專利名稱：改進的結構支撐件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠支承建筑構件的結構支撐件的改進。
本發(fā)明的技術背景一般使用水泥樁和木樁來支承建筑結構，建筑結構包括木制梁、預制鋼梁、鋁制梁和其它結構材料。水泥樁和木樁支承一框架結構，該框架結構能支承各種類型的地板材料，各種材料構成的內框架固定在地板上，從而形成完整的建筑結構。安裝水泥樁或木樁是一件艱苦工作，它需要在地面上形成大量的孔或立腳點，然后將樁柱安裝在需要的高度上。在建筑物建造在松軟土壤上的情況下，樁柱必須埋藏到一定程度，其深度達到堅硬土壤，以便給樁柱提供必要的支承。
廣泛測試和調查的結果是，發(fā)展了另一種結構支撐件，它能令人滿意地在大多數土壤類型、包括松軟的土壤或活動粘土上使用。該支撐件可由相對非熟練的操作人員安裝，而不需要挖掘或設置水泥立腳點。
該專利文獻公布了若干帶有傾斜的固定腳的樁結構，例如SU949066和SU947284，但是，這些結構不適合用在大多數民用結構上。相似地，新西蘭專利272260公布了一種被打入的地基樁結構，它帶有對角設置的固定樁。這種結構無助于使其代替相當簡單的建筑樁柱。
本發(fā)明的目的和簡要說明本發(fā)明的目的是提供一種結構支撐件，它可代替建筑結構里使用的水泥樁或木樁，它給建筑結構提供至少等同的支承，并可以比已知的安裝水泥樁或木樁的方法更容易地進行安裝。
本發(fā)明提供一種結構支撐件，它包括一供負載支座用的、具有一中心縱向軸線的中心支承部件，固定在上述支承部件上的、以等邊三角形方式固定在上述支承部件上的三個引導部件，所述引導部件具有帶縱向軸線的通道，它們相對所述中心軸線以小于30度的夾角延伸，所述引導部件以滑動配合方式接納細長的、基本上管狀的固定部件，以便與地面結合，以及在所述固定部件被壓入地面后將所述固定部件固定在所述引導部件上的部件。
在本說明書里，技術術語“管狀的”不限定于圓形的，還包括橢圓形的、正方形的、六角形的、 八角形的和其它通常的對稱形狀。
本發(fā)明還提供一種安裝上述結構支撐件的方法，它包括下列步驟，使結構支撐件定位于地面的所需位置上，使結構支撐件與地面部分結合，在各引導部件里插入細長的鉆孔部件，沿著各引導部件的軸線鉆到地面下的預定深度，在各引導部件里插入一管狀固定部件，以及將各固定部件固定在各引導部件上或支撐件上。
在插入固定部件后，可在里面充填適當的灌漿材料。此外，也可在各固定部件里插入另一管狀部件，以提供額外的剛性。
在本發(fā)明的一種形式里，中心支承部件適合與所述的負載支座結合，而負載支座適合于支承部分建筑結構，諸如支座支承。如果支座支承是螺紋的，中心部件可是螺紋的，或者可用在中心支承部件上面和下面的調整螺母與支座支承配合，以便使支座支承剛性地固定在中心支承部件上。此外，支座支承可以具有基本上是管狀的部分，在這種情況下，中心支承部件被制成可接納所述基本管狀部分。
三個引導部件較佳的是基本為管狀件，并通過有孔板或螺母或類似的形成所述中心支承部件的部件固定在一起，所述管狀件通過撐牢部件、諸如撐板以需要的夾角互相連接。
引導部件可包括三段塑料管，它們通過模制塑料套環(huán)或板以等邊三角形的方式固定，塑料套環(huán)或板形成所述的中心支承部件，并與所述塑料管的相鄰一端連接，將它們固定成等邊三角形，所述塑料管還通過另外的模制塑料套環(huán)或板連接，它形成靠近所述塑料管另一端的撐牢部件，它使所述塑料管保持所需的夾角位置，同時使它們互相撐牢。
在本發(fā)明的另一種形式里，作為引導部件的三根金屬管狀件通過與作為中心支承部件的中心管狀豎管焊接而被固定，這些管狀件在與豎管的中心軸線平行的一個平面上歪斜，從而可接近管狀件的端部以接納固定部件而不受中心豎管的妨礙。由于引導部件固定焊接在中心豎管上，可不再需要前面實施例提到的撐板或撐牢套環(huán)。
中心豎管適合于接納支座支承，通過伸縮支座支承可調整其高度，從而使其位于所需的高度上，并按照需要通過螺栓將支座支承固定在豎管上。
在上述實施例里，各引導部件較佳的是相對中心垂直軸線或負載支承的平面成一夾角布置，如相對中心軸線成約5至20度的夾角，較佳的是相對中心軸線成約10至15度的夾角。
引導部件適合于以在通道里滑動配合的方式接納固定部件。在管子是塑料的情況下，它們可通過適當的塑料膠水或自攻螺絲與引導部件結合而固定不動，并使固定管固定在其中。如果引導管是金屬的和/或固定管是金屬的，可用另一螺絲將固定管固定在引導管上，或在各引導部件的開口端固定一阻擋套環(huán)。
使用時，將支撐件放置在地面的所需位置上，并在大致所需的高度上，利用引導部件引導一鉆頭鉆孔，以便在所需的深度上接納管狀的固定部件。
為了更清楚地了解本發(fā)明，現在參考附圖描述本發(fā)明的兩個較佳實施例，其中

圖1是第一結構支撐件的立體圖，它顯示了一附加的螺紋支座支承；圖2是本發(fā)明的第二結構支撐件的俯視圖；圖3是圖2中的結構支撐件的側視圖；圖4是結構支撐件第三實施例的視圖；圖4A是顯示一支座支承附加在結構支撐件上的示意圖；圖5是利用手持豎桿機安裝支撐件的示意圖；圖5A是圖4中的支撐件的平面圖；以及圖6是從圖4中的支撐件下部的一端看去的立體圖。
附圖中所示的尺寸是象征性的，而不是限制性的。
較佳實施例的說明參看圖1，結構支撐件包括三段以等邊三角形布置的鋼管1、2和3，類似于圖2所示，其中，各鋼管1、2和3以與中心垂直軸線成約10度的夾角向外延伸。鋼管1、2和3在頂部通過一中心螺母4而固定在一起，各鋼管1、2和3是焊接在上面的。鋼管1、2和3的下部通過三根鋼帶5、6和7被撐牢，各鋼帶焊接在相鄰的鋼管1、2和3上，從而使鋼管1、2和3以上述限定的夾角定位。
中心螺母4可接納已知結構的螺紋支座支承8，如圖所示。此外，中心螺母也可以是沒有螺紋的或可包括一帶孔的板，而螺紋支座支承8通過在該中心的板的上面和下面的鎖定螺母可調整地固定。
使用時，使支撐件部分進入地面，直至鋼帶5、6和7約與地面平齊。然后，利用鋼管1、2和3引導一鉆頭，該鉆頭在地面上鉆三個所需深度的孔。鉆孔后，將三根塑料的或金屬的固定管(未畫出)以滑動配合方式插入鋼管1、2和3里，并使它們進入地面的鉆孔里至所需深度。固定管通過自攻螺絲固定在鋼管上，或通過圖4中的虛線所示的套環(huán)進行固定，以防止脫離引導鋼管1、2和3，然后，如果需要，可在里面充填水泥漿或其它加強材料。各固定管的長度根據土壤的類型來選擇，但對于堅固的土壤來說，一般約是300至450mm，而對于松軟的土壤來說，約是450至550mm。對于特別松軟的土壤、諸如活動粘土來說，可能需要足夠長度的固定管，以便與堅固的土壤接觸。
現在參看圖2和3，在該實施例里，三根塑料管10、11和12可用再生塑料、諸如再生PET(對苯二甲酸乙二醇聚酯)制造，它們通過模制的塑料板13以等邊三角形的形狀被固定，如圖2所示，塑料板13具有精確形成的孔，以便通過摩擦配合方式接納塑料管10、11和12。套環(huán)13包括一模制塑料形成的平板，它具有鉆出的中心孔14，并具有適當的螺紋，以便能夠接納圖1所示的螺紋支座支承。此外，如上所述，孔14也可以是無螺紋的，利用在套環(huán)13上面和下面的鎖定螺母定位。
塑料管10、11和12通過第二模制套環(huán)或板15以與中心垂直軸線成約10度的夾角被固定，如圖3所示，板15具有精確定位的孔，它們以所示的形狀接納塑料管10、11和12，并使它們在實際使用時可能經受的負載下保持不動。
本發(fā)明的實施例以與上面所述相同的方式使用，在所有情況下，以滑動配合方式安裝在引導塑料管10至12里的塑料固定管(未畫出)通過塑性水泥、或通過與引導塑料管或固定管嚙合的螺絲、或類似于上面所述的套環(huán)固定在它們的最終進入位置上。
現在參看圖4至6，本發(fā)明的結構支撐件包括三段鋼管20、21和22，它們以等邊三角形的形狀焊接在由另一段鋼管形成的中心豎管23上。各引導鋼管20、21和22在平行于豎管23的中心垂直軸線平面上以與中心豎管23傾斜的方式延伸。這樣，引導鋼管20、21和22相對中心豎管歪斜，從而它們的上端可自由地接納鉆頭，以及接納如上面所述的金屬或塑料固定管。
通過提供剛性的中心豎管，并在上面牢固地焊接引導鋼管20、21和22，圖1所示實施例中的撐板不再需要，相對昂貴的中心螺母4可用較廉價的鋼管代替，通過豎管并通過手持豎桿機可將結構支撐件壓入地面進行安裝，如附圖中的圖5示意顯示的。
中心豎管23可接納一支座支承，支座支承可通過鉆孔和螺栓固定在任何需要的調整高度上，如圖4A所示。
在圖4至6所述的實施例里，可以發(fā)現，引導鋼管20、21和22最適當的是被布置成與豎管23的中心垂直軸線重合并經過各引導鋼管20、21和22的平面成約15度的夾角。該夾角可以改變而不會降低該支撐件的效能，唯一的要求是引導鋼管20、21和22的端部可自由地接納一鉆頭和固定管，而不會受到中心豎管的妨礙。
圖4至6中的支撐件可利用夾具和焊接機低成本地制造。該制造工藝適合于自動化，從而可進一步降低制造成本。
值得注意的是，本發(fā)明的上述實施例強調以等邊三角形方式布置引導管的重要性，因為這種方式可在支撐件的每個方向上提供相等的支承，同時又使制造成本降至最低程度。這些實施例還強調固定裝置應是管狀的，并與引導管滑動配合。它不要求引導管和固定管是相同的形狀，雖然這可能是最佳的，而是固定管應該與引導管嚙合，從而足以防止固定管在引導管內向外移動任何材料。
本發(fā)明的支撐件提供了有用的、相對低的成本，可代替木樁或水泥樁，實際上是一種三腳樁或三腳小型打樁系統(tǒng)，其中，與鉆入地面的孔嚙合的固定管構成小樁，它們提供需要的結構支撐件，使支座與支座支承嚙合，而支座支承與中心螺母、或支撐件頂部套環(huán)里的孔、或中心豎管嚙合。較佳的是，上面所述的套環(huán)可具有任何所需的形狀，包括矩形，這種形狀適合于支承槽鋼嚙合。同樣地，在圖1所示的實施例里，中心螺母4可用類似于套環(huán)13的金屬支承板代替，引導管通過焊接固定在其上。
圖4中的實施例提供了相對廉價的、替換圖1中的實施例的替換物，它有助于高效的制造技術。在上述各實施例里，固定管可通過自攻螺絲或如圖4中的小套環(huán)24固定在引導管上，小套環(huán)24與鋼管20至22的上端嚙合，并通過固定螺絲25被固定。由于使用塑料固定管，通過在固定管里插入電鍍金屬管并在塑料管的至少一部分長度里延伸可改善其固定性能，電鍍金屬管里充填適當的灌漿材料以密封該管子，外側的塑料管可防止電鍍管被周圍的土壤腐蝕。
權利要求
1.一種結構支撐件，它包括一供負載支座用的、具有一中心縱向軸線的中心支承部件；固定在所述支承部件上的、以等邊三角形方式布置的三個引導部件，所述引導部件具有帶縱向軸線的通道，它們相對所述中心垂直軸線以小于30度的夾角延伸，所述引導部件以滑動配合方式接納細長的、管狀的固定部件，以便與地面結合；以及在所述固定部件被壓入地面后將所述固定部件固定在所述引導部件上的部件。
2.如權利要求1所述的結構支撐件，其特征在于，中心支承部件適合與所述的負載支座結合，而負載支座適合于支承部分建筑結構。
3.如權利要求2所述的結構支撐件，其特征在于，負載支座是螺紋的，而中心部件也是螺紋的。
4.如權利要求2所述的結構支撐件，其特征在于，負載支座具有管狀部分，所述中心支承部件是對應的管狀以接納所述負載支座；以及將負載支座固定在中心支承部件上的部件。
5.如權利要求1所述的結構支撐件，其特征在于，引導部件包括三段分離的管狀件，它們通過形成所述中心支承部件的有孔板以所述等邊三角形的方式固定，所述管狀件通過撐板以所需的夾角位置連接，撐板使相鄰的管狀件互相連接。
6.如權利要求1所述的結構支撐件，其特征在于，引導部件包括三段塑料管，它們通過形成所述中心支承部件的模制塑料套環(huán)或板以等邊三角形的方式固定，塑料套環(huán)或板與所述塑料管的相鄰一端連接，將它們固定成等邊三角形，所述塑料管還通過靠近所述塑料管另一端的另一模制塑料套環(huán)或板連接，它使所述塑料管保持所需的夾角位置，同時使它們互相撐牢。
7.如權利要求1所述的結構支撐件，其特征在于，引導部件包括三根分離的金屬管狀件，它們通過焊接在一中心管狀豎管固定，這些管狀件在與豎管的中心縱向軸線平行的一個平面上歪斜，從而可接近管狀件的端部以鉆孔和接納固定部件而不受中心豎管的妨礙。
8.如前述任一權利要求所述的結構支撐件，其特征在于，所述引導部件相對中心垂直軸線成一夾角布置，即相對中心軸線成約5至20度的夾角。
9.如權利要求8所述的結構支撐件，其特征在于，所述夾角相對中心軸線約10至15度。
10.如前述任一權利要求所述的結構支撐件，其特征在于，固定裝置包括螺絲，它使該引導部件與對應的固定部件結合。
11.如權利要求1至9之一所述的結構支撐件，其特征在于，固定裝置是固定在各引導部件上端的套環(huán)。
12.一種結構支撐件，如參考附圖中的圖1、圖2和3、或圖4至6所述。
13.一種安裝前述任一權利要求所述的結構支撐件的方法，它包括以下布置，使結構支撐件定位于地面的所需位置上，使結構支撐件與地面部分結合，在各引導部件里插入細長的鉆孔部件，沿著各引導部件的軸線鉆到地面下的預定深度，在各引導部件里插入一管狀固定部件，以及將各固定部件固定在各引導部件上或支撐件上。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，各固定部件里充填灌漿材料。
15.如權利要求13或14所述的方法，其特征在于，還包括在各固定部件里插入另一固定部件，以提供額外的剛性。
全文摘要
一種結構支撐件,它包括一具有中心縱向軸線的中心支承部件(4);三段以等邊三角形方式固定在中心支承部件上的引導部件(1,2,3),該引導部件(1,2,3)以與中心支承部件(4)成小于30度的夾角延伸,該引導部件(1,2,3)接納管狀的固定部件,以便與地面結合;以及將固定部件固定在引導部件(1,2,3)上的固定裝置。
文檔編號E02D5/54GK1308699SQ99808169
公開日2001年8月15日 申請日期1999年7月2日 優(yōu)先權日1998年7月2日
發(fā)明者羅伯特·羅森 申請人:羅伯特·羅森