加固底腳構件的加固單元,安放基樁和加固底腳構件的方法
2023-07-21 08:29:51
專利名稱：加固底腳構件的加固單元,安放基樁和加固底腳構件的方法
技術領域：
本發明涉及一種用具有至少一個穿通的縱向腔的基樁鋪設樁基時，用於加固底腳構件的加固單元，和帶有底腳構件的基樁，該底腳構件由包括至少一個穿通的縱向腔的加固單元加固。
本發明也涉及一種用於安放基樁和使用加固單元加固底腳構件的方法。
背景技術：
在建造大的建築，例如房子、圍牆、塔構件和類似的建築物結構時，典型地使用通過多個基樁支撐的基礎，其中樁承安放在地中，用於支持基礎和用於吸收由於建築物的靜負載和風力載荷而產生的壓力和張力。
為了吸收壓力，一般使用光滑的基樁，將其向下推入地中直到碰到堅固的地基。這意味著在某些地方，在底部到達堅固的地床之前需要使用很長的基樁。因此在其上面建造建築物可能會非常昂貴。
在地面勘測表明向下很遠才能到達堅固地床的區域建造時，可以使用另一種類型的基樁，其中該基樁在它的下端設有直徑大於基樁本身直徑的底腳構件。這就意味著該基樁提供了其上分布有壓力的大片區域，並且底腳構件使得建築物結構靜負載產生的壓力更加難以將基樁向下壓入地中。
由於不可能將具有擴大的底腳構件的基樁向下推入，或擠壓這樣的基樁向下通過預鑽的孔，因此找到了不同的方案在產生擴大的加固單元之前將基樁放置在理想的位置中。
從US3832859中可以知道這種基樁，其中基樁有一個加固單元，其設計使得向下驅動它便會展開多個腿進入到地層中，此後樁承底腳會被鑄造形成底腳構件，該底腳構件的尺寸比基樁的直徑大。
相比於US38325859中所描述的基樁的外圍，使用光滑的基樁或使用具有擴大底腳構件的基樁的缺陷就是，這些基樁不適合於吸收張力。
當建築物部分或塔構件例如遭受了風力時就會產生這種張力，從而背風面中的基樁會受到壓力，而風向面的基樁會受到張力。
如果基樁可以吸收張力，它的優點就是基樁在一個或多個點處縱向地具有一個或多個珠緣和/或底腳構件，其直徑大於基樁本身的。當分布在珠緣/底腳構件上面的向上的圓錐形上的大塊土地作用於珠緣/底腳構件上時，相比於基樁，珠緣/底腳構件增加的直徑意味著該基樁比光滑的基樁可以吸收更大的張力。
通過使用光滑的基樁，它們只會吸收地球的吸力產生的張力。當基樁由於地層周圍與基樁表面之間的抗力而從它的位置中被拉出時，就會出現這種吸力，從而該基樁被移出的洞中出現負壓。
可以有不同的方法將珠緣/底腳構件與位於地中的基樁連接。一種可能是基樁具有縱向穿通的導管，通過該導管將可矯正的填充劑壓出進入地中，或者在基樁的下端部分或者通過沿基樁長度方向的橫向填充導管。
為了讓這些珠緣/底腳構件可以承受住增加的張力強度，典型地使用加固單元進行加固。在US3832859中描述了如何設計加固單元，使得通過下壓它會展開多個腿進入地層，其然後會鑄造形成底腳構件，該底腳構件的直徑比基樁的直徑大。
使用這種基樁的底腳構件的加固單元的缺點是，在這種情況下，加固會位於加固單元的頂部，其意味著加固在底腳構件中分布較弱，因此抗張強度只得到少許增加。為了讓底腳構件得到最好的強度，加固單元的加固構件分布於底腳構件的最大可能的區域上。
通過使用根據US3832859的基樁，這種基樁與張力相比會具有一定的強度，但是特別在粘土地面中，由於它的設計，這會更加突出，並且基樁會從鑄造的底腳構件中將它自己鬆開，從而加固單元的設計會使得在地中展開的腿被向上拉入基樁中不會保持住，從而加固單元會摺疊起來，結果就是得到與使用光滑的基樁而得到的相同的抗張力。
發明內容
因此本發明的目的是提供容易在基樁的底腳提供的加固單元，並且其可以緊固和簡單地在底腳構件中提供均勻的加固分布。
這可以通過在介紹中描述類型的加固單元來實現，其特徵在於加固單元包括多個成型的和鉸接的加固部件，它們可轉動地與設置在中央的環形構件連接，從而加固單元具有摺疊安裝位置和展開使用位置，並且加固單元通過一個或多個受拉部件連接到基樁。
而且，本發明的目的是提供可以吸收需要的張力和壓力的基樁，並且其還容易製造且便宜並可容易安放到理想的位置。
這可以通過這樣一種基樁實現，其特徵在於加固單元使用一個或多個受拉部件連接到基樁。
本發明進一步的目的是說明一種簡單且便宜的安放基樁的方法，和說明一種使底腳構件和加固單元更加緊固的加固方法。
這可以通過一種方法實現，其特徵在於安放和加固包括下列步驟-通過向下壓或驅動或通過安放在預鑽的孔中從而將基樁安放在理想位置；-將摺疊的加固單元向下壓使其通過基樁中至少一個穿通的縱向腔；-當加固單元達到基樁的底部時，將其繼續向下壓一段距離，激勵用於展開加固部件的裝置，從而形成至少由加固部件組成的網；-將可矯正的填充劑向下壓將其通過基樁中的至少一個穿通的縱向腔，使得基樁的下端部分和展開的加固單元鑄成一體，從而形成加固的底腳構件，該底腳構件的尺寸比基樁的外部尺寸大。
下面描述用於建造風車房的具有底腳構件的基樁，其使用加固單元加固，以及用於安放這種基樁和加固這種底腳構件的方法，但本發明的這些耦合構件還可以用來鋪設其它種類的塔構件的基礎，例如煙囪、大旗杆、柱壯物、電力塔和天線。除此之外，基樁也可以用於在房屋、橋梁、海灘臺地等下面鋪設基礎。
為了向下壓加固單元使其通過基樁中穿通的縱向腔，並同時讓底腳構件中儘可能充滿/分布加固，加固件包括膨脹構件。這就意味著當位於基樁底部的下面時，加固單元可以膨脹並因此產生可以鑄入底腳構件的加固網。
根據本發明的膨脹構件是多個接合的加固部件，它們可轉動地與設置在中央的環形構件連接，從而加固單元具有摺疊安裝位置和展開使用位置。這就意味著加固單元在製成之後，可以在例如運輸的過程中放置在基樁的穿通縱向腔中，並且當基樁位於地中時可以被再次移去。
通過這些接合的可轉動地與設置在中央的環形部件連接的加固部件，當加固單元處於摺疊安裝位置時，加固單元的加固部件會被用作導向件，其通過下壓加固單元而靠著基樁的穿通縱向腔的內側。
為了將來自底腳構件的張力向上傳到基礎，加固單元包括多個受拉部件，設置這些受拉部件使得它們從加固單元向上傳到基礎，由此加固單元與基樁連接。
為了將來自塔構件的張力傳到底腳構件中的加固單元，使用受拉部件，其一端緊固到基礎，另一端緊固到加固單元。這些受拉部件可以使用帶有螺拴端或其它固定裝置的繩、纜索、螺杆和/或盤條鐵。根據使用的基礎和基樁有多長以及土壤情況，可以按照需要選擇受拉部件的類型。
在本發明的實施例中，加固單元進一步包括多個管道，其中設置受拉部件使其通過每一管道，並拴到管道的下端和帶有拴扣裝置的一個或多個加固構件上。每一受拉部件向下通過管道，並拴到加固部件上。管道也可以與一個或多個加固部件連接。
這些管道的長度大於或對應於加固單元高度的延伸。這就意味著受拉部件，例如繩受到保護不會處於混亂，混亂會引起刻槽影響，從而繩會失去一些力，在最壞的情況下會斷裂，同時加固部件也保護繩不處於混亂。
為了控制加固部件的展開，每一管道與這些加固部件中的一個或多個連接。這就意味著相對於基樁的中心會實現向外展開加固部件，並且這種展開會相對於管道數目均勻的分布，其中按照管道的數目設置加固單元。
當基樁處於壓力之下時，為了確保基樁的下邊緣不被削割到下面的底腳構件中並毀壞它，加固單元進一步包括多個固定構件，其中固定構件被拴到一個或多個管道的上端，並提供具有至少一個固定器表面的橫截面形狀。
設計固定構件，使得它們的橫截面形狀包括至少一個固定器表面。在一個實施例中，將使用切件，優選地使用具有垂直部分和大致水平的部分的環形角鋼，其中垂直部分會連接到一個或多個管道，而水平部分形成固定器表面。在向下壓摺疊的加固單元的過程中，加固部件可以產生在加固單元的管道與基樁中的穿通縱向腔的內側之間的間距。
當加固單元已經向下到達基樁底部的下面並已經展開時，使用固定器表面，由此角鋼會展平，它的垂直部分靠著基樁中穿通縱向腔的內側，而水平部分會位於基樁下邊緣的下面，從而形成抵抗受拉部件中的張力的固定器。
固定器構件的橫截面形狀典型的為L型，但可替換的為U或C型，或平板。然而垂直面端的片斷之間可以允許有某一小孔，從而它確保了基樁的下邊緣總是掉進固定構件中並且靠著固定器表面。
在本發明的實施例中，固定構件連接到管道的上端，並與加固部件一起可以用作導向，並且在將加固單元向下壓入基樁的穿通縱向腔中的過程中保持管道就位。
為了在膨脹過程中控制和引導加固部件，在本發明的實施例中，設計加固單元使得管道和加固部件之間的連接是完全或部分的鉸鏈連接。這種設計使得加固部件可以緊固到管道上，但同時允許加固構件可以在鉸鏈連接中滑動，從而它們可以相對於基樁的中心而被向外壓。
每一管道可以有多個鉸鏈連接，從而管道連接到例如兩個加固部件。這就意味著在加固單元中提供的加固部件可以比管道多，這可以對底腳構件產生更好的加固。
為了讓鑄造的加固單元將張力傳到基礎，使用拴扣裝置將從加固單元向上運動到基礎的受拉部件與至少加固單元的部分緊固，將受拉部件拴到管道的裝置是下列中的一個或多個螺拴接合、壓力接合和/或焊接。
在本發明的實施例中，受拉部件是繩，它通過螺拴接合拴到管道和加固部件的下端，其中螺拴接合位於加固部件的下側。這種螺拴接合可以是自動上鎖的，從而當繩中產生拉力時，繩不會從加固單元鬆開。
在本發明的第二實施例中，受拉部件是繩，它通過壓力接合拴到管道和加固部件的下端，其中壓力接合典型的會是位於加固部件的下側的繩夾。這些繩夾會臨靠著加固部件的下側，從而當繩處於拉力下時防止了繩的鬆開。
在本發明的第三實施例中，受拉部件是繩、纜索、螺杆或盤條鐵，它通過焊接拴到加固部件的下端。可以進行這種焊接，使得受拉部件不會由於焊接所出現的熱的作用而自身變弱。
當基樁處於壓力下時，確保基樁的下邊緣不會被削割到下面的底腳構件中並毀壞它的另一種方法是，加固單元進一步包括多個固定構件，其中固定構件被拴到受拉部件中的摺疊機構，並具有帶有至少一個固定器表面形狀的橫截面。
這裡將受拉部件分成上端部分和下端部分，上端部分從基礎向下運動到大致與基樁的下邊緣相鄰的區域中，下端部分的長度大致對應於摺疊的加固單元的高度。受拉部件的這兩個部分使用裝配機構連接。在與該裝配機構的連接中設有固定構件。
為了接合受拉部件的上部和下部，受拉部件中的裝配機構是下列中的一個或多個套管接合、壓力接合和/或平板/螺拴接合。
在本發明的實施例中，受拉部件是螺杆，它通過套管接合與對應於螺杆螺紋的內螺紋接合。這就意味著受拉部件的上部和下部端可以被緊固在套管接合中。在套管接合的外側可以設置固定構件。
在本發明的第二實施例中，受拉部件是通過壓力接合裝配的繩。這就意味著受拉部件的上部和下部端被一起擠壓和鎖住。在壓力接合的外側可以設置固定構件。
在本發明的第三實施例中，受拉部件是通過平板/螺拴接合裝配的盤條鐵，其中平板設有孔，盤條鐵穿過這些孔放置並在平板另一側被螺拴緊固。固定構件可以設置與平板連接，或者是平板的一部分。
當加固單元位於適當的位置，在基樁的下邊緣或基樁下端部分的下面附近，加固單元膨脹以使加固部件分布在底腳構件中。
對加固單元的加固部件進行擴張是通過這樣實現的，加固單元進一步包括膨脹加固部件的裝置，這種裝置是下列中的一個或多個彈簧環、鉸鏈連接、爆炸單元和/或擴展構件。
在本發明的實施例中，用於膨脹加固部件的裝置是彈簧環，為了具有理想的效果彈簧環連接著管道和/或加固部件，並放置使得當彈簧環膨脹時，它會向外壓管道和/或加固部件。
當向外壓管道時，由加固部件組成的加固單元會相對於基樁的中心而被迫向外擴張，其中加固部件可轉動地與設置在中央的環形構件連接。
在本發明可替換的實施例中，用於膨脹加固部件的裝置是爆炸單元，當它被向下壓時，爆炸單元或者設置在加固單元的內部，或者隨後被單獨向下壓。
然而主要的事情是，放置爆炸單元使得當爆炸時，它會對向外膨脹的加固部件起到最大的可能效果。這就意味著爆炸單元放置在加固單元的加固部件附近，或與其相對。
通過激活爆炸單元，來自爆炸的壓力會作用於加固部件上，使得它們向外展開並由此形成優選的在底腳構件中均勻分布的加固。
該爆炸單元具有能量，從而通過爆炸它可以向加固部件施加必要的壓力，但是爆炸不必太大，以免爆炸單元被毀壞或受拉部件被損壞。
為了實現加固部件安全的擴展，這些都是環形的，從而使加固杆的兩端可移動地圍繞設置在中央的環形構件摺疊。環形加固部件的優點就是，它對底腳構件提供的加固比由例如直的盤條鐵製成的加固部件所產生的加固好，這是由於環形加固部件可以在多級，而不是在一個平板上加固底腳構件。
與此同時，在向下壓加固單元時，通過使用環形加固部件，它會受到保護而使得加固單元不會進入不想要的機構，其在基樁中的穿通縱向腔的內側具有不規則體和突起。
在本發明的實施例中，在向下壓加固單元的過程中和當加固單元被放置在理想的位置時，加固部件都是保持下端部分位於某一位置的加固單元的一部件。因此，每一加固部件的形狀都是環的一段，從而它們當加固單元摺疊時形成對應於基樁中至少一個穿通縱向腔的內徑的環，並且當加固單元膨脹時形成大致圓形的環，環的直徑等於或大於基樁底端的直徑。
這些環形的加固部件端對端的連接，從而管道與互連的環形加固部件的裝配單元連接，其中加固部件具有不同的寬度，從而兩個並列的加固部件會具有不同的寬度。這就意味著可以將一個加固部件向下放到另一個加固部件中。這些加固部件之間的接合可以由例如加固部件中的凹陷構成，受拉部件和/或管道可以通過凹陷而使兩個加固部件通過受拉部件或管道連接。通過這種方式，當膨脹時加固部件會僅僅擴張到某一大小，該大小取決於加固部件中的凹陷。
在本發明的第二實施例中，通過杆和/或繩網形成加固部件。這就意味著可以使加固部件輕且便宜，並且其可對底腳構件進行多級加固，而不僅在一個平板中。
為了進一步加固底腳構件，加固構件可以用例如多條繩相互連接，使得在加固部件之間提供對底腳構件的加固。這就意味著如果以俯視圖看底腳構件，對底腳構件的加固會像蜘蛛網。
為了容易的在理想的位置設置基樁，通過向下驅動和/或搖動基樁，或者通過將它安放在預鑽的孔中，基樁優選的是圓柱形，其意味著基樁的橫截面區域的大小在整個長度上是相同的。從而避免了基樁橫截面的改變會在基樁的外側與基樁處於橫截面變化上面區域的周圍地土之間形成間隙。
為了將不同的工具向下移到基樁的底部，在基樁的內部設有穿通縱向腔，它的橫斷面尺寸由基樁所吸收的張力和壓力以及工具確定。
為了吸收基樁中的張力，根據本發明重要的是，基樁要保持它到加固單元的拴扣，並且因此加固單元使用一個或多個受拉部件連接到基樁。
為了使在地中向下驅動/壓基樁變得簡化，加固單元進一步包括設置在基樁下邊緣的樁承底腳，使得在向下壓/驅動過程中基樁用作泥杆。
為了將樁承底腳用作底腳構件的一部分，重要的是將帶有底腳構件的加固單元連接到基樁。因此在基樁中設有多個穿通縱向邊導管，設置它們使得距離基樁的橫截面中心具有統一大小的間距，其中在每一邊導管中設有受拉部件，每一受拉部件向下拴到用於拴扣包括有樁承底腳的加固單元的裝置，並且樁承底腳通過受拉部件可釋放連接到基樁的優選的圓柱形部件。
前面所知道的帶有單獨樁承底腳的基樁不保持這種連接，為什麼更難確保通過在加固部件周圍鑄造產生的擴大底腳構件在樁承底腳與基樁的下端部分之間具有足夠的連接。
樁承底腳通過多個受拉部件與基樁連接。為了讓這些受拉部件不處在在基樁的外部或穿通縱向腔的內部，為每個受拉部件設有穿通縱向邊導管。對受拉部件的數目沒有要求，但是受拉部件應該均勻的分布，距離基樁的橫截面中心的間距基本上統一，並且位於基樁的邊材料之中。
穿通縱向邊導管的尺寸由用於吸收張力的受拉部件的尺寸確定，張力例如由於風對拴固到基樁的塔構件的作用而產生。
為了在理想的位置中安放基樁之後能夠將樁承底腳和基樁分離，形成基樁使得受拉部件在基樁的下邊緣與樁承底腳之間具有至少一個自由部分。根據基樁被放置的土壤的類型，受拉部件的該自由部分可以具有不同的長度，並且這會由此用來確定通過注入可矯正的填充劑澆鑄而在基樁的下部與樁承底腳之間形成的底腳構件可能的尺寸。
為了將來自基礎的張力向下通過基樁傳到樁承底腳，採用繩、纜索和/或杆作為受拉部件。
如果用繩或纜索作為受拉部件，將它們安裝在穿通縱向邊導管中，它們或者被鑄在多個點處的基樁的邊材料中，或者被自由地設置在邊導管中，從而它們在邊導管中可以縱向運動。
繩和/或纜索由具有足夠強度以吸收張力的材料製成，而且其由使得它們不會腐爛的材料製成或完成。而且，重要的是在邊導管中安裝受拉部件的過程中，繩/纜索不會纏繞或混亂，從而當出現張力時在繩/纜索自身中不會產生刻槽影響，由此繩/纜索也不會鬆開一些強度並在最壞的情況下斷裂。
如果用杆，例如不鏽鋼和類似的材料作為受拉部件，這些杆會安裝到穿通縱向邊導管中從而它們可縱向地布置。在例如運輸過程中，當樁承底腳連接到基樁的下端部分，或者當基樁被放置到理想的位置中時，這就讓杆凸出到杆的上邊緣的上面。
使用繩/纜索的優勢是由於繩/纜索是柔韌的因此基樁與基礎接合器/基樁之間的連接不是100％的精確，由此可以被側面調節和拴固。
杆作為受拉部件典型的在頂部帶有螺紋，使得它們通過安裝環可以被拴到基礎接合器，或直接拴到建築物結構上。
如果用繩作為受拉部件，將受拉部件拴到基礎的安裝環上可以通過繩夾、卷繞、焊接和/或快速澆鑄到基礎接合器或相似的建築物結構來進行。
在本發明的實施例中，通過繩夾能將繩拴到安裝環或類似物，其最終會被拉緊，因此在向下通過穿通縱向邊導管和向下拴到樁承底腳的所有時間中，繩都是被緊緊夾住的。重要的是繩被完全拉緊，否則基樁和下面的基礎之間鬆動的連接會讓建築物結構產生傾斜。
為了將受拉部件拴到樁承底腳，用於將受拉部件拴到樁承底腳的裝置是下列中的一個和多個螺栓接合、壓力接合、套管、鑄件和/或優選的設置在樁承底腳內部中的U型導管，受拉部件可以從其中通過。
在本發明的實施例中，受拉部件通過螺栓接合連接到樁承底腳，其中當受拉部件由端部具有螺紋的杆組成時，通常會使用螺栓接合。該螺栓接合可以是自動上鎖的，從而不會出現受拉部件從樁承底腳中鬆開的情況。
在本發明的第二實施例中，緊固到樁承底腳的裝置是壓力接合，典型的是設置在樁承底腳內部凹陷中的繩夾。樁承底腳內部的這些凹陷由穿過樁承底腳的導管提供，樁承底腳設置得與基樁的穿通縱向邊導管對齊。
設計樁承底腳中的導管，使得導管中的直徑可以改變，或者連續向下穿過樁承底腳，或者通過導管，導管具有兩個不同的直徑，其中最大的直徑在樁承底腳的向下面側。這使得通過改變固定器的直徑，能夠在樁承底腳邊緣的下側提供繩夾，從而將繩固定在樁承底腳中。
典型的會執行這種裝配，使得樁承底腳不會具有任何凸起或之類的，而只有光滑的表面。在理想的位置中設置基樁時，和通過後來對樁承底腳本身的定位，由於不會阻止樁承底腳尖端向下穿透進入下面的地中這將是一個優點。
在本發明的第三實施例中，為樁承底腳緊固張力夾的裝置是套管，其中受拉部件的下端部分在安裝到樁承底腳中的多個通孔之後就彎曲了，從而它們形成固定器。彎曲可以位於凹陷中，從而保持了樁承底腳的光滑表面。
在本發明的第四實施例中，受拉部件可以被澆鑄到樁承底腳中，即在形成樁承底腳的過程中，受拉部件的一部分放置在澆鑄樁承底腳的模具中。為了進一步將受力傳到樁承底腳並加強對樁承底腳的緊固，受拉部件的澆鑄部分可以向裡拐/彎曲。
在本發明的第五實施例中，在澆鑄樁承底腳的過程中，可以設有多個U型導管，其中設置樁承底腳使得U型導管的每一向上的面部分的入口/出口與基樁中兩個大概相對的邊導管配合。
這就使得受拉部件，例如繩可以從基樁的頂部延伸向下穿過穿通縱向的邊導管，向下進入樁承底腳的U型導管，再向上穿過基樁的相對的穿通縱向邊導管。這進一步使得不需要在樁承底腳中設置緊固裝置，例如夾子和接合件。
在運輸、安裝和放置過程中，為了保持整個底腳位於穿通的縱向腔中且與基樁的下端部分緊密連接，設計樁承底腳使得樁承底腳向上具有頂部構件，它的基本形狀對應於至少一個穿通縱向腔的橫截面形狀，並且頂部構件具有關於樁承底腳的中心線對稱的向上漸細的形狀。
頂端部分的形狀使得在運輸和放置樁承底腳的過程中，樁承底腳可以放置和部分固定在基樁下端部分中的穿通縱向腔中。
而且，頂部的形狀意味著樁承底腳位於這樣一個位置，使得在放置基樁的過程中，如果樁承底腳與石頭之類的相接觸，它幾乎不可能將它推開。這意味著能時刻確保樁承底腳處於基樁下面的中央。
漸細形狀的進一步功能是，當在穿通的縱向腔中放置加固單元時，它被向下推到靠近漸細形狀，它會迫使加固單元的加固構件向外打開從而從基樁中展開。
樁承底腳向下的形狀使得樁承底腳具有錐形和/或平盤形狀。樁承底腳向下的端面部分的形狀由基樁所放置於的土壤類型確定。例如在基樁被振實的、壓到和/或驅動到土地中的地方，由於尖端可以幫助破開地面，可以使用帶有向下錐形的樁承底腳。可替換的，當基樁放置於預鑽的孔中時，可以使用帶有平盤形狀的樁承底腳形狀。
當基樁放置於理想的位置時，它可以用例如活塞將樁承底腳進一步下壓到土地中，從而在樁承底腳與對應於受拉部件自由部分的基樁的下端部分之間形成空隙。
進入這一區域，其中然後會壓入或注入填充劑形成擴大的底腳構件，該底腳構件的直徑大於基樁外圍的尺寸。這就使得基樁相比於連接澆鑄基樁時出現的張力，具有更大的強度。
為了進一步增加擴大的底腳構件的強度，在穿通縱向腔的下端設有鬆散摺疊的加固單元，其包括多個接合的加固部件，這些可移動地環繞位於中央的環形構件的一端設置，並且每一加固部件的自由端的形狀使得該端至少凸出到樁承底腳頂端部分的中心線上面。
通過使用帶有內部、穿通縱向腔的基樁，接著才有可能將基樁放置到理想的位置以提供增強構件或填充劑，使得其中可以形成穩固的底腳構件，以吸收張力。
在本發明的實施例中，設計的加固單元具有多個可移動地環繞中央環構件裝配的加固部件，使得加固部件可以繞該環形構件轉動，並且它們自己從基樁底部展開。
該中央環形構件可以是其上安裝著多個加固部件的環，加固部件通過環接合或者可轉動地軸頸接合而被固定。
設計加固部件使得它們具有彎曲形狀，當加固部件的一部分安裝到中央環形構件和其設置在基樁的穿通縱向腔中時，加固部件的一部分向後彎曲跨過樁承底腳頂端部分的中心線。當它們被向下推到樁承底腳的尖端部分上，這一彎曲與樁承底腳的向上錐形部分一起，會讓加固部件相對於樁承底腳的中心打開並在徑向上擴展。
可以設計中心環部件，使得它的外徑大概對應於縱向穿通腔的直徑，或者可替換的具有更小的直徑。在這兩種情況下，它適用於將加固部件設計得在展開情況下和下壓通過縱向穿通腔時，至少一個尖端碰到側邊，並且在下壓過程中對加固單元進行導向。
設置在中央的環形構件可以設計成為帶有多個凹陷的環形構件，其中加固部件的端部可以通過鎖定機構固定。該鎖定機構可以是緊固到環形構件的環，從而凹陷被閉合併且加固部件被固定。
通過使用線或纜索作為受拉部件，在底腳部件和/或基樁的下端部分中設有凹陷，用於容納受拉部件的自由部分，其意味著在安放基樁時，繩不向上放置穿過基樁。而且，當繩澆鑄固定在向上穿過縱向邊導管的一個或多個點時，具有這些凹陷是有利的。
在樁承底腳或基樁的下端部分中設有凹陷，繩可以纏繞/捲起在其中，使得在基樁的運輸和安裝過程中，它可以隱藏，而不會讓樁承底腳和基樁分離。
這些凹陷可以為樁承底腳中或基樁端部的凹陷中的受拉部件設計在緊靠在入口洞附近。會出現未盤繞的自由部分，使得通過下壓樁承底腳，不會出現繩子纏繞，由此當向繩施加張力時會產生刻槽影響，於是減小了繩的抗拉能力。
為了進一步增加基樁的抗張強度和減小將基樁側置的可能性，穿通縱向腔在一個或多個尖端連接著基樁的外邊，該基樁具有一個或多個橫向和向下導向的填充導管。
這些填充導管使得能夠在沿工作導管的某些點，即在不同的級層擠壓出填充劑材料，並於是設有珠緣，從而在基樁的外邊形成相對於壓力和張力的阻抗。可替換的，通過這些填充導管可以延伸加固杆，其與可矯正材料的注入相合，會形成加固珠緣，該珠緣具有比沒有加固的珠緣更大的強度。
這些填充導管可以設置在垂直於基樁的縱軸的不同的面上，並且典型的安放有一個或多個填充導管，使得填充導管的出口均勻分布在相同的平面附近中基樁的外邊，從而通過從內部縱向腔在基樁和填充導管中注入材料，在不同深度的基樁附近形成珠緣。這就意味著基樁具有增加的抗拉強度，並且基樁被緊固不能橫向運動，該橫向運動與作用到基樁上的張力方向無關。
向下泵入/壓入地層周圍用於形成珠緣或底腳構件的材料可以是水泥混合物、混凝土、水泥漿、泥漿或凝結塑料材料。然而這種材料最重要的屬性是它會對受拉部件、樁承底腳和/或基樁的下端部分以及可能對基樁的側邊起反應或將其凝固。當這種填充劑硬化後，於是它將緊固地粘接到基樁上。
為了獲得填充劑與基樁之間更好的結合，基樁的單個部件的表面可以設計成帶有不平的表面，例如凹槽或小的突起。這種增強的接觸最終有助於基樁抗拉強度的增加。
在本發明的實施例中，放置最上面的填充導管，使得上面的珠緣會形成大約為2米的深度，其中這一珠緣不能夠用於吸收基樁的壓力和張力，但是它卻會幫助穩固基樁不橫向運動，橫向運動是在軟地中、例如散沙中豎立基樁時會出現的問題。
為了增加基樁的強度和可能減小基樁的尺寸，可以將其設計為帶有一個或多個外部加固。這些加固可以在形成基樁本身的過程中產生，或者通過後來在安放基樁之前進行的安裝產生，它會幫助增加基樁抵抗橫向運動的抗拉性，和增加對安放基樁過程中的破壞的抵抗性。
為了進行快速和簡單的用於基礎的基樁的安裝，基樁的至少一個穿通縱向腔可以設計為在上端部分帶有螺紋，從而螺杆、螺栓和螺絲/螺母可以用於將基樁緊固到基礎上。
在帶水的地中，例如沙層，在基樁下形成腔可能比較困難。為了穩定這種地層/沙層，在基樁下端部分處的基樁的邊上可以設有多個孔。這些孔用於將變硬的填充劑擠壓出進入周圍的地層中，當填充劑變硬時它會穩固地層，從而有可能在基樁的下端部分周圍形成腔，而不會讓不想要的材料/液體由於這種地層的多孔條件或由於這種地層中的水壓而落入腔中。
另一種可能性是對腔加壓，使得當加固單元被下壓通過基樁和澆鑄底腳構件時，地層/沙層中的水遠離腔，並且擠壓出的填充劑不會向下沿著基樁的外邊流出，而是擠出進入周圍的地層。可替換的，腔周圍的土地可以被凍結，使得冰形成靠著腔的障礙，直到澆鑄完底腳構件。
為了在基礎設置中替換混凝土結構，製造在建造塔構件、優選為磨房塔時所使用的接合器，其中該接合器的設計帶有用於靠著基礎機構緊固的第一安裝環和用於靠著塔構件緊固的第二安裝環，其中第一和第二安裝環連接著一個或多個連接構件。
接合器作為轉換構件而靠著塔構件的下端部分和基礎機構安放，其意味著接合器的這兩個安裝環在尺寸上與塔構件下端部分以及基礎機構的相應安裝部分配合。因此第一安裝環的外圍與第二安裝環的外圍之間的關係可以是下列中的一個或多個-第一安裝環的外圍很大程度上與第二安裝環的外圍的大小相同；-第一安裝環的外圍比第二安裝環的外圍小；或-第一安裝環的外圍比第二安裝環的外圍大。
用於塔構件的基礎典型地吸收兩種作用-垂直載荷(壓力)，其形式為來自塔構件和可能另外結構、例如磨房結構的靜負載；和-力矩，由風作用到塔構件和可能另外結構上而產生的。該力矩同均勻分布的張力和壓力一樣在基礎機構中被吸收。
一般，用於塔構件的基礎的大小僅僅用於吸收壓力，但是基礎機構很難吸收張力。通過典型的建造帶有混凝土結構的基礎機構，張力很大程度上被基礎機構的靜負載吸收。
通過建立高的塔構件，相比於基礎機構的大小，張力和壓力要相對大得多，為什麼特別必須提供對張力的吸收。使用鋪設的樁基可能是有利的方案，其中基樁具有特別的設計，可以更好地吸收相對大的張力並將它們傳到周圍的地層。
為了給高塔構件設置基礎或為了讓塔構件豎立在軟土上，典型地在整個基礎機構下面鋪設樁基，來獲得整個基礎機構對壓力具有統一的承載能力。相對於對張力的承載能力，該方法並不是最優的，這由於最靠近塔構件其它中心的基樁距離塔構件的垂直中心平面並不具有足夠的間距以吸收為它們的尺寸引起的張力。通過用該方法鋪設樁基，這已經導致使用不必要的大量的用於吸收力特別是張力的基樁。
根據本發明，通過使用所描述的接合器與特別設計的基樁連接，可以減小該數目，其中安裝多個基樁，使得它們距離塔構件的中心有適當的距離，從而它們被優化使用，以吸收它們的尺寸所定的張力。由於基樁，包括運輸、安放到地中和緊固到接合器的估價為DKK4000-8000，並且每一基樁大概為15-30m長，這是一個巨大的優點。
為了將靜負荷和風對塔構件的作用產生的張力和壓力進行最優分布，如果接合器的設計使得接合器的第一安裝環的外圍比第二安裝環的外圍大，則是有利的。
為了讓張力和壓力圍繞接合器均勻分布，可以設計使得第一安裝環的設計帶有用於將接合器靠著基礎機構固定的至少兩個孔，其中該至少兩個孔環繞第一安裝環均勻地分布。環繞第一安裝環的孔的分布使得壓力和張力傳導的效果可以最優，而與風如何作用到塔構件無關。設有內螺紋的孔使得可以使用螺栓和/或螺母接合將接合器靠著基礎機構安裝，相比於例如現場焊接，這是安全和簡單的方法。在接合器的優選實施例中，第一安裝環周圍有20到30個孔。
為了增強接合器，使得其材料的尺寸更小，同時吸收從塔構件傳到基礎機構的必要的張力和壓力，接合器的設計使得第一安裝環和至少一個連接構件與一個或多個加固構件連接。這些加固構件由於靜態原因可以使用連續的連接部件而均勻分布在第一安裝環周圍，或者與多個非連續的連接部件連接分布，或者在從靜態計算估計的某一位置吸收很大部分時間出現在某一位置的施加力，例如在具有一個特別的盛行風向的區域，其中單向作用出現在塔構件上。
在接合器的優選實施例中，有偶數數目個孔和加固部件均勻地環繞第一安裝環分布，第一安裝環通過連續的連接部件連接。孔和加固部件的設置使得加固部件位於距同一環上兩個孔之間的相同距離處，並且使得留有安裝/拆卸螺栓和/或螺母的空間。
為了讓張力和壓力均勻地環繞接合器分布，可以設計使得第二安裝環的設計具有至少兩個孔，用於將接合器靠著塔構件緊固，其中該至少兩個孔均勻地環繞第二安裝環分布。環繞第二安裝環的孔的分布使得壓力和張力傳導的效果可以最優，而與風如何作用到塔構件無關。設有內螺紋的孔使得可以使用螺栓和/或螺母接合將接合器靠著塔構件的下端部分安裝，相比於例如在現場焊接，這是安全和簡單的方法。
在接合器的優選實施例中，第二安裝環周圍有15到30個孔。第二安裝環中孔的數目不必對應於第一安裝環中的孔的數目，但是由螺栓/螺母裝配的尺寸和安裝/拆卸它們所需要的空間來確定。
在本發明進一步可替換的優選實施例中，接合器的設計可以使得使用螺栓和/或螺母將接合器靠著基礎機構緊固，並且接合器可以是塔構件下端部分的一個集成部分，或者通過焊接緊固到塔構件。這就使得有可能連同塔構件一起製造和運輸接合器，從而避免了在現場將接合器靠著塔構件接合和安裝。
接合器由連續的連接構件/非連續的連接構件和兩個安裝環構成，其中可以根據下列組合中的一種或多種來設計第一和第二安裝環-第一和第二安裝環是環形的；-第一安裝環是平的，並且第二安裝環是環形的；-第一安裝環是環形的，並且第二安裝環是平的；或-第一和第二安裝環是平的。
通過安裝由連續的連接部件製成的接合器，並且其中第一和第二安裝環是平的(閉合接合器)，靠著基礎機構安裝接合器和塔構件下端部分的入口可以通過第二安裝環的平盤中的、或者連接部件中的檢修孔來實現。
接合器設計成閉合部件的優勢是可以保護螺栓/螺母不受周圍的腐蝕，例如海水。
為了使接合器適合不同類型的塔構件和基礎機構，根據下面的一種幾何形狀設計接合器截錐形、角錐平截頭體、旁面三角臺、或方尖石塔。
通過將接合器用作小的或中等大小磨坊的混凝土結構的替換物，可能具有生產優勢，即接合器的形狀為角錐平截頭體、旁面三角臺、或方尖石塔，由於這些形狀的生產和裝配簡單，於是意味著降低了價格。
在本發明的優選實施例中，接合器的設計使得第二安裝環的整個外圍使用連續的接合構件連接到下面的第一安裝環的整個外圍，並且這兩個安裝環都是環形。該實施例使得能夠減小連續連接部件的材料的尺寸，並建立數目巨大的加固部件，可以布置其均勻地環繞第一安裝環分布，而且在塔構件的下端部分與基礎機構之間出現自然過渡。
本發明進一步的目的是說明一種通過鋪設基礎將接合器用於塔構件的方法。
為了通過鋪設基礎將所描述的結合器用於塔構件，需要下面的方法
-將基礎機構安放於地面上和/或地下；-直接將接合器放置在基礎機構上面，並將接合器與其固定；和-將塔構件放到接合器上面，並與接合器固定。
而且，基礎機構可以包括至少一個基樁，該基樁位於地中，其與基礎機構的中心隔開並與垂直面成0-90度，優選的為0-45度的角度。
與垂直面成一角度設置基樁就意味著基礎機構具有更大的承載能力，這是由於位於基樁周圍的土地量有助於增加基礎機構對張力的承載能力。當基樁彼此立得太靠近，它們拉著同一塊地土。然而通過將樁承彼此轉離角度，每一基樁將拉著/壓著更多的地土。然而，保持該角度在與垂直面成0-45度的區域中是有利的，這是由於以與垂直面成超過45度的角度安放基樁時，基礎機構對於壓力的承載能力減小很多。
為了安放基樁和使用加固單元對底腳構件進行加固，該方法包括下面的步驟-或者通過向下壓或驅動，或者通過安放在預鑽的孔中將基樁安放在理想的位置；-將摺疊的加固單元向下壓，通過基樁中的至少一個穿通縱向腔；-當加固單元到達基樁的底部，繼續下壓一段距離，並且激活用於擴展加固單元的裝置，由此形成至少由加固部件組成的網；-將可矯正的填充劑壓入通過基樁中的至少一個穿通縱向腔，使得基樁的下端部分和展開的加固單元澆鑄成一體，以形成尺寸比基樁尺寸大的加固的底腳構件。
使用這種方法可以讓基樁變得對於基樁連接的建築物產生的壓力和張力都有用，並且使加固單元放置於理想的位置並被展開，從而它在底腳構件中形成均勻分布的加固，由此底腳部件可以增加基樁抵抗由風的作用產生的壓力的強度。
安放方法的選擇，或者通過下壓、或者向下驅動或者安放在預鑽的孔，由基樁被安放在的土壤得類型來確定。在非常軟的土壤中，並且在震動不會出現的區域中，可以使用或者通過下壓或者安放在預鑽的孔。在地土堅硬、並且距離最近的另一建築物結構較遠的區域中，可以使用驅動基樁。然而通過驅動基樁，需要保證製成基樁的材料具有抵抗重複吹刮的必要強度，或者其設計具有所需要的外部加固。
重要的是，加固單元不是與基樁中加固單元上端部分的大部分安放在一起，當加固單元到達基樁的底部時，加固單元繼續下壓一段距離，從而會出現加固單元的展開，而不需要基樁的下端部分阻止基礎單元在下面的腔中完全膨脹。
通過在加固單元與基樁底部之間的間距中擠壓出填充劑，還可以將受拉部件與加固部件鑄成一體使得底腳構件獲得更大的抵抗它所處的張力和壓力的強度。
在本發明的實施例中，其中加固單元包括用於受拉部件的管道，它們連同加固部件一起被澆鑄到底腳構件中，它會使得底腳構件/基樁獲得更大的抵抗它所處的張力和壓力的強度。
為了確保加固單元處於正確的深度，上述方法可以進一步增加下面的步驟安放基樁之後，使用活塞和/或驅動工具將樁承底腳繼續向下壓入和/或驅動進入地下，其中樁承底腳與基礎底腳下端部分之間的距離至多對應於受拉部件自由部分的長度。
為了進一步向下驅動基樁的加固單元進入地中，例如可以使用活塞或驅動工具，其中活塞可以被水壓、氣壓或電機驅動，其以穩定的節奏壓到加固單元上，直到受拉部件被展開和加固部件被展開。
可替換的，在受拉部件由杆組成的情況下，具有樁承底腳的加固單元可以被下壓進入下面任意深度的地層，然而帶著這樣的目的，填充劑可以被擠壓出的量使得它可以抓住樁承底腳和基樁的底部，同時形成具有比基樁的外圍尺寸更大尺寸的底腳構件。如果樁承底腳與基樁之間的距離變得太大，技術上就幾乎不可能擠壓出這樣大的量以使它們兩個被連接。
開始所提到的方法進一步可以依據土壤條件增加步驟，在將摺疊的加固單元下壓之前，使用土壤準備單元在基樁的下端部分形成腔。
該土壤準備單元進一步可以用於例如移除在它的向下驅動過程中向上壓入/驅動到基樁中的材料。土壤準備單元可以是例如機械鑽眼單元、噴砂打光單元、空氣壓縮單元、高壓清潔單元和類似的單元，其可以向下穿過基樁並移除基樁內部或者基樁下端部分的下面中不想要的材料。
由於不同類型的單元可以用於不同類型的土壤，根據土壤條件選擇土壤準備單元的類型。例如在多沙的土壤中，最好通過例如高壓清潔單元將沙吹出。如果使用土壤準備單元在基樁下端部分的下面形成腔，開始所提到的方法中可以插入下列步驟-當加固單元到達基樁的底部時，被向下壓入下面的腔中，直到加固單元上端部分的固定部件掉入靠著基樁內側的位置；並且在這裡-然後拉動加固部件，使得確保了加固單元和基樁的底部緊密的接合。
通過對該方法加入這些步驟，確保了加固單元位於緊鄰基樁下端部分的周圍，從而可以使基樁的下端部分與加固單元一起澆鑄。
固定構件進一步使得當它受到來自基樁的壓力時，基樁下端的環形部分不會損壞填充劑，這是由於產生壓力的重量通過固定構件的固定器表面從基樁傳到底腳構件，將其組合會具有比管狀基樁的下端部分橫截面區域更大的區域。
為了使加固部件膨脹進入腔，以對底腳構件進行最優的加固，在最初所提到的方法中加入下列步驟中的一個，這裡膨脹加固部件的裝置是-彈簧環，由此管道被向外壓，並且加固部件由此會通過鉸鏈連接被迫向外，從而形成由管道、加固部件和設置在中央的環形構件組成的網；-擴張構件，其設計使得當加固單元到達基柱下的腔時，當加固單元的加固部件由於重力向外落時，它可以控制加固單元的加固部件，從而形成由加固部件和設置在中央的環形構件組成的網；-爆炸單元，從而向外壓加固件是爆炸的結果。
所描述的用於擴展加固部件的三個步驟都會導致澆鑄底腳構件中的加固最可能地擴張到底腳構件，並且由此底腳構件的強度增加了。
擴展構件除了擴展加固部件之外，還可以使得加固部件在基樁外面的某一位置緊固，直到它們被澆鑄到底腳構件中。擴張構件可以通過活塞擠壓被激活，活塞向下穿過基樁中的縱向腔。
通過使用帶有樁承底腳的加固單元，當活塞向下壓到加固單元的環形構件上，會出現加固部件的膨脹，此後加固部件穿過管道與加固部件之間的安裝連接，並且由此加固部件被向外壓。
為了形成腔與優選的圓柱基樁下端的連接，下列步驟可以加入初始所提到的方法中-地面準備單元向下通過工作導管；-地面準備單元工作於基樁下面的地層周圍；-在基樁外形成腔；-地面準備單元從工作導管中抽走。
地面準備單元可以是可能非常多的單元中的一個，它可以被下壓通過基樁中的縱向腔，並在環繞地面區域附近形成腔。它可以是例如機械鑽眼單元，當其被下壓通過基樁中的縱向腔時，它摺疊，當其到達基樁的底部時，它會展開，並離開基樁而將地層周圍鑽孔到某一直徑。
可替換的，地面準備單元可以是爆炸設備，其被下壓通過基樁中的縱向腔，並位於底腳樁承和基樁之間的間隙中，這之後爆炸機構開始爆炸。因此藉助於爆炸的壓力產生腔。然而該方法要小心使用，因為它可能會損壞受拉部件、樁承底腳和基樁的底部。
可替換的，可以使用高壓衝流，這裡高壓衝體向下通過基樁中的縱向腔，並向下到達衝出的間隙，並且這裡過量的水和土壤通過工作導管泵上來。由此剩下可以被埋植在所述部分中的填充劑充滿的腔。
可替換的，根據土壤的特殊類型，可以不必使用土壤準備單元。相反，可以通過長導管進行填充劑的注入，其向下通過管狀基樁的內部。該方法最好用於非常軟的地面。
可替換的，在向下驅動基樁的過程中，也可以考慮使用樁承底腳，來保護基樁與在向下驅動材料的過程中被向上驅動到基樁內的材料隔開。
為了增加基樁的抗張強度和耐壓強度，並且將基樁的橫向運動的風險降至最小，上述方法可以進一步增加步驟，這裡注入硬化的填充劑塊穿過至少一個縱向腔，和穿出與之連接的填充導管，以形成一個或多個環繞基樁外圍的珠緣。
該步驟在將基樁安放到理想的位置之後進行，或可以在基樁壽命的後期進行。由此例如基樁中的彎曲或基樁的位置中的不準確可以被改正，並且它可以確保出現的橫向誤差被改正。
這些填充導管進一步可以用於在建築物構件的生命期結束後移除基樁，這裡今天需要移除建築物材料可能與向下移到地中一樣多。這些填充導管然後可以被用於擠壓出或噴射出滑動作用物，其可以溶解水泥混合或潤滑基樁的外邊，從而它可以被容易地拔起。
但是通過拔起，底腳構件自身可能會出現問題。因此，剪掉受拉部件可能是一種方法。如果受拉部件設置在邊導管中，而沒有固定澆鑄，有可能拔起基樁，剩下樁承底腳和底腳構件在地中。
如果底腳構件緊固到基樁的底部，基樁中的縱向腔可以用於向下傳送爆炸裝置，它就放置在底腳部件的頂部，從而通過爆炸，底腳部件會從基樁中炸破/分離出。這使得能夠拔起基樁。
通過製造帶有邊導管(受拉部件通過邊導管可以自由的橫行運動)的基樁，基樁可以建立模具，從而更容易運輸和生產。這就意味著當只有受拉部件穿過連續模具上的導管時，在生產或向下驅動樁承的地方，可以一個接一個地增加模具。這就使得在不確定基樁底部深度的地方可以安放基樁。然而這需要受拉部件具有與深度無關的長度，一部分會伸出到基樁的上邊緣。
為了稀釋在形成底腳構件時注入的填充劑，可以在安放加固單元和澆鑄底腳構件之前將液體擋板填充材料注入基樁下的腔中。它的結果就是遠離地土中的水，直到填充劑變硬。液體擋板填充材料可以是例如膠質、水泥漿和類似的材料的混合，其可以當澆鑄底腳構件時通過注入的填充劑設置。可替換的，土壤可以被冰凍。
下面參照附圖解釋本發明，其中圖1a所示為帶有加固單元的基樁；圖1b所示為帶有加固單元的基樁；圖1c所示為帶有加固單元的基樁；圖2所示為摺疊起來的加固單元；
圖3所示為將要張開的加固單元；圖4所示為打開的加固單元；圖5所示為加固單元的俯視圖；圖6所示為根據本發明的環形構件；圖7a所示為帶有摺疊起來的加固單元的基樁的截面圖；圖7b所示為帶有打開的加固單元的基樁的截面圖；圖8所示為安放在地下的基樁的下端部分，其中在基樁的下面出現了腔結構；圖9所示為基樁的下端部分，其中在基樁中放置有根據本發明的加固單元；圖10所示為帶有打開的加固單元的基樁的下端部分；圖11所示為基樁的下端部分，其中在底腳構件中埋植有加固單元；圖12a所示為加固單元在摺疊位置時的截面圖；圖12b所示為加固單元在打開位置時的截面圖；圖13所示為加固單元的可替換的實施例；圖14所示為帶有樁承底腳和加固部件的基樁；圖15所示為如何安裝基樁和樁承底腳；圖16所示為基樁、樁承底腳和加固部件的可替換實施例；圖17所示為如何安裝上述實施例；圖18所示為如何安裝根據本發明的樁承底腳的可替換實施例；圖19所示為帶有珠緣的基樁；圖20所示為帶有填充管的基樁的放大圖；圖21所示為帶有加固和珠緣的基樁；圖22所示為帶有加固和填充管的基樁的放大圖；圖23a所示為加固單元的可替換實施例；圖23b所示為圖23a的加固單元；圖23c所示為在打開位置時的圖23a的加固單元；圖24所示為圖23c的加固單元的放大圖；圖25所示為接合器。
具體實施例方式
在圖1a、1b和1c中示出了加固單元1如何被壓下穿過基樁2並在下面的腔3中打開。
加固單元1包括加固部件4，它可轉動地連接到設置在中央的環形構件5，並與帶有受拉部件6的基樁2連接。
基樁2位於地裡，使得基樁2的上緣凸出於地面7之上。
圖2示出了處於摺疊位置的加固單元1，它位於基樁2下端中。加固部件4可轉動地連接到設置在中央的環形構件5，環形構件5通過平板/螺栓接合件11與受拉部件6連接。
受拉部件6的下端和上端部分與在這裡示作平板/螺栓接合件的接合機構9接合。接合機構9設有固定構件8。
圖3所示為正好位於基樁2下緣下面的加固單元1，並且該加固單元1處於將要打開的位置。
加固部件4由杆網製成，並與展開構件10連接，展開構件10使得加固部件4統一地打開並打開到某一角度。
圖4所示為位於完全展開位置的加固單元1。展開部件10將加固部件4支持在其適當位置，直到底腳構件(未示出)已經被鑄。
固定構件8已經落入就位，所以其與基樁2的下緣鄰接。
多條繩12將加固部件相互依次連接起來，從而獲得對底腳構件(未示出)的附加加固。
在三個附圖2-4中示出了當加固單元1打開時，加固部件4如何以環形構件5為軸轉動。
圖5所示為打開的加固單元1的俯視圖，其中加固部件4與繩12連接，因此在底腳部件(未示出)中形成像蜘蛛網的加固圖案。
圖6所示為具有垂直的圓形側面13的環形構件5，在環形側面13中有多個壁凹14和一個邊緣環15。垂直的圓形側面13中壁凹14的數目對應於加固部件4的數目。
在加固部件4的端部設有軸承16，軸承16的內徑對應於邊緣環15的外徑，因此才有可能將加固部件14安裝到邊緣環15上。壁凹14能使加固部件4以邊緣環15為軸轉動。
圖7a所示為加固單元1如何放置於基樁2內部的截面圖。接合機構9由平板/螺栓接合件組成，其中平板部分被分成四塊，並延伸到固定構件8中。
圖7b所示為展開的加固單元1的截面圖，其中固定構件8緊靠基樁2的下緣。
圖8所示為放置在地17中的基樁2，其中在與基樁2的下端部分18連接的地方產生一個位於基樁2的下端部分18下面的腔3。腔3是由向下穿過基樁2的導管19和注入導管19的液體或空氣或類似物形成的，使得過量的材料被擠壓進入導管19與基樁2的內側之間的空間。
可選的，根據施加到基樁2上的壓力和基樁2的長度，可以吸收過量的材料。而且可以設想在抽取和壓入之間進行組合來從腔3中除去過量的材料。
圖9所示為基樁2的下端部分，其中安放有可替換的加固單元22，該加固單元22包括多個管道20，每一個管道20中都有繩21穿過，繩21通過繩夾23與管道20的下端部分連接。在管道20的上端部分中設有固定部件24，其在這裡所示為L型的截面形狀。
在管道20之間裝配有彈簧環25，這裡所示為處於壓縮狀態，該彈簧環25使得管道20能夠沿基樁2的內側面被支持住，從而當使用例如活塞28下壓加固單元22時加固部件26和固定構件24構成為加固單元22向下穿過基樁2的導向裝置。
加固單元22進一步包含環形的加固部件26，並且一個端可移動地環繞環形構件27裝配，加固部件26進一步使用鉸鏈連接29可移動地連接到導管20。
圖10所示為使用活塞28將加固單元22向下壓到基樁2下面的位置，使其位於腔3中。彈簧環25擴張並壓到管道20上，從而導管20的下端部分相對於基樁2的中心向外展開。展開導管20的下端部分導致加固部件26通過鉸鏈連接29被推出而進入展開位置，從而加固部件26更好地均勻徑向分布在底腳構件(未示出)中。
在管道20的上端部分中，固定構件24已經落入就位，從而當拉動繩21時，基樁2的下端部分19緊靠在固定構件24上。
圖11所示為如何移開活塞(未顯示)，並且在腔3中和基樁2的內部充有填充物30，從而使包括管20的加固單元22、加固部件26和環構件31與基樁2的底端部分19一起鑄入底腳構件32中，底腳構件32的尺寸比基樁2的底端部分19大。
圖12a所示為基樁2的截面圖，在基樁2的內部設置有包括多個管道20的加固單元22，繩21穿過管道20。從截面圖中可以看到固定構件24的外徑對應於基樁2的內徑。
圖12b所示為加固單元22在基樁2下端部分的下面如何展開。這裡看到的是加固部件26如何連同環構件31、管道20和繩21從基樁2的中心徑向展開，這些加固部件26形成加固網，加固網在腔3中位於基樁2下端部分下面的適當深度處。
圖13所示為加固單元33的可替換實施例，其中該加固單元33包括繩21穿過的多個管道20，繩21在下端緊固到管道20和環構件34上，在管道20的上端緊固有固定構件24，這裡固定構件24同時與兩個管道20連接。這些固定構件24在這裡所示為L型，它與基樁2的下緣19配合。
這裡所見到的環構件34處於展開位置，其中其通過爆炸單元(未示出)被儘可能地展開。環構件34以二維顯示，從而並列的環構件34可以位於彼此內部，並通過被凹陷35穿過的繩21/管道20連接。
圖14所示為具有內部的、穿通的縱向腔37和樁承底腳38的基樁36，其中基樁36設有多個縱向邊導管39，在每一邊導管39中設置有受拉部件40，這裡以繩的形式顯示。
受拉部件40在下端與樁承底腳38連接。在本發明所示的實施例中，用於將受拉部件40緊固到樁承底腳38的裝置41被設計成為樁承底腳38中的穿通導管42，其中導管42在樁承底腳38的入口具有一個直徑，在樁承底腳38的下側具有另一個更大的直徑。這就使得受拉部件40在這裡可以用例如繩夾(未示出)緊固。
樁承底腳38具有向下逐漸變細的形狀43，這可以驅使基樁36向下進入地裡。向上，樁承底腳38的頂部部分44設計成使得它的基本形狀是與基樁36中的內部、穿通的縱向腔37對應的形狀。
頂端部分44的最上端部分設有錐形形狀45，這使得它能夠容易地定位於基樁36的下端部分中的樁承底腳38。這一錐形形狀45同時還有另一功能，當放置加固單元46時促使加固部件47展開。
加固單元46包括環形構件48，其上安裝有多個彎曲形狀的加固部件47。
在該實施例中，凹陷49位於樁承底腳38的內部。當樁承底腳38緊密地連接到基樁36的下端部分時，這些凹陷49用於存放受拉部件40的自由端50。
圖15所示為在安裝過程中基樁36的四個狀態。狀態A(最左邊)所示為樁承底腳38緊密連接到基樁36。而且可以看到樁承底腳38的頂端部分44位於穿通的縱向腔37的內部。受拉部件40的自由部分50纏繞在樁承底腳38的凹陷49中。虛線標記出了由於在穿通的腔37的內部施加力(用箭頭表示)，而使樁承底腳38相對於基樁36產生的軸向位移，這進一步下壓樁承底腳38從而使得受拉部件40的自由部分50被拉緊。
狀態B所示為如何相對於基樁36的底部下壓樁承底腳38，使得受拉部件40的自由部分50被完全拉緊，這意味著受拉部件40的自由部分已經從凹陷49中展開。
加固單元46被壓而穿過腔37、組成環形構件48的單元46，環形構件48上是多個彎曲的加固部件47。這些加固部件47在一個或多個點上有彎曲，從而使加固部件47的自由端延伸穿過腔37的中心線。
圖15中的狀態C所示為活塞51如何將加固單元46下壓到樁承底腳38的頂端部分44上。頂端部分44的錐形形狀45連同加固部件47的彎曲形狀一起使得從活塞51向下壓到環形構件48上的壓力促使加固單元46打開，從而使加固部件47相對於基樁36的中心線被推向徑向方向。
圖2中的狀態D所示為如何用腔36來注入所示量的填充材料52，從而填充材料52完全或部分地將樁承底腳38和完全展開的加固部件46以及基樁36下端部分的底端包圍。
填充劑52的量應該為基樁36形成擴大的底腳構件53，從而由填充劑52形成的底腳構件53的尺寸大於基樁36下端部分的尺寸。
圖16所示為本發明的可替換實施例，其中基樁36包括穿通的縱向腔37和多個縱向邊導管39，其中每一邊導管39中有受拉部件40。
在基樁36的下端部分中設有多個凹陷54，當樁承底腳38與基樁36緊密接觸時受拉部件40的自由部分50可以盤繞在凹陷54中。樁承底腳38的向下錐形部分是完全光滑的，從而沒有用於將受拉部件40緊固到樁承底腳38的可見裝置。
將樁承底腳38的頂端部分55設計得具有與基樁36下端部分中的凹陷54相互配合的多個凸起56，從而阻止了樁承底腳38在運輸/安裝過程中的轉動。
圖17所示為在基樁36的安裝過程中，基樁36的兩種不同狀態。第一狀態所示為樁承底腳38如何緊密地與基樁36關聯，並且受拉部件40的自由部分50盤繞在位於基樁36底部的凹陷54中。
通過應用活塞56並向下對樁承底腳38的頂端部分55上施加力，樁承底腳38會向下移動到虛線所示的最低位置。因此，受拉部件40的自由部分50會被拉緊。
這裡用於將受拉部件40緊固到樁承底腳38上的裝置是樁承底腳38中的穿通導管57。該導管57在這裡大致是V型。這就使得受拉部件40可以裝配到基樁36中的邊導管39中，向下伸展到樁承底腳38，穿過導管57並向上穿過基樁36中相對的邊導管39而裝配。這可以在後一種狀態中更清楚的看到，該狀態中受拉部件40的自由部分50被完全拉伸，並且同一受拉部件40向下進入基樁39的一個邊導管39，向下穿過樁承底腳38中的V型導管57，和向上穿過基樁36中的另一邊導管39。
圖18所示為本發明的可替換實施例，其中樁承底腳58具有平盤形底部59，其中該底部59的外徑對應於基樁36的外徑。在盤形底部59中設有多個凹陷60，當樁承底腳58緊密連接到基樁36時，受拉部件40的自由部分50可以盤繞在該凹陷60中。
在所示的實施例中，管道62穿過該樁承底腳58的頂端部分61和盤形底部59，通過該盤形部分59可以在樁承底腳58的下面衝出例如腔3。
在圖18中的下一個狀態中，樁承底腳58設置在腔3中，並且受拉部件40的自由部分50被拉伸。在該實施例中用於將受拉部件40緊固到樁承底腳58上的裝置是設置在樁承底腳58內部的凹陷60中的繩夾63，並且其可以觸及樁承底腳58的底部。
這裡，加固單元64處於被壓到樁承底腳58的錐形頂部部分65上的狀態。
圖18中的最後一種狀態所示為腔3已經被填充劑52填充，這裡填充劑52將樁承底腳58、受拉部件40的自由部分50、加固部件66和基樁36的下端部分完全包圍，以形成底腳構件67，它的外徑比基樁36的外徑大。
圖19和20所示為帶有珠緣68的基樁67，其中珠緣68是通過將填充劑材料注入，向下穿過穿通的縱向腔69並穿出填充導管70而形成。
圖21和22所示為其上帶有外部鑄造加固件71的基樁67，該鑄造加固件71可以加強基樁67和珠緣68。
加固件71進一步可以被用作浸沒在加固件71中的真空管72的導向，在向下壓入水或其它液體後，從而可以通過真空管72將其吸出地面。吸出地面可以相對於填充導管70的出口出現，從而可以注入更大的物質並因此產生更大和更強的珠緣68。
圖23a、23b和23c所示為如何通過基樁2將加固單元73的可替換實施例下壓和如何將加固單元73展開。
圖24所示為加固單元73的可替換實施例，其包括與環形構件5轉動連接的加固部件74。在與固定構件8的連接中，當展開加固部件74時，受拉部件75產生偏斜。為了控制加固部件75和加強對底腳構件(未示出)的加固，加固部件75使用杆/繩76連接到固定構件8或受拉部件75。
圖25所示為接合器80，其包括第二安裝環81，該第二安裝環81使用連續連接部件83與其下面更大的第一安裝環82外環連接。安裝加固部件84，使其均勻分布在第一安裝環82上，從而使連續連接部件83的內側與第一安裝環82的上側連接。
在第一安裝環82上，有多個孔85，其用於靠著基樁機構(未示出)安裝接合器80。孔85和加固部件84均勻地環繞第一安裝環82分布設置，從而使加固部件84產生最佳的靜力減緩，並使得具有可以在孔85中安裝/拆卸螺栓/螺母的空間(未示出)。
在第二安裝環81上，均勻分布有多個孔86，用於將接合器80靠著塔構件的下端部分(未示出)安裝。
本發明並不局限於上述示於附圖中的實施例。包含其它各種基樁、加固單元、加固部件、受拉部件、固定部件和樁承底腳的其它實施例，以及用於安放基樁和加固底腳構件的方法也包括在如權利要求書所限定的本發明的範圍中。
權利要求
1.一種當使用具有至少一個穿通縱向腔的基樁鋪設樁基時用於加固底腳構件的加固單元，其特徵在於加固單元包括多個成型的接合的加固部件，它們可轉動地與設置在中央的環形構件連接，從而加固單元具有摺疊安裝位置和展開使用位置，並且加固單元通過一個或多個受拉部件連接到基樁。
2.根據權利要求1的加固單元，其特徵在於以繩、纜索、螺杆和/或帶有螺栓端的盤條鐵作為受拉部件。
3.根據權利要求1-2任一所述的加固單元，其特徵在於加固單元進一步包括多個管道，其中設置受拉部件穿過每一管道，並且受拉部件使用緊固裝置緊固到管道的下端部分和一個或多個加固構件。
4.根據權利要求3的加固單元，其特徵在於加固單元進一步包括多個固定構件，固定構件緊固到一個或多個管道上端，且其設有帶有至少一個固定表面的橫截面形狀。
5.根據權利要求3或4的加固單元，其特徵在於以整個或部分鉸鏈連接作為管道與加固部件之間的連接。
6.根據權利要求3-5任一所述的加固單元，其特徵在於用於將受拉部件緊固到管道的裝置是下列中的一個或多個螺拴接合、壓力接合和/或焊接。
7.根據權利要求1-2任一所述的加固單元，其特徵在於加固單元進一步包括在受拉部件中緊固到連接機構的多個固定構件，且其設有帶有至少一個固定器表面的橫截面形狀。
8.根據權利要求7的加固單元，其特徵在於受拉部件中的連接機構是下列中的一個或多個窩接式接合、壓力接合和/或平板/螺栓接合。
9.根據權利要求1-8任一所述的加固單元，其特徵在於加固單元進一步包括膨脹加固部件的裝置，該裝置是下列中的一個或多個彈簧環、鉸鏈連接、爆炸單元和/或擴展構件。
10.根據權利要求1-9任一所述的加固單元，其特徵在於加固部件是環形，從而加固杆的兩端都可移動地環繞設置在中央的環形構件設置。
11.根據權利要求1-9任一所述的加固單元，其特徵在於每一加固構件的形狀是一段環，從而當加固單元摺疊時，它們形成對應於基樁中至少一個穿通縱向腔的內徑的環，並且當加固單元展開時，大致形成圓形，其直徑等於或大於基樁底部的直徑。
12.根據權利要求1-9任一所述的加固單元，其特徵在於通過杆和/或繩網形成加固部件。
13.一種帶有底腳構件的基樁，使用根據權利要求1-12任一所述的加固單元對其進行加固，包括至少一個穿通縱向腔，其特徵在於加固單元使用一個或多個受拉部件與基樁連接。
14.根據權利要求13的基樁，其特徵在於加固單元進一步包括樁承底腳。
15.根據權利要求14的基樁，其特徵在於在基樁中設有多個穿通縱向邊導管，其設置距離基樁的橫截面中心具有非常統一的間距，在每一邊導管中設有受拉部件，每一受拉部件使用緊固裝置向下緊固到包括樁承底腳的加固單元，並且樁承底腳通過受拉部件的裝置可鬆開地連接到基樁的優選圓柱部分。
16.根據權利要求13-15任一所述的基樁，其特徵在於在基樁的下邊緣與樁承底腳之間受拉部件具有至少一個自由部分。
17.根據權利要求13-16任一所述的基樁，其特徵在於用於將受拉部件緊固到樁承底腳的裝置是下列中的一個或多個螺栓接合、壓力接合、套管、鑄件和/或設置在樁承底腳內部中的、其中可以通過受拉部件的優選U型導管。
18.根據權利要求14-17任一所述的基樁，其特徵在於樁承底腳向上具有頂部構件，它的基本形狀對應於至少一個穿通縱向腔的橫截面形狀，並且頂部構件具有關於樁承底腳的中心線對稱的向上錐形。
19.根據權利要求14-18任一所述的基樁，其特徵在於樁承底腳向下設有錐形和/或平盤形。
20.根據權利要求14-19任一所述的基樁，其特徵在於在穿通縱向腔的下端設有鬆散摺疊的加固單元，包括多個接合的加固部件，其可移動地環繞位於中央的環形構件的一端設置，並且每一加固部件的自由端的形狀使得該端至少凸出到樁承底腳頂端部分的中心線上面。
21.根據權利要求14-20任一所述的基樁，其特徵在於在樁承底腳和/或基樁優選的圓柱形的下端部分中設有凹陷，用於容納受拉部件的自由部分。
22.根據權利要求13-21任一所述的基樁，其特徵在於至少一個穿通縱向腔通過一個或多個橫向和向下導向的填充導管，在一個多個多個點與基樁的外邊連接。
23.根據權利要求13-22任一所述的基樁，其特徵在於基樁的設計帶有一個或多個外部加固。
24.根據權利要求13-23任一所述的基樁，其特徵在於基樁的至少一個穿通縱向腔在最上端部分設計有螺紋。
25.根據權利要求1-24任一所述的基樁，其特徵在於基樁與接合器一起使用，其中接合器由用於靠著基礎機構緊固的第一安裝環和用於靠著塔構件緊固的第二安裝環形成，其中第一和第二安裝環與一個或多個連接構件連接。
26.一種用於安放根據權利要求13-23任一所述的基樁，並使用根據權利要求1-12任一所述的加固單元對底腳構件進行加固的方法，其特徵在於安放和加固包括下列步驟或者通過向下壓或驅動，或者通過安放在預鑽的孔中將基樁安放在理想的位置；將摺疊的加固單元向下壓，通過基樁中的至少一個穿通縱向腔；當加固單元到達基樁的底部，繼續下壓一段距離，並且激活用於膨脹加固單元的裝置，由此形成至少由加固部件組成的網；將可矯正的填充劑壓入通過基樁中的至少一個穿通縱向腔，使得基樁的下端部分和展開的加固單元澆鑄成一體，以形成尺寸比基樁尺寸大的加固的底腳構件。
27.根據權利要求26的方法，其特徵在於在安放基樁之後，使用活塞和/或驅動工具將樁承底腳繼續向下壓入和/或驅動進入地下，其中樁承底腳與基礎底腳下端部分之間的距離至多對應於受拉部件自由部分的長度。
28.根據權利要求26的方法，其特徵在於根據地麵條件，在將摺疊的加固單元下壓之前，使用地面準備單元在基樁的下端部分下面形成腔。
29.根據權利要求26-28任一所述的方法，其特徵在於當加固單元到達基樁的底部時，被向下壓入下面的腔中，直到加固單元上端部分的固定部件掉入靠著基樁內側的位置，並且在這裡加固部件然後被拉動，使得確保了加固單元和基樁的底部緊密的接合。
30.根據權利要求26-29任一所述的方法，其特徵在於用於膨脹加固部件的裝置是彈簧環，由此管道被向外擠壓，並且加固部件通過鉸鏈連接由此被迫向外，從而形成由管道、加固部件和設置在中央的環形構件組成的網。
31.根據權利要求26-29任一所述的方法，其特徵在於用於擴展加固部件的裝置是展開構件，其設計使得當加固單元到達基柱下的腔時，當加固部件由於重力向外落時，它控制加固單元的加固部件，從而形成由加固部件和設置在中央的環形構件組成的網。
32.根據權利要求26-29任一所述的方法，其特徵在於當活塞向下壓到加固單元的環形構件上，會出現加固部件的擴展，此後加固部件穿過管道與加固部件之間安裝的連接，並且由此加固部件被向外壓。
33.根據權利要求26-29任一所述的方法，其特徵在於擴展裝置是爆炸單元，從而加固單元被向外擠壓是爆炸的結果。
34.根據權利要求26-28任一所述的方法，其特徵在於為了形成腔，與優選的圓柱基樁的下端部分連接，可以進行下面的步驟地面準備單元向下通過工作導管；地面準備單元在基樁下面的地層周圍工作；在基樁外形成腔；地面準備單元從工作導管中抽走。
35.根據權利要求26的方法，其特徵在於通過至少一個縱向腔注入可矯正的填充劑，和通過與其連接的填充劑導管出來以形成環繞基樁外圍的一個或多個珠緣。
36.根據權利要求26-33任一所述的方法，其特徵在於在安放加固單元和澆鑄底腳構件之前將液體壓迫的填充劑材料注入腔中。
全文摘要
本發明涉及一種用於加固底腳構件的加固單元，其通過使用具有至少一個穿通的縱向腔的基樁鋪設樁基，其中加固單元包括多個成型並且接合的加固部件，這些加固部件可轉動地與設置在中央的環形構件連接，從而加固單元具有摺疊安裝位置和展開使用位置，並且加固單元通過一個或多個受拉部件連接到基樁。本發明也涉及一種用於安放基樁和使用加固單元加固底腳構件的方法。
文檔編號E02D5/22GK1615385SQ03802184
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月22日 優先權日2002年1月22日
發明者亨寧·巴爾策·拉斯馬森 申請人:亨寧·巴爾策·拉斯馬森