分层装配式立柱基础及立柱系统的制作方法

本实用新型涉及一种分层装配式立柱基础及立柱系统。

背景技术：

地基基础是指建筑物或构筑物底部与地基接触的承重构件，它的作用是将上部的载荷传给地基，是建筑物或构筑物的重要组成部分。工程现状中使用的隔离网立柱混凝土基础为现浇式基础，现场施工遵循传统混凝土施工工艺：基坑开挖-模板工程-砼运输浇注振捣-砼养护-拆模-土方回填-安装立柱-灌缝。然而，在工程运行维护过程中，现有施工工艺存在许多缺点，比如，人力、物力消耗量大，施工速度慢，建设周期长，基础移位后需要对废基础进行拆除，进一步增加资源浪费等；特别是在对水质要求较高的线状输水工程中沿线需设置隔离网对工程进行防护，而对隔离网立柱及基础的维护亦成了工程日常维修养护项目的重要组成部分。作为线状工程，由于线路狭长等诸多影响因素使得需要更换的老旧损坏基础地点分散，现场浇注成本高，通用性差；同时受隔离网内外绿化带和生态保护带的建设、渠道周边现状环境、水质保护、环境保护等诸多因素影响，工程维护过程中已不具备大规模对混凝土构件进行现场现浇的条件，使得传统施工工艺在现状工程中的使用受到限制。

现有技术中存在采用装配式的立柱基础，往往应用榫卯结构来实现限位锁紧。例如，授权公告号为CN205224816U的中国实用新型专利公开了一种立柱与基础固定的榫卯结构；卯即为卯眼，指器物的零件或部件利用凹凸方式相连接的地方的凹进部分；榫即为榫头，指竹、木、石制器物或构件上利用凹凸方式相接处凸出的部分，榫卯即为两个构件采用凹凸结合的连接方式。上述专利公开的立柱与基础固定的榫卯结构包括预制基础、中空结构的预制立柱、预制立柱与预制基础联接的一端有固定凹槽，预制基础上有与固定凹槽配合能够形成榫卯插接结构的固定凸台和基础插槽。这种预制立柱与预制基础可实现快速插接固定，并且能完全适合现场施工工艺的要求，使得施工效率成倍提高，大大降低了施工成本；但是当立柱较高时，对预制基础的重量要求也较高，这样不易制造及搬运；同时立柱上需要设置插槽，会增大立柱截面面积和重量，同样不便于搬运。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便于搬运的分层装配式立柱基础；本实用新型的目的还在于提供一种便于装配的立柱系统。

为实现上述目的，本实用新型提供的分层装配式立柱基础的技术方案是：分层装配式立柱基础，包括至少两层用于上下层叠布置的组合层，各组合层均包括两块以上整体形状相同的能够首尾相接地围成圆形、矩形或正多边形的单元块，其中所述正多边形的边数为偶数；各单元块内侧边上均设有凹陷，所述凹陷在该组合层各单元块首尾相接时形成供立柱插入的立柱插孔，相邻两组合层的层间对合面上分别设有外凸的榫头和内凹的榫槽，相邻两组合层通过榫头和榫槽形成的榫卯结构实现在水平方向上的相互限位，相邻两组合层各单元块首尾相接处沿周向相互错开。

分层装配式立柱基础的有益效果：立柱基础通过采用分层装配的形式且每层组合层之间均采用至少两块相互分离的单元块首尾拼接而成，使安装工序简洁、安装迅速；另外，相比现有技术中的装配式底层整体基础，该立柱基础的底层组合层为互相分离的单元块对合形成的中空结构，因此可以减轻底层组合层各单元块的重量，使其不依赖大型机械吊装运输，可实现施工现场的人工搬运、拼装、拆卸等一系列作业；在自重作用下，相邻两组合层采用榫卯结构连接，同时借助层间各单元块的对合线在周向上相互错开的拼接形式，实现了组合体在水平方向上的互相限位，使整个立柱基础彼此约束，保持紧锁状态，确保了立柱基础的整体稳定性。

进一步地，所述榫槽为一整道连续的凹槽，所述榫头为一整条连续的凸台。

有益效果：榫槽和榫头均连续，形状规整，便于制造，同时也有利于榫头和榫槽之间配合紧密以保证其相互锁紧。

进一步地，顶层组合层的顶面和底层组合层的底面均为平面。

有益效果：有利于模具的制造和立柱基础单元块的预制，降低生产成本；底层组合层的底面为平面也有利于立柱基础在基底的放置。

进一步地，每层组合层均包括两块U形单元块，所述榫头为与所述U形单元块形状对应的U形榫头，所述榫槽为与U形单元块形状对应的U形榫槽。

有益效果：将单元块做成U形，便于对合，每层组合层均采用两块U形单元块，便于装配；相邻两组合层的层间对合面上设有的外凸榫头和内凹榫槽分别为与U形单元块形状对应的U形榫头和U形榫槽，有利于立柱基础牢固锁紧。

进一步地，底层组合层各单元块上的凹陷底部封闭以支撑适配的立柱。

有益效果：使立柱基础对基底的作用力保持均衡，基础底部只需做素土夯实即可，无需额外做其它基础垫层，比如素混凝土板层。

本实用新型提供的立柱系统的技术方案为：立柱系统，包括立柱和用于扶正立柱的分层装配式立柱基础，所述分层装配式立柱基础包括至少两层用于上下层叠布置的组合层，各组合层均包括两块以上整体形状相同的能够首尾相接地围成圆形、矩形或正多边形的单元块，其中所述正多边形的边数为偶数；各单元块内侧边上均设有凹陷，所述凹陷在该组合层各单元块首尾相接时形成供立柱插入的立柱插孔，相邻两组合层的层间对合面上分别设有外凸的榫头和内凹的榫槽，相邻两组合层通过榫头和榫槽形成的榫卯结构实现水平方向上的相互限位，相邻两组合层各单元块首尾相接处沿周向相互错开。

立柱系统的有益效果：该立柱系统采用分层装配式立柱基础对立柱进行扶正，使安装工序简洁、安装迅速；立柱基础各单元块质量轻，无需依赖大型机械吊装，可实现人工搬运、拼装、拆卸等一系列作业；在自重作用下，相邻两组合层采用榫卯结构连接，同时借助层间各单元块的对合线在周向上相互错开的拼接形式，实现了组合体在水平方向上的互相限位，使整个立柱基础彼此约束，保持紧锁状态；工厂流水化生产可使立柱基础的质量得到保证，预制构件标准化设计可使立柱基础各组件的利用率得到有效提高。

进一步地，所述榫槽为一整道连续的凹槽，所述榫头为一整条连续的凸台。

有益效果：榫槽和榫头均连续，形状规整，便于制造，同时也有利于榫头和榫槽之间配合紧密以保证其相互锁紧。

进一步地，顶层组合层的顶面和底层组合层的底面均为平面。

有益效果：有利于模具的制造和立柱基础单元块的预制，降低生产成本；底层组合层的底面为平面也有利于立柱基础在基底的放置。

进一步地，每层组合层均包括两块U形单元块，所述榫头为与所述U形单元块形状对应的U形榫头，所述榫槽为与U形单元块形状对应的U形榫槽。

有益效果：将单元块做成U形，便于对合；每层组合层均采用两块U形单元块，便于装配；相邻两组合层的层间对合面上设有的外凸榫头和内凹榫槽分别为与U形单元块形状对应的U形榫头和U形榫槽，有利于立柱基础牢固锁紧。

进一步地，底层组合层各单元块上的凹陷底部封闭以支撑适配的立柱。

有益效果：使立柱基础对基底的作用力保持均衡，基础底部只需要做素土夯实即可，无需额外做其它基础垫层，比如素混凝土板层。

进一步地，所述立柱的相邻两个侧面靠在所述立柱插孔的两个对应相邻侧壁。

有益效果：在误差允许范围内，简化安装。

进一步地，所述立柱另外两个相邻侧面与所述立柱插孔另外两个对应相邻侧壁形成的缝隙中嵌有楔形木条。

有益效果：楔形木条能够在灌浆前对立柱进行限位、调直。

附图说明

图1为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例一中第一单元块的结构示意图；

图2为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例一中第二单元块的结构示意图；

图3为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例一中第三单元块的结构示意图；

图4为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例一的立体结构示意图；

图5为本实用新型提供的立柱系统的实施例一的俯视图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例二的立体结构示意图；

图8为本实用新型提供的立柱系统的实施例二的俯视图；

图9为图8的B-B剖视图；

图10为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例三中第一单元块的结构示意图；

图11为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例三中第二单元块的结构示意图；

图12为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例三的立体结构示意图；

图13为本实用新型提供的立柱系统的实施例三的俯视图；

图14为图13的C-C剖视图；

图15为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的安装建议大样图；

图16为图15中D处的细部大样图；

图17为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例四的中间组合层的俯视图；

图18为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例五的中间组合层的俯视图；

图19为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例六的中间组合层的俯视图；

图20为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例七的俯视图；

图21为本实用新型提供的分层装配式立柱基础的实施例八的俯视图。

图中：1-第一单元块，2-第二单元块，3-第三单元块，4-第一单元块，5-第二单元块，6-立柱插孔，7-U形榫槽，8-U形榫头，9-第一单元块上的凹陷，10-第三单元块上的凹陷，11-第一单元块上的凹陷，12-楔形木块，13-微膨胀灌浆料，14-素土夯实，15-素混凝土板层，16-微膨胀灌浆料填缝，17-立柱，18-六边形单元块，19-组合缝，20-榫槽，21-六边形单元块，22-组合缝，23-榫槽，24-半圆形单元块，25-组合缝，26-榫槽，27-三角形单元块，28-组合缝，29-榫头，30-矩形单元块，31-组合缝，32-榫头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。

本实用新型提供的分层装配式立柱基础的具体实施例一：该分层装配式立柱基础包括上、中、下共三层用于上下层叠布置的组合层，其中，上组合层包括两块相互分离的能够首尾相接地围成顶面为矩形的图1所示的第一单元块1；下组合层包括两块相互分离的能够首尾相接地围成底面为矩形的如图3所示的第三单元块3。中间组合层包括两块相互分离能够首尾相接地围成侧面是矩形的如图2所示的第二单元块2。第一单元块1、第二单元块2和第三单元块3均为U形单元块，第一、第二、第三单元块的内侧边上均设有凹陷，且第三单元块上的凹陷10底部为封堵结构。第一单元块1和第三单元块3上均具有U形榫头8，第二单元块2的顶面和底面分别具有能与第一单元块1和第三单元块3上的U形榫头8通过榫卯结构配合的U形榫槽7。如图4所示，上、中、下三层组合层分别通过两块第一单元块1、两块第二单元块2和两块第三单元块3所构成的榫卯结构实现水平方向上的限位，上组合层的第一单元块1、下组合层的第三单元块3以及中间组合层的第二单元块2内侧边上的凹陷在首尾相接时均形成供立柱插入的立柱插孔6，且上、中两组合层和中、下两组合层的单元块在首尾相接处的组合缝在周向上相互错开90°。由两块第一单元块1首尾相接形成的上组合层的顶面和由两块第三单元块3首尾相接形成的下组合层的底面均为平面，有利于单元块模具的制造，降低生产成本；也有利于立柱基础在基底的稳定放置。上、中、下组合层在第一单元块1、第二单元块2和第三单元块3的重力作用下，形成一个整体自锁的立柱基础。

在本实施例中，第一单元块1和第三单元块3上的U形榫头8为一整条连续的凸台，第二单元块2上的U形榫槽7为一整道连续的凹槽，这样通过连续的凸台与连续的凹槽组成的榫卯结构使得整个立柱基础锁紧的更加牢靠。当然在其他实施例中，U形榫头8也可以是间隔的凸台，U形榫槽7也可以是间隔的凹槽。

在上述分层装配式立柱基础的具体实施例一基础上，本实用新型提供的立柱系统的具体实施例一：如图5和图6所示，该立柱系统包括立柱17和上述实施例一中所述的分层装配式立柱基础。从图6中可以看出，立柱5在插入立柱插孔6中时，立柱17的侧面与立柱插孔6的孔壁之间具有微膨胀灌浆料填缝16，从该微膨胀灌浆料填缝16中可填入具有快速凝结、流动性强的微膨胀灌浆料。

上述分层装配式立柱基础的实施例一和立柱系统的实施例一具有以下优点：整个立柱基础采用相互分离的六个单元块，在自重作用下形成彼此相互约束的空间结构，实现立柱基础各单元块之间和基础组合体的自然锁紧，保证整个立柱基础的整体性和稳定性；各单元块的重量较轻，便于搬运和安装；由于立柱基础与立柱17不分离，从而使得立柱系统对基底的作用力均衡，不易产生不均匀沉降，因此无需在立柱基础底部做图9中的素混凝土板层15等基础垫层，仅在立柱基础的底部做素土夯实14即可。同时，也具有以下的缺点：需要三种模具，初始投入成本高。

在工程实际中，为简化安装，在误差允许范围内，通常采用图15和图16所示的安装方式。该安装方式是将立柱17的相邻两个侧面靠在立柱插孔6的两个对应相邻侧壁；然后在立柱17的另外相邻两个侧面与立柱插孔6的另外两个对应相邻侧壁形成的缝隙中填充楔形木块12以对立柱17进行限位、调直，之后再在余缝中填充具有快速凝结、流动性强的微膨胀灌浆料13。

本实用新型提供的分层装配式立柱基础的具体实施例二，如图7所示，该实施例与上述分层装配式立柱基础的具体实施例一的区别在于：该实施例中的立柱基础的上、下组合层均采用两块图1所示的第一单元块1首尾相接而成，下组合层的第一单元块上的凹陷9的底部为上下贯通的结构。

在上述分层装配式立柱基础的具体实施例二基础上，本实用新型提供的立柱系统的具体实施例二，如图8和图9所示，该实施例与上述立柱系统的具体实施例一的区别在于：立柱17和立柱基础分离，因此需要在立柱基础底部做素混凝土板层15作为基础垫层，并且在基底做素土夯实14。

上述分层装配式立柱基础的实施例二和立柱系统的实施例二具有以下优点：单元块重量轻，便于搬运和安装；仅需两种模具，初始投入成本低。当然，也存在以下缺点：第一单元块上的凹陷9的底部为上、下贯通的结构，使得图9中立柱基础和立柱17分离，从而造成立柱基础对基底、立柱17对基底的作用力不均衡，易产生不均匀沉降，因此，需要在图9所示的立柱基础底部做素混凝土板层15作为基础垫层，同时在基底做素土夯实14。

本实用新型提供的分层装配式立柱基础的具体实施例三，如图12所示，该实施例与上述分层装配式立柱基础的具体实施例一的区别在于：该实施例中的立柱基础仅具有上、下两层组合层，且上组合层由两块图11所示的第二单元块5通过首尾相接而成，下组合层由两块内侧边上的凹陷的底部为上下贯通结构的第一单元块4通过首尾相接而成，即图10中所示的第一单元块上的凹陷11的底部为上下贯通的结构。上组合层的顶面和下组合层的底面为矩形，本实施例中，第一单元块4与图1中所示的第一单元块1形状相同，但本实施例中的第一单元块4高度更高，因此本实施中第一单元块4的重量比图1中所示的第一单元块1的重量更大。

在上述分层装配式立柱基础的具体实施例三基础上，本实用新型提供的立柱系统的具体实施例三，如图13和图14所示，该实施例与上述立柱系统的具体实施例一的区别在于：立柱基础采用两层结构，且立柱基础与立柱分离。

上述分层装配式立柱基础的实施例三和立柱系统的实施例三具有以下优点：仅需两种单元块，因此只需制作两种模具，生产成本低。当然，也存在以下缺点：虽仅需两种单元块，但每块单元块的质量大，人工搬运费时费力，不能轻便安装；立柱基础与立柱17分离，从而造成立柱基础对基底、立柱17对基底的作用力不均衡，易产生不均匀沉降，因此，还需要在立柱基础底部做素混凝土板层15作为基础垫层，以便分摊部分立柱应力，同时做素土夯实14。

在上述分层装配式立柱基础的三个实施例和立柱系统的三个实施例中，相邻两个组合层均采用榫、卯结构，在其他实施例中，榫、卯的位置可以对调。

在上述分层装配式立柱基础的三个实施例和立柱系统的三个实施例中，上层组合层和下层组合层均采用两块单元块首尾拼接而成，在其他实施例中，也可以在上组合层的上方和/或下组合层的下方设有带榫卯的框形平板。

分层装配式立柱基础的具体实施例四，如图17所示：该立柱基础由三块六边形单元块18首尾相接地围成正六边形的框形结构，图中所示的为该立柱基础的中间组合层的俯视图，能显示出单元块上的榫槽20；组合缝19沿周向相互错开且分别与围成的正六边形的其中三条棱边垂直。

分层装配式立柱基础的具体实施例五，如图18所示：该立柱基础由三块六边形单元块21首尾相接地围成正六边形的框形结构，图中所示的为该立柱基础的中间组合层的俯视图，能显示出单元块上的榫槽23；组合缝22沿周向相互错开且位于围成的正六边形的对角线位置。

分层装配式立柱基础的具体实施例六，如图19所示：该立柱基础由两块半圆形单元块24首尾相接地围成圆形的框形结构，图中所示的为该立柱基础的中间组合层的俯视图，能显示出单元块上的榫槽26；组合缝25沿周向相互错开。

分层装配式立柱基础的具体实施例七，如图20所示：该立柱基础由两块三角形单元块27首尾相接地围成正方形的框形结构，图中所示的为该立柱基础的从顶面看的俯视图，未显示出单元块上的榫头29，因此用虚线表示；组合缝28沿周向相互错开。

分层装配式立柱基础的具体实施例八，如图21所示：该立柱基础由两块矩形单元块30首尾相接地围成正方形的框形结构，图中所示的为该立柱基础的从顶面看的俯视图，未显示出单元块上的榫头32，因此用虚线表示；组合缝31沿周向相互错开。

相应地，立柱系统的具体实施例四、五、六、七、八分别对应采用分层装配式立柱基础的具体实施例四、五、六、七、八中所述的立柱基础，在此不再一一赘述。