周边加固墩基础技术领域
本发明涉及建筑技术领域,尤其是涉及一种周边加固墩基础。
背景技术
墩基础广泛应用于电力线、街道照明及信号、桥墩、风轮机、
商业标识、高速公路标识、滑雪缆车、多层建筑等,为其提供支撑。
墩基础的适用范围:埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩
身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础,
可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m;单从承载力方面分
析,采用墩基础的设计方法偏于安全。
然而现有的墩基础适用于土质较好的特定地质条件,比如角砾
土、碎石土、强风化岩石等易于开挖且土质较好的地质情况;在土
质较差的地质条件的地方,比如饱和黄土、沼泽地、河床边的淤泥
土、轻微湿陷性黄土等地质情况,现有的墩基础不能提供良好的支
撑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种周边加固墩基础,以解决现有技术
中存在的在土质较差的地质条件下不能提供良好的支撑的技术问
题。
本发明提供了一种周边加固墩基础,包括加固墙和中心墩基础;
所述加固墙固定套设在所述中心墩基础外周;
所述加固墙内固定设置有多个加固锚桩;所述加固锚桩沿平行
于所述中心墩基础的轴向方向延伸;所述多个加固锚桩以所述中心
墩基础为中心呈环形排布并形成至少一圈加固锚桩环;
或者,多个柱状结构沿所述中心墩基础的周向依次连接形成所
述加固墙;所述柱状结构沿平行于所述中心墩基础的轴向方向延伸。
进一步地,所述柱状结构为挤密桩、素混凝土桩、钢筋混凝土
桩中的一种或者多种。
进一步地,固定设置有所述加固锚桩的所述加固墙采用的材料
为素混凝土或者钢筋混凝土。
进一步地,所述加固锚桩采用金属材质;所述加固锚桩外套有
第一塑料套管;
所述第一塑料套管的内径不小于所述加固锚桩的外径6mm。
进一步地,所述加固墙的外径范围为7m-15m;所述加固墙的厚
度范围为0.4m-1m;
所述加固墙的深度大于所述中间墩基础的深度。
进一步地,所述加固锚桩环的数量至少为两圈。
进一步地,所述中心墩基础包括支撑件和多个锚杆;所述多个
锚杆固定设置在所述支撑件内;所述加固墙固定套设在所述支撑件
外周;
所述支撑件呈柱状,所述锚杆沿平行于所述支撑件的轴向方向
延伸;
所述多个锚杆以所述支撑件的轴线为中心呈环形排布并形成至
少一圈锚杆环;
所述加固锚桩的强度不小于所述锚杆的强度。
进一步地,所述支撑件包括外筒体和内筒体,所述锚杆环固定
设置在所述外筒体与所述内筒体之间;
所述内筒体浇筑有原状土或者低强混凝土,所述外筒体与所述
内筒体之间浇筑有高强混凝土,所述外筒体与所述加固墙之间浇筑
有低强混凝土。
进一步地,所述支撑件包括筒体;
所述锚杆环固定设置在所述筒体内部;所述筒体内浇筑有高强
混凝土,所述筒体与所述加固墙之间浇筑有低强混凝土;
或者,所述锚杆环固定设置在所述筒体外部;所述筒体内浇筑
有高强混凝土或者低强混凝土,所述筒体与所述加固墙之间浇筑有
高强混凝土。
进一步地,所述中心墩基础通过锚栓或者基础环与支撑连接结
构连接。
本发明提供的周边加固墩基础包括加固墙和中心墩基础;通过
将加固墙固定套设在中心墩基础外周,以加强所述周边加固墩基础
在饱和黄土、沼泽地、河床边的淤泥土、轻微湿陷性黄土等地质条
件较差的土质上的支撑力,从而为在地质条件较差的土质上建设的
电力线、信号站、桥墩、风轮机、多层建筑等提供良好的支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方
案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作
简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施
方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提
下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的周边加固墩基础的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的周边加固墩基础的第一示意图;
图3为本发明实施例提供的周边加固墩基础的第二示意图;
图4为本发明实施例提供的周边加固墩基础的第三示意图;
图5为本发明实施例提供的周边加固墩基础的第四示意图;
图6为本发明实施例提供的周边加固墩基础的第五示意图。
附图标记:
1-加固墙;11-加固锚桩;
2-中心墩基础;21-支撑件;22-锚杆;
211-外筒体;212-内筒体;213-筒体;
214-钢筋笼。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,
显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施
例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造
性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、
“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置
关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明
和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的
方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理
解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限
定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是
固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,
也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可
以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参见图1-图6所示,本实施例提供了一种周边加固墩基础;图
1为本实施例提供的周边加固墩基础的结构示意图;图2-图6为本
实施例提供的周边加固墩基础的俯视方向的第一示意图至第五示意
图。
参见图1-图6所示,本实施例提供的周边加固墩基础,包括加
固墙1和中心墩基础2;加固墙1固定套设在中心墩基础2外周;
优选地,加固墙1与中心墩基础2的深度一致或者基本一致;优选
地,加固墙1的深度大于中心墩基础2的深度,以便于加强加固墙
1的支撑力,进而加强所述周边加固墩基础在饱和黄土、沼泽地、
河床边的淤泥土、轻微湿陷性黄土等地质条件较差的土质上的支撑
力。
加固墙1内固定设置有多个加固锚桩11;加固锚桩11沿平行
于中心墩基础2的轴向方向延伸;优选地,加固墙1与加固锚桩11
的深度一致或者基本一致。多个加固锚桩11以中心墩基础2为中心
呈环形排布并形成至少一圈加固锚桩环。相邻的加固锚桩11可以间
隔设置,也可以紧密接触。加固锚桩环的数量例如可以为1圈、2
圈、3圈、4圈、5圈、6圈等;优选地,加固锚桩环的数量至少为
两圈;优选地,加固锚桩环的数量为2圈或者3圈;以加强加固锚
桩环的支撑。
可选地,多个柱状结构沿中心墩基础的周向依次连接形成加固
墙,也就是说,柱状结构一个挨着一个沿中心墩基础的周向依次连
接形成环形的加固墙;其中,柱状结构沿平行于中心墩基础的轴向
方向延伸。其中,柱状结构为挤密桩、素混凝土桩、钢筋混凝土桩
中的一种或者多种。
本实施例中所述周边加固墩基础包括加固墙1和中心墩基础2;
通过将加固墙1固定套设在中心墩基础2外周,以加强所述周边加
固墩基础在饱和黄土、沼泽地、河床边的淤泥土、轻微湿陷性黄土
等地质条件较差的土质上的支撑力,从而为在地质条件较差的土质
上建设的电力线、信号站、桥墩、风轮机、多层建筑等提供良好的
支撑。
优选地,加固锚桩11采用实心钢棒。进一步地,加固锚桩11
为39号钢、42号钢、55号钢中的一种或者多种,以保证加固锚桩
11的抗拉强度。
加固墙1例如可以为由混凝土浇筑而成;优选地,固定设置有
加固锚桩的加固墙1采用的材料为素混凝土或者钢筋混凝土。进一
步地,该加固墙1由高强混凝土浇筑而成。多个加固锚桩11设置在
高强混凝土内,以提高加固墙1的支撑承载载荷。
需要说明的是,高强混凝土为现有的建筑材料,一般是指强度
等级为C40及其以上的混凝土;其抗压强度高、抗变形能力强、密
度大、孔隙率低的优越性。高强混凝土是用水泥、砂、石原材料外
加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料,经常
规工艺生产而获得高强的混凝土。高强混凝土最大的特点是抗压强
度高,一般为普通强度混疑土的4~6倍,故可减小构件的截面。
低强混凝土为现有的建筑材料,其抗压强度为8MPa或更低。该
建筑材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之
用,也可用于地下构造,在一些特定情况下,可用其调整混凝土的
相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标,而且不易产
生收缩裂缝。
素混凝土为现有的建筑材料,一般是指由无筋或不配置受力钢
筋的混凝土制成的结构,是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言。
挤密桩为现有的建筑材料,一般是指把带有管塞、活门或锥头
的钢管压入或打入地下挤密土层形成孔,再往孔内投放灰土、砂石
等填料成的桩。
素混凝土桩为现有的建筑材料,通常是采用素混凝土浇筑而成
的桩。
钢筋混凝土桩为现有的建筑材料,通常是采用钢筋混凝土浇筑
而成的桩。
本实施例的可选方案中,加固锚桩11采用金属材质,例如可以
为合金钢、碳钢、铁等;优选地,加固锚桩11的材质为碳钢或者合
金。加固锚桩11外套有第一塑料套管(图中未示出);以减少加固
锚桩11与由高强混凝土浇筑而成的加固墙1的接触面积,也即减少
加固锚桩11与高强混凝土的接触面积,以使在加固锚桩11的顶部
施加预应力,令加固锚桩11可以自由拉长,从而使加固锚桩11与
加固墙1的混凝土共同作用承担外部荷载。
为了便于在加固锚桩11的顶部施加预应力,令加固锚桩11可
以自由的拉长,可使第一塑料套管的内径不小于加固锚桩11的外径
6mm;可选的,第一塑料套管的内径大于加固锚桩11的外径尺寸例
如可以为6mm、8mm、9mm、10mm、12mm等。
第一塑料套管的材质例如可以为塑料、铁、合金、陶瓷、铜等;
进一步地,第一塑料套管的材质例如可以为PVC、PP、PE、PET等塑
料;优选地,第一塑料套管的材质为PE;以便于降低第一塑料套管
的成本。
本实施例中加固墙1的外径范围例如可以为5m-20m;优选地,
加固墙1的外径范围为7m-15m;进一步地,加固墙1的外径例如可
以为7m、9m、10m、12m、15m。加固墙1的具体外径可根据承载力
的大小、周边加固墩基础所安装的地质条件等因素决定。
加固墙1的厚度范围为0.3m-1.5m;优选地,加固墙1的厚度
范围为0.4m-1m;进一步地,加固墙1的厚度例如可以为0.4m、0.5m、
0.6m、0.9m、1m。加固墙1的具体厚度可根据承载力的大小、周边
加固墩基础所安装的地质条件等因素决定。
本实施例的可选方案中,中心墩基础2包括支撑件21和多个锚
杆22;多个锚杆22固定设置在支撑件21内;加固墙1固定套设在
支撑件21外周;优选地,加固墙1与支撑件21的深度一致或者基
本一致。
支撑件21呈柱状,锚杆22沿平行于支撑件21的轴向方向延伸;
支撑件21的形状例如可以为圆柱体或者类似圆柱体、矩形柱或者类
似矩形柱、多边形柱或者类似多边形柱、椭圆柱或者类似椭圆柱等
等。
多个锚杆22以支撑件21的轴线为中心呈环形排布并形成至少
一圈锚杆环;锚杆环的数量例如可以为1圈、2圈、3圈、4圈、5
圈等,优选地,锚杆环的数量为2圈或者3圈;以加强锚杆环的支
撑。锚杆环可与加固锚桩环同圆心设置。
其中,锚杆22采用实心钢棒,以保证锚杆22的抗拉强度。锚
杆22采用实心钢棒时,锚杆22外套有第二塑料套管(图中未示出);
以减少锚杆22与由高强混凝土浇筑而成的支撑件21的接触面积,
也即减少锚杆22与高强混凝土的接触面积,以使在锚杆22的顶部
施加预应力,令锚杆22可以自由拉长,从而使锚杆22与支撑件21
的混凝土共同作用承担外部荷载。
为了便于在锚杆22的顶部施加预应力,令锚杆22可以自由的
拉长,可使第二塑料套管的内径不小于锚杆22的外径4mm;例如,
第二塑料套管的内径大于锚杆22的外径尺寸为4mm、5mm、6mm、8mm、
8.5mm等。
第二塑料套管的材质例如可以为塑料、铁、合金、陶瓷、铜等;
进一步地,第二塑料套管的材质例如可以为PVC、PP、PE、PET等塑
料;优选地,第二塑料套管的材质为PE;以便于降低第二塑料套管
的成本。
进一步地,加固锚桩11的强度不小于锚杆22的强度。优选地,
加固锚桩11的强度大于锚杆22的强度,以提高加固墙1的承载载
荷。
本实施例中锚杆22采用金属材质,例如可以为合金钢、碳钢、
铁等;优选地,锚杆22的材质为碳钢或者合金。进一步地,锚杆
22为39号钢、42号钢、45号钢中的一种或者多种,以保证锚杆22
的抗拉强度。
参见图2所示,本实施例的可选方案中,支撑件21包括外筒体
211和内筒体212,锚杆环固定设置在外筒体211与内筒体212之间;
即一圈或者多圈锚杆环设置在外筒体211与内筒体212之间,也即
多个锚杆22设置在外筒体211与内筒体212之间。
内筒体212浇筑有原状土或者低强混凝土,外筒体211与内筒
体212之间浇筑有高强混凝土,外筒体211与加固墙1之间浇筑有
低强混凝土。多个锚杆22设置在高强混凝土内,以提高支撑件21
的支撑承载载荷。其中,原状土是指周边加固墩基础所安装施工的
地质条件的土。
其中,外筒体211和内筒体212例如可以均为带波纹的钢筒;
进一步地,外筒体211和内筒体212分别通过波纹板材拼接而成或
通过钢板整体加工成型。
参见图3、图4所示,本实施例的可选方案中,支撑件21包括
筒体213;筒体213例如可以为带波纹的钢筒;进一步地,筒体213
通过波纹板材拼接而成或通过钢板整体加工成型。
如图3所示,锚杆环固定设置在筒体213内部,也即锚杆22
固定设置在筒体213内部;筒体213内浇筑有高强混凝土,筒体213
与加固墙1之间浇筑有低强混凝土。
或者,如图4所示,锚杆环固定设置在筒体213外部,也即锚
杆22固定设置在筒体213外部;筒体213内浇筑有高强混凝土或者
低强混凝土,筒体213与加固墙1之间浇筑有高强混凝土。以确保
锚杆环设置在高强混凝土内,从而提高支撑件21的支撑承载载荷。
参见图5所示,本实施例的可选方案中,支撑件21包括钢筋笼
214;多个钢筋笼214以支撑件21的轴线为中心呈环形排布。
锚杆环固定设置在钢筋笼214内部,也即锚杆22固定设置在钢
筋笼214内部。
钢筋笼214与加固墙1之间、以及钢筋笼214内部浇筑有高强
混凝土。
参见图6所示,本实施例的可选方案中,支撑件21由高强混凝
土浇筑而成;锚杆环设置在支撑件21内,也即锚杆环设置在高强混
凝土内,以提高支撑件21的支撑承载载荷。
本实施例的可选方案中,中心墩基础通过锚栓或者基础环与支
撑连接结构连接。其中,支撑连接结构为连接中心墩基础与电力线
塔、桥墩、风轮机、商业标识塔的结构件;例如,支撑连接结构为
塔筒等。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,
而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,
本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记
载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等
同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本
发明各实施例技术方案的范围。