[发明专利]一种多导管钢结构架式基础及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于浅基础软土地基技术领域，具体涉及一种多导管钢结构架式基础及施工方法。

背景技术

工程建设中常常遇到要在软土地基上施工的问题，由于很难直接在软土层上修建构筑物，因此必须在其上先构建承重基础或地基，然后再进行修建施工。但目前的构建的基础或地基存在三大突出问题：

一是构建速度慢，无法立即承载。尤其对于小型荷载建筑物或救灾基础，现有浅基础结构不能够快速提高地基承载力以满足承载要求。因此如何快速提高地基承载力，进而满足小型承载要求的基础结构具有现实的迫切需求。

二是承受载荷能力有限，方向单一。实际中构筑物往往是有各种荷载组成的荷载体系，并非简单的单一荷载，因此对基础结构整体稳定性要求较高。现在的浅基础结构技术，浅基础能够较好承受来自构筑物的竖向集中荷载作用，而其抗倾稳定性差和水平承载力严重不足。

三是现在的浅基础结构技术通常结构过于复杂，施工较慢；需要养护，而且材料耗量高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种便于快速施工、可承受复杂荷载、材料耗量小且无需养护的多导管钢结构的架式基础及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多导管钢结构架式基础，包括基座和导管机构:

所述的基座水平设置，它由若干块钢板连接而成，其中有两块相互平行的钢板分别作为顶板和底板；所述的基座内部设置有用于支撑的钢骨架；所述的导管机构包括中心柱和至少三根斜插管，所述的中心柱与所述的底板垂直，所述的斜插管以所述的中心柱为中心轴线呈放射状分布，且所述斜插管在同一水平面上连线为一正多边形；所述中心柱和斜插管的上端位于所述基座内且固定在一起。

进一步，所述的导管机构还包括组合衔接器，该组合衔接器由定位钢板和若干套管组成，所述的定位钢板与所述顶板的下板面连接在一起，所述的套管固定在定位钢板的下板面，其位置、角度及直径分别与所述中心柱和斜插管相匹配。

进一步，所述顶板的下板面固定有呈“井”字型的钢筋，所述的定位钢板为矩形且嵌于所述的 “井”字型的钢筋中间的矩形框中。

进一步，所述的基座是由顶板、底板和若干块侧面钢板连接而成的三棱台、四棱台或多棱台，所述的侧面钢板之间的连接处形成若干条侧棱线，所述的斜插管与侧棱线的数目相同且与之平行。

进一步，所述的基座是由顶板、底板和侧面钢板连接而成的圆台或圆柱。

进一步，所述的中心柱和斜插管的长度为2~3m，所述的中心柱的直径大于或等于所述的斜插管的直径。

进一步，所述的套管长为10~15cm，内部设置有内螺纹；所述的中心柱和斜插管的上端设置有与所述套管连接的10~15cm长的外螺纹。

进一步，所述的顶板的厚度为侧面钢板或底板的1~1.5倍。

一种利用多导管钢结构架式基础的浅基础施工方法，所述的基础为上述的多导管钢结构架式基础，所包括以下步骤：

S1：根据建筑物的实际情况确定地基的若干个承重处并将整平为整平面，使各整平面位于同一水平面上；所述的整平面的面积不小于基座的底板；

S2：在各整平面上安装多导管钢结构架式基础，具体步骤如下：

S21：将基座的底板安放在S1得到的整平面上，使所述的底板与整平面贴合；

S22：将中心柱穿过底板并竖直贯入土层中，使中心柱上端露出底板指定长度；

S23：将各斜插管按设定位置和角度穿过底板并贯入土层中，使各斜插管的顶端与中心柱顶端的高度差在10cm以内；

S24：将斜插管和中心柱上端与组合衔接器连接，使定位钢板的上板面处于水平位置；

S25：安装钢骨架和基座的顶板，使组合衔接器嵌入所述顶板的下板面的“井”字型的钢筋中，调整顶板的位置为水平；

S26：安装侧面钢板，使之与顶板、底板闭合形成基座；

S3：以基座的顶板的上板面为基础，修建所需要的建筑物。

进一步，所述S23中使用了一种斜插管定向装置，它包括中心套筒、定距杆和定向套筒；所述的中心套筒和定向套筒分别固定在所述定距杆的两端；所述中心套筒和定向套筒的中轴线处于同一个竖直平面内，其中，所述定向套筒的中轴线与需待贯入的斜插管的中轴线重合且与水平面呈设定角度；所述的中心套筒的筒壁上设置有紧固机构，用于将中心套筒固定在所述的中心柱上；所述的定距杆由2根以上的管件套接构成，所述的管件上开有长孔，该长孔上设有固定螺栓，用于调整和固定所述定距杆的长度；

具体步骤为：