的基座,其中,至少一个所述板件包括至少一个凹槽或切口,以便为地基材料的自由流动或至少一个连续纵向墙壁钢筋的放置提供条件。
12.如权利要求8所述的基座,其中,至少一个所述板件为垂直于所述第一垂直墙壁和所述第二垂直墙壁的垂直墙壁。
13.如权利要求7所述的基座,还包括用于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔中至少一个孔的端盖,以便适应所述第一桩和所述第二桩中至少一个桩的检查或去除或更换。
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