專(zhuān)利名稱(chēng)：一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，特別涉及一種用于輕量型建筑的基礎(chǔ)構(gòu)造新形式，可以降低施工成本，加速建筑施工進(jìn)度，減少地震能量對(duì)建筑的直接沖擊。
本實(shí)用新型起源于921大地震發(fā)生后，一件件發(fā)生在我們周?chē)牟恍沂录鸬氖∷?，公知?gòu)造(磚造、RC、SC、SRC等)雖然已經(jīng)普遍為一般工種所使用，但是其品質(zhì)控制不易、材料及構(gòu)造系統(tǒng)本身無(wú)法改變的問(wèn)題、及社會(huì)環(huán)境因素等，讓本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人對(duì)建筑構(gòu)造理論、復(fù)合材料的特性、自然危害因素的考量及現(xiàn)場(chǎng)施工文化等，重新思考新的構(gòu)造系統(tǒng)方式組成，不僅對(duì)大幅降低工程的成本、施工期短、工地安全提高，還對(duì)部分構(gòu)造理論提出新的看法，針對(duì)耐震、防臺(tái)各方面也大大強(qiáng)化其性能，結(jié)構(gòu)體安全系數(shù)預(yù)期也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)公知建筑構(gòu)造，將工法簡(jiǎn)單化，使用的材料均為一般市場(chǎng)普遍使用的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人的重新組合，將每件材料的特性用在適當(dāng)?shù)牟课?，發(fā)揮它們應(yīng)有的特性，現(xiàn)場(chǎng)施工文化也經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人重新整理配套，讓工人有尊嚴(yán)，工期容易掌握不受天候影響，工程品質(zhì)得以提高，以上種種因素組合而成，才是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人所要解決的問(wèn)題。
公知建筑物的構(gòu)造方式，基礎(chǔ)為承擔(dān)上部構(gòu)造的重量，避免不均勻沉陷，及梁柱結(jié)構(gòu)崩垮，需在柱下方放置基礎(chǔ)，一般區(qū)分為板基、樁基、墩基(技56、57)，而用于建筑構(gòu)造物一般則為單柱、雙柱、連續(xù)、筏、圓基礎(chǔ)的版基方式(技79-85)。如


圖1、圖2及圖3所示，分別為公知的獨(dú)立基礎(chǔ)10a、連續(xù)基礎(chǔ)20a及筏式基礎(chǔ)30a。
但，上述公知的基礎(chǔ)構(gòu)造，具有如下諸多缺點(diǎn)1、地表需開(kāi)挖，受地下水位影響的問(wèn)題；2、費(fèi)工、費(fèi)料、費(fèi)時(shí)，成本過(guò)高；3、施工期長(zhǎng)，受環(huán)境地形地物影響大，下大雨施做困難；4、施工危險(xiǎn)性較高，有崩塌的疑慮；5、地表開(kāi)挖影響鄰房基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)安全；6、沉陷量不易控制，易造成不均勻沉陷；7、基礎(chǔ)表面受地震能量沖擊大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或部分構(gòu)造受應(yīng)力集中的問(wèn)題，此能量傳遞至上部構(gòu)造時(shí)，且會(huì)產(chǎn)生能量放大的情況。
由上可知，上述公知的基礎(chǔ)構(gòu)造，在實(shí)際使用上，顯然具有不便與缺陷存在，而有待于加以改善。
有鑒于此，本實(shí)用新型人針對(duì)上述可改善的缺陷，特別潛心地研究并配合運(yùn)用學(xué)理，終于提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺陷的本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，以樹(shù)根狀方式形成下部結(jié)構(gòu)物，以減少地震能量的沖擊；其不需開(kāi)挖，僅需用輕型打樁機(jī)具即可施做，可以避免地下水位過(guò)高影響施工的問(wèn)題；成本低，施工人員少；無(wú)開(kāi)挖崩塌的情形，也無(wú)破壞鄰房構(gòu)造安全的疑慮；坡地可施做，受地形影響?。粯痘A(chǔ)可預(yù)鑄，且施工快速，可大幅減少成本及施工期，彎矩少應(yīng)力集中小，大幅降低不均勻沉陷的問(wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，包括一連結(jié)部及多數(shù)個(gè)摩擦樁所組成，該連結(jié)部位于上方，該摩擦樁下端呈尖錐狀，其上端連接于連結(jié)部，形成如同樹(shù)根狀的結(jié)構(gòu)物。
本實(shí)用新型樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，具有如下諸多優(yōu)點(diǎn)不需開(kāi)挖，僅需用輕型打樁機(jī)具(300p怪手以下)即可施做，可以避免地下水位過(guò)高影響施工的問(wèn)題；成本低，施工人員少；無(wú)開(kāi)挖崩塌的情形，也無(wú)破壞鄰房構(gòu)造安全的疑慮；坡地可施做，受地形影響較?。粯痘A(chǔ)可預(yù)鑄，且施工快速，可大幅地減少成本及施工期；彎矩少應(yīng)力集中小，大幅地降低不均勻沉陷的問(wèn)題。
為了更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)特征和功效，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。然而附圖僅提供參考與說(shuō)明，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
圖1為公知獨(dú)立基礎(chǔ)的平面示意圖；圖2為公知連續(xù)基礎(chǔ)的平面示意圖；圖3為公知筏式基礎(chǔ)的平面示意圖；圖4為本實(shí)用新型樹(shù)根狀基礎(chǔ)的平面示意圖。
如圖4所述，本實(shí)用新型提供一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，是以樹(shù)根狀方式形成下部結(jié)構(gòu)物，包括一連結(jié)部10及多數(shù)個(gè)摩擦樁20，該連結(jié)部10位于上方，其由剛性材料所制成，可用以承載上部構(gòu)造，該等摩擦樁20位于下方，該等摩擦樁20由剛性材料所制成，該等摩擦樁20下端21呈尖錐狀，上端22則連接于連結(jié)部10，該等摩擦樁20呈垂直向延伸，形成如同樹(shù)根狀的結(jié)構(gòu)物；借由上述的組成形成本實(shí)用新型的樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，其可利用打樁機(jī)具將該等摩擦樁20打入設(shè)置于地面下，可用于輕量型建筑的基礎(chǔ)構(gòu)造。
很少聽(tīng)到大樹(shù)被地震震倒，一般均為被臺(tái)風(fēng)刮起或是地盤(pán)滑動(dòng)而傾倒，一般地震很少對(duì)大樹(shù)產(chǎn)生破壞，而且高數(shù)十公尺，重?cái)?shù)十噸的巨樹(shù)，僅以盤(pán)據(jù)在地表面淺層的盤(pán)根，來(lái)抵抗地震能量的沖擊，并且將其能量分散，此種完美協(xié)調(diào)的構(gòu)造，給予建筑物在防震構(gòu)造及基礎(chǔ)與大地和諧共處上產(chǎn)生聯(lián)想。
如撞球或鐘擺原理的能量傳遞情形按建筑技術(shù)規(guī)則的耐震設(shè)計(jì)規(guī)定，地震總橫力V＝Zd*C*W Zd＝Z*I/(1.4*αy*Fu)主要考量除建筑物的重量、地表水平加速度、工址情形外，與構(gòu)造形式起始降幅地震力放大倍數(shù)αy及Fu(結(jié)構(gòu)系統(tǒng)地震力折減系數(shù))及構(gòu)造系統(tǒng)的韌性容量R有關(guān)，地震能力為自然界最大的力量沖擊，大到可以移山走山，何況區(qū)區(qū)構(gòu)造物，認(rèn)為可以單靠強(qiáng)壯的基礎(chǔ)與厚重的梁柱板構(gòu)造來(lái)抵抗地震力沖擊，是一個(gè)錯(cuò)誤的而且值得辯論的課題，“厚重的基礎(chǔ)與地盤(pán)大面積接觸，剛性的構(gòu)造受地震能量傳遞時(shí)不僅無(wú)法將其能量抒發(fā)，反而在震能來(lái)回傳遞過(guò)程中，反而會(huì)加大能量，造成破壞，若上部構(gòu)造減輕至樁基礎(chǔ)摩差力容許支撐上部構(gòu)造時(shí)，并經(jīng)由上端固接達(dá)到大樹(shù)根部情形，可以大幅減少地震能量沖擊的一種新構(gòu)造概念。
例如在水中流動(dòng)的水(就如同地震能量在地質(zhì)中傳遞)，在水中如果立下圓柱與平板在水中所承受的水流沖擊，所反映出來(lái)的結(jié)果是大不相同的，板將經(jīng)過(guò)的能量大部分吸收造成受力大，而圓柱因承受的表面積較小而可以順勢(shì)將其排開(kāi)，公知又重又大的筏式基礎(chǔ)，在面對(duì)地震時(shí)，就如同水中的板一樣，容易造成外應(yīng)力的集中，內(nèi)應(yīng)力增加的情形。
例如為減少?gòu)澗兀摌?gòu)造的房屋由公知的剛性構(gòu)造，改為韌性構(gòu)造，公知桁架底部則由接觸面大的構(gòu)造，改為設(shè)計(jì)接觸面支點(diǎn)較小的構(gòu)造，來(lái)減少?gòu)澗氐漠a(chǎn)生。
隨著科技發(fā)展，輕量高剛性型鋼與輕質(zhì)混凝土建筑上部構(gòu)造重量的大幅減輕(可減為公知RC的1/5以下)，摩擦樁的反力以可承受建筑物重量為考量，在基樁數(shù)增加可以平均分?jǐn)偵喜繕?gòu)造重量下，可以減少沉陷量及不均勻沉陷的情形時(shí)，本實(shí)用新型樹(shù)根狀基礎(chǔ)概論可以運(yùn)用于建筑構(gòu)造物，尤其是適用于一般低樓層住宅。
以60坪三樓房屋為例公知構(gòu)造重約500噸，約設(shè)計(jì)10支柱子，每支柱子需承受約50噸的重量。而輕型構(gòu)造重量約為100噸，若配有40支以上的柱子，每支柱子僅需承受2.5噸的重量，兩者相差20倍以上。相對(duì)于地層的支承力要求或不均勻沉陷的造成均大幅減少。
本實(shí)用新型的樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，具有如下諸多優(yōu)點(diǎn)1、不需開(kāi)挖，僅需用輕型打樁機(jī)具(300p怪手以下)即可施做，可以避免地下水位過(guò)高影響施工的問(wèn)題；2、成本低，施工人員少；3、無(wú)開(kāi)挖崩塌的情形，也無(wú)破壞鄰房構(gòu)造安全的疑慮；4、坡地可施做，受地形影響較??；5、樁基礎(chǔ)可預(yù)鑄，且施工快速，可大幅地減少成本及施工期；6、彎矩少應(yīng)力集中小，大幅地降低不均勻沉陷的問(wèn)題。
本實(shí)用新型產(chǎn)品為不可多得實(shí)用新型產(chǎn)品，因此依專(zhuān)利法提出申請(qǐng)。
綜上所述僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，非因此即局限于本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，故舉凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖式內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理皆包含于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造，其特征在于，包括一連結(jié)部及多個(gè)摩擦樁，所述連結(jié)部位于上方，所述摩擦樁下端呈尖錐狀，所述摩擦樁上端連接于所述連結(jié)部，形成如同樹(shù)根狀的結(jié)構(gòu)物。
專(zhuān)利摘要一種樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造,以樹(shù)根狀方式形成下部結(jié)構(gòu)物,包括一連結(jié)部及多個(gè)摩擦樁,該連結(jié)部位于上方,該摩擦樁位于下方,該摩擦樁上端連接于連結(jié)部,形成樹(shù)根狀基礎(chǔ)構(gòu)造,其可用于輕量型建筑的基礎(chǔ)構(gòu)造,不需開(kāi)挖,成本低,施工人員少,不發(fā)生開(kāi)挖崩塌,也不破壞鄰房構(gòu)造安全,而且坡地可施做,受地形影響較小,樁基礎(chǔ)可預(yù)鑄,且施工快速,可大幅減少成本及施工期,也可減少地震能量對(duì)建筑的直接沖擊。
文檔編號(hào)E02D27/12GK2479065SQ0122283
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2001年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月29日
發(fā)明者劉志鵬 申請(qǐng)人:劉志鵬