专利名称：一种混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法
技术领域：
本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法。
背景技术：
随着社会经济的发展，大型工程建筑越来越多，建筑也越来越高。高耸结构会对承台产生很大的拉应力，使承台发生损坏。为了克服这种情况，现有的混凝土承台一般都是在构建承台时在承台内设置张拉元件，通过张拉元件给承台施加一个压应力，这样当上层对承台产生拉应力时，会先与压应力抵消，不会直接破坏承台。但随着上层结构高度的增加， 上层结构对承台的拉应力会成倍增加，当达到一定高度后，传统的混凝土承台结构会无法承受过于高耸的结构所带来的巨大拉应力。
发明内容
本发明提供了一种混凝土承台结构。此外，本发明还提供了一种混凝土承台结构的构建方法。本发明所述的混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法能够提高混凝土承台抵抗上层建筑拉应力的能力，以适应高度更高的上层建筑。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，一种混凝土承台结构，其特征在于包括设置于基坑中的混凝土承台，所述混凝土承台内部设有金属结构件；所述混凝土承台内部沿水平方向分布有一层或多层垂直于水平面的用于后张拉作业的短张拉元件；所述短张拉元件的外侧沿水平方向分布有一层垂直于水平面的用于后张拉作业的长张拉元件；所述长张拉元件下部设有连续外螺纹；所述混凝土承台底部设有用于长张拉元件下部伸入的深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；所述长张拉元件与短张拉元件的中部均套有塑料套；所述塑料套大于锚杆直径5mm以上；所述深锚孔内填充有强度等级不低于混凝土承台所用混凝土强度的灌浆料；所述混凝土承台底部与深锚孔孔口之间设有易发生形变的隔绝块；所述长张拉元件以及短张拉元件均为合金钢材料制成， 并且顶端均通过固定件与混凝土承台固定连接。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述深锚孔的孔径与所述长张拉元件直径的比值小于5 1。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述长张拉元件底端设有固定机构件。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述混凝土承台的外围设有波纹钢筒，所述波纹钢筒与基坑侧壁之间设有保护层。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述基坑的底部设有一个凸出部，所述凸出部处于短张拉元件所围成的区域内。进一步地，前述的混凝土承台结构中，凸出部的侧壁外优选设有波纹钢筒。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述混凝土承台的上表面设有与长张拉元件顶端对应的凹槽，所述长张拉元件的顶端均设于凹槽内，所述凹槽顶部设有防腐盖板。进一步地，前述的混凝土承台结构中，所述固定机构件为螺母。一种混凝土承台结构的构建方法，包括以下步骤挖掘基坑；在基坑靠近外侧边沿的位置挖掘出一圈深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；在深锚孔内放置合金钢材料的长拉伸元件；向所述深锚孔内填充灌浆料，直至充满深锚孔，所述灌浆料的强度等级不低于浇筑混凝土承台所用混凝土的强度等级；在深锚孔的孔口处放置易发生形变的隔绝块；在基坑内搭建金属结构件和合金钢材料的短张拉元件，所述短张拉元件位于长张拉元件所围成的区域内侧，所述短张拉元件顶端的高于基坑的侧壁；向基坑内浇筑混凝土，形成混凝土承台，所述混凝土强度等级不低于C40 ；对短张拉元件和长张拉元件进行后张拉作业；将进行后张拉作业后的短张拉元件和长张拉元件顶端均与混凝土承台固定连接。与现有技术相比，本发明所述的混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法通过在基坑的底部设置一圈深锚孔，并在深锚孔内设置用于后张拉作业的长张力元件， 能够使张力元件产生更强的拉伸量，给混凝土承台施加更强的压应力；通过在深锚孔的孔口与混凝土承台之间设置易发生形变的隔绝块，能够使混凝土承台在受到压应力时产生更大的形变，吸收更多的压应力能量来抵抗上层建筑的拉应力。此外，本发明所提供的混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法还具有下列技术效果(1)深锚孔的深度不小于4倍的混凝土承台高度，能够进一步增大长张拉元件提供的压应力；( 深锚孔孔径与所述长张拉元件直径的比值小于5 1，长张拉元件的下部设置连续外螺纹，底端设置固定机构件，都能够使长张拉元件更好地固定在深锚孔内，以免在进行后张拉作业时因拉力过大而将长张拉元件拉出深锚孔；(3)在深锚孔内填充灌浆料，可以增加灌浆料与深锚孔壁之间的摩擦力，能够同时提高混凝土基台结构承受上层结构拉应力与压应力的能力。(4)通过设置波纹钢筒，可以加快浇筑作业的进程，同时提高配钢率，减少钢筋的使用量，节约成本；(5)在基坑底部留有一个凸出部，可以在不影响混凝土承台的基础上尽量减少混凝土的使用量，进一步节约成本；(6)长张拉元件与短张拉元件的顶端均设有防腐层，可以有效防止长张拉元件与短张拉元件的顶端被腐蚀；(7)长张拉元件的顶端设于凹槽内，并在凹槽顶部设置防腐盖板，能够更加有效地防止长张拉元件顶端被腐蚀。
为了更清楚地说明本发明具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明具体实施例所述混凝土承台结构的剖面结构图；图2为本发明具体实施例所述混凝土承台结构的构建方法的方法流程图。附图标记1-混凝土承台，2-金属结构件，3-短张拉元件，4-长张拉元件，5-深锚孔，6-隔绝块，701、702-波纹钢筒，801、802-低强度混凝土层，9-凸出部，10-固定件， 11，-凹槽，12-防腐盖板，13-固定机构件，14-对中装置。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式
，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。一种混凝土承台结构，包括设置于基坑中的混凝土承台，所述混凝土承台内部设有金属结构件；所述混凝土承台内部沿水平方向分布有一层或多层垂直于水平面的用于后张拉作业的短张拉元件；所述短张拉元件的外侧沿水平方向分布有一层垂直于水平面的用于后张拉作业的长张拉元件；所述长张拉元件下部设有连续外螺纹；所述混凝土承台底部设有用于长张拉元件下部伸入的深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；所述长张拉元件与短张拉元件的中部均套有塑料套；所述塑料套大于锚杆直径5mm以上；所述深锚孔内填充有强度等级不低于混凝土承台所用混凝土强度的灌浆料；所述混凝土承台底部与深锚孔孔口之间设有易发生形变的隔绝块；所述长张拉元件以及短张拉元件均为合金钢材料制成，并且顶端均通过固定件与混凝土承台固定连接。通过在基坑的底部设置一圈深锚孔，并在深锚孔内设置用于后张拉作业的长张力元件，能够使张力元件产生更强的拉伸量，给混凝土承台施加更强的压应力；通过在深锚孔的孔口与混凝土承台之间设置易发生形变的隔绝块，能够使混凝土承台在受到压应力时产生更大的形变，吸收更多的压应力能量来抵抗上层建筑的拉应力。此外，深锚孔的深度不小于4倍的混凝土承台高度，能够进一步增大长张拉元件提供的压应力。一般构建混凝土承台所使用的混凝土强度等级在C40以上，在深锚孔内填充强度等级不低于混凝土承台所用混凝土强度的灌浆料，可以增加灌浆料与深锚孔壁之间的摩擦力，能够同时提高混凝土基台结构承受上层结构拉应力与压应力的能力。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述深锚孔的孔径与所述长张拉元件直径的比值小于5 1 ；具体实施时，所述长张拉元件可为锚杆或锚索，所述短张拉元件优选为锚杆；所述长张拉元件底端可设有固定机构件。这些措施都能够使长张拉元件更好地固定在深锚孔内，以免在进行后张拉作业时因拉力过大而将长张拉元件拉出深锚孔。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述混凝土承台的外围设有波纹钢筒，所述波纹钢筒与基坑侧壁之间设有保护层。
在靠近基坑侧壁的位置设置一圈波纹钢筒，可以加快浇筑作业的进程，同时提高配钢率，减少钢筋的使用量，节约成本。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述基坑的底部设有一个凸出部，所述凸出部处于短张拉元件所围成的区域内。这样可以在不影响混凝土承台的基础上尽量减少混凝土的使用量，进一步节约成本。具体实施时，凸出部的侧壁外优选设有波纹钢筒。这样可以进一步加快浇筑作业的进程，提高配钢率，减少钢筋的使用量。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述长张拉元件与短张拉元件的顶端均设有防腐层。具体实施时，优选在所述混凝土承台的上表面设有与长张拉元件顶端对应的凹槽，所述长张拉元件的顶端均设于凹槽内，所述凹槽顶部设有防腐盖板。可以有效防止长张拉元件与短张拉元件的顶端被腐蚀。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述长张拉元件的下部设有对中装置，用于使长张拉元件保持在深锚孔中心位置。一种混凝土承台结构的构建方法，包括以下步骤挖掘基坑；在基坑靠近外侧边沿的位置挖掘出一圈深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；在深锚孔内放置合金钢材料的长拉伸元件；向所述深锚孔内填充灌浆料，直至充满深锚孔，所述灌浆料的强度等级不低于浇筑混凝土承台所用混凝土的强度等级；在深锚孔的孔口处放置易发生形变的隔绝块；在基坑内搭建金属结构件和合金钢材料的短张拉元件，所述短张拉元件位于长张拉元件所围成的区域内侧，所述短张拉元件顶端的高于基坑的侧壁；向基坑内浇筑混凝土，形成混凝土承台，所述混凝土强度等级不低于C40 ；对短张拉元件和长张拉元件进行后张拉作业；将进行后张拉作业后的短张拉元件和长张拉元件顶端均与混凝土承台固定连接。这种方法所构建的混凝土承台能够使混凝土承台在受到压应力时产生更大的形变，吸收更多的压应力能量来抵抗上层建筑的拉应力。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，在深锚孔内放置长拉伸元件的步骤进一步包括所述深锚孔的孔径与所述长张拉元件直径的比值小于5 1。这样能够使长张拉元件更好地固定在深锚孔内，以免在进行后张拉作业时因拉力过大而将长张拉元件拉出深锚孔。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，在基坑内搭建金属结构件与短张拉元件的步骤和向基坑内浇筑混凝土的步骤之间进一步包括在靠近所述基坑的侧壁位置设置一层波纹钢筒；所述向基坑内浇筑混凝土，形成混凝土承台，所述混凝土强度等级不低于C40的步骤进一步包括向靠近基坑侧壁的波纹钢筒内部浇筑高强度混凝土，向靠近基坑侧壁的波纹钢筒与基坑侧壁之间的区域浇筑低强度混凝土。高强度混凝土的强度等级不低于C40，低强度混凝土的强度等级小于C40。这样可以加快浇筑作业的进程，同时提高配钢率，减少钢筋的使用量，节约成本。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述挖掘基坑的步骤进一步包括所述基坑的中心区域留有一个凸起部。这样可以在不影响混凝土承台的基础上尽量减少混凝土的使用量，进一步节约成本。具体实施时，在基坑内搭建金属结构件与短张拉元件的步骤和向基坑内浇筑混凝土的步骤之间进一步包括在靠近所述凸起部的侧壁位置设置一层波纹钢筒；所述向基坑内浇筑混凝土，形成混凝土承台，所述混凝土强度等级不低于C40的步骤进一步包括向靠近凸起部的波纹钢筒与凸起部侧壁之间的区域浇筑低强度混凝土。这样可以进一步加快浇筑作业的进程，提高配钢率，减少钢筋的使用量。需要说明的是，本发明所述的混凝土承台可以在基坑中形成，也可以在地面上直接形成。在地面上形成时混凝土承台的外围由波纹钢筒包围而成。为更好的解释本发明，下面提供具体实施例进行说明。
具体实施例如图1所示，一种混凝土承台结构，包括设置于基坑中的混凝土承台1，所述混凝土承台所使用的混凝土强度为C40，；所述混凝土承台1内部设有金属结构件2 ；所述混凝土承台1内部沿水平方向分布有两层垂直于水平面的用于后张拉作业的短张拉元件3 ；所述短张拉元件3的外侧沿水平方向分布有一层垂直于水平面的用于后张拉作业的长张拉元件4 ；所述长张拉元件4下部设有连续外螺纹；所述短张拉元件3和长张拉元件4均为锚杆。所述混凝土承台1底部设有用于长张拉元件4下部伸入的深锚孔5，所述深锚孔5的孔深为4倍的混凝土承台高度；所述长张拉元件4与短张拉元件3的中部均套有塑料套15 ； 所述塑料套15大于锚杆直径5mm ；所述深锚孔5内填充有强度等级为C50的灌浆料；所述混凝土承台1底部与深锚孔5孔口之间设有易发生形变的隔绝块6 ；所述长张拉元件4以及短张拉元件3均为合金钢材料制成，并且顶端均通过固定件10与混凝土承台1固定连接。所述深锚孔5的孔径与所述长张拉元件4直径的比值为4 1 ；所述长张拉元件下部设有外螺纹；所述长张拉元件底端设有固定机构件13，所述固定机构件13为螺母。所述混凝土承台1的外围设有波纹钢筒701，所述波纹钢筒与基坑侧壁之间设有低强度为C15的混凝土层801充当保护层。所述基坑的底部设有一个凸出部9，所述凸出部9处于短张拉元件3所围成的区域内；所述基坑内靠近凸出部9侧壁的位置设有波纹钢筒702，所述波纹钢筒702与凸出部9 之间的区域设有强度为C15混凝土层802。所述长张拉元件4与短张拉元件3的顶端均设有防腐层。
所述混凝土承台1的上表面设有与长张拉元件4顶端对应的凹槽11，所述长张拉元件4的顶端均设于凹槽11内，所述凹槽顶部设有防腐盖板12。
所述长张拉元件4的下部设有对中装置14。
如图2所示，一种混凝土承台结构的构建方法，包括以下步骤
101)挖掘基坑，所述基坑的中心区域不挖掘，使基坑的中心区域留有一个凸起部；
102)在基坑靠近外侧边沿的位置挖掘出一圈深锚孔，所述深锚孔的孔深为4倍的混凝土承台高度；
103)在深锚孔内放置长拉伸元件，所述深锚孔的孔径与所述长张拉元件直径的比值为4 1 ；
104)向所述深锚孔内填充灌浆料，直至充满深锚孔，所述灌浆料的强度等级为 C50 ；
105)在深锚孔的孔口处放置易发生形变的隔绝块；
106)在基坑内搭建金属结构件和短张拉元件，所述短张拉元件位于长张拉元件所围成的区域内侧；
107)在靠近所述基坑的侧壁位置设置一层波纹钢筒，在靠近所述凸起部的侧壁位置设置一层波纹钢筒；
108)向靠近基坑侧壁的波纹钢筒内部浇筑强度等级为C40的混凝土，向靠近基坑侧壁的波纹钢筒与基坑侧壁之间的区域浇筑强度等级为C15的混凝土 ；向靠近凸起部的波纹钢筒与凸起部侧壁之间的区域浇筑强度为C15的混凝土 ；
109)对短张拉元件和长张拉元件进行后张拉作业；
110)将进行后张拉作业后的短张拉元件和长张拉元件顶端均与混凝土承台固定连接。
最后应说明的是以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种混凝土承台结构，其特征在于包括设置于基坑中的混凝土承台，所述混凝土承台内部设有金属结构件；所述混凝土承台内部沿水平方向分布有一层或多层垂直于水平面的用于后张拉作业的短张拉元件；所述短张拉元件的外侧沿水平方向分布有一层垂直于水平面的用于后张拉作业的长张拉元件；所述长张拉元件下部设有连续外螺纹；所述混凝土承台底部设有用于长张拉元件下部伸入的深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；所述长张拉元件与短张拉元件的中部均套有塑料套；所述塑料套大于锚杆直径5mm以上；所述深锚孔内填充有强度等级不低于混凝土承台所用混凝土强度的灌浆料； 所述混凝土承台底部与深锚孔孔口之间设有易发生形变的隔绝块；所述长张拉元件以及短张拉元件均为合金钢材料制成，并且顶端均通过固定件与混凝土承台固定连接。
2.如权利要求1所述的混凝土承台结构，其特征在于所述深锚孔的孔径与所述长张拉元件直径的比值小于5 1。
3.如权利要求1或2所述的混凝土承台结构，其特征在于所述长张拉元件底端设有固定机构件。
4.如权利要求1或2所述的混凝土承台结构，其特征在于所述混凝土承台的外围设有波纹钢筒，所述波纹钢筒与基坑侧壁之间设有保护层。
5.如权利要求1或2所述的混凝土承台结构，其特征在于所述基坑的底部设有一个凸出部，所述凸出部处于短张拉元件所围成的区域内。
6.如权利要求1或2所述的混凝土承台结构，其特征在于凸出部的侧壁外设有波纹钢筒。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的混凝土承台结构，其特征在于所述长张拉元件与短张拉元件的顶端均设有防腐层。
8.如权利要求7所述的混凝土承台结构，其特征在于所述混凝土承台的上表面设有与长张拉元件顶端对应的凹槽，所述长张拉元件的顶端均设于凹槽内，所述凹槽顶部设有防腐盖板。
9.如权利要求3至8中任意一项所述的混凝土承台结构，其特征在于所述固定机构件为螺母。
10.一种混凝土承台结构的构建方法，其特征在于，包括以下步骤挖掘基坑；在基坑靠近外侧边沿的位置挖掘出一圈深锚孔，所述深锚孔的孔深不小于4倍的混凝土承台高度；在深锚孔内放置合金钢材料的长拉伸元件；向所述深锚孔内填充灌浆料，直至充满深锚孔，所述灌浆料的强度等级不低于浇筑混凝土承台所用混凝土的强度等级；在深锚孔的孔口处放置易发生形变的隔绝块；在基坑内搭建金属结构件和合金钢材料的短张拉元件，所述短张拉元件位于长张拉元件所围成的区域内侧，所述短张拉元件顶端的高于基坑的侧壁；向基坑内浇筑混凝土，形成混凝土承台，所述混凝土强度等级不低于C40 ；对短张拉元件和长张拉元件进行后张拉作业；将进行后张拉作业后的短张拉元件和长张拉元件顶端均与混凝土承台固定连接。
全文摘要
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种混凝土承台结构及所述混凝土承台结构的构建方法。所述混凝土承台结构包括混凝土承台和内部的金属结构件；所述混凝土承台内部还设有短张拉元件和长张拉元件；所述混凝土承台底部设有深锚孔，所述深锚孔内填充有灌浆料；所述深锚孔孔口设有隔绝块；所述长张拉元件以及短张拉元件的顶端均与混凝土承台固定连接。所述构建方法包括挖掘基坑；挖掘深锚孔；在深锚孔内放置长拉伸元件；向所述深锚孔内填充灌浆料；在深锚孔的孔口处放置隔绝块；在基坑内搭建金属结构件和短张拉元件；向基坑内浇筑混凝土；进行后张拉作业；将短张拉元件和长张拉元件固定。本发明能够大幅提高混凝土承台的抵抗上层建筑拉应力的能力。
文档编号E02D27/14GK102561378SQ20121001918
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者吴金强, 施俞安, 李光明, 李国富, 王永锋, 赵欣, 闵坚 申请人:南京国电南自新能源工程技术有限公司