专利名称：在地面上锚固桩的方法及用该方法所实现的桩的锚固台基的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把一根桩或一列桩锚固在地面上的方法。
本发明还涉及一种用所说方法所实现的一根桩或一列桩的锚固台基。
用于把一根桩锚固在地面上的传统方法包括的步骤是在地面上挖一个坑，在这个坑中插入一些桩的锚固元件，调整这些锚固元件的位置，然后往坑中置入一种砌住材料，例如流态混凝土以便将所说锚固元件锚固在地面上，最后，如有必要，把桩固定在这些锚固元件上。
在桩是用来沿铁路支撑吊线悬挂式电缆的特殊情况下，已知使用了一种沿铁路移动的并用于运输制备流态混凝土所需设备的专用火车，流态混凝土被浇铸到基础的坑中，每个坑仅仅容纳少量的混凝土，并且所有桩的锚固台基通常都是相同的。
这样的一种方法总是非常昂贵的。而且，其应用尽管在尚未投入使用的新铁路上没有表现出任何不便，但却在涉及使一条已在使用的线路电气化的情况下，给交通带来了非常大的不便。
在所有的情况下，制备用于浇铸基础台基的流态混凝土都是困难很多的，特别是在远离流态混凝土的制备和分配中心的野外作业情况下。
本发明的目的在于克服已有方法的上述缺点，并提出一种上述类型的能在出色的效率、安全和收益条件下把桩锚固在地面上的方法，这种方法还特别适用于在野外作业情况下对列桩的锚固，且不必使用上面所述的混凝土专用火车这种类型的重型设备。
本发明涉及的上述方法包括如下操作-用挖掘工具在地上挖一个坑，同时逐渐地向其内插入一个相应形状的空心预制模套元件;
-当坑具有能完全容纳所说空心模套元件的必要深度时，抽出挖掘工具同时把空心模套元件留在原位;
-插入一些桩的锚固元件，续而，在将后者的位置调整之后，向空心模套元件内部置入一种砌住材料以便把所说锚固元件锚固在地面上，最后，如有必要，把桩固定在这些锚固元件上。
根据本发明，该方法的特征在于在空心模套元件内部插入一些垫楔预制元件，并向坑底灌注一种能够凝结的流体材料以便把所说垫楔预制元件和桩的锚固元件锚固在地面上。
装备了预制模套元件的这样的坑在置入砌住材料之前可以长时间地敞着。置入砌住材料的操作是完全不依赖于坑的挖掘作业的，并且可以在事先以合适的最佳方式对所要装置的坑的数目及坑位置进行安排。
构成锚固台基的主要元件，尤其是垫楔预制件，可以以工业化形式进行预制，例如用混凝土，在混凝土混合物的制备、该混凝土的浇铸和凝固、对这些元件的质量控制的最佳条件下进行预制。只需用最合适或至少可自由使用的工具或运载工具，例如公路的或铁路的，把这些预制元件运到使用现场就够了。这样，在现场置入砌住材料的操作就只限于灌注能够凝结的流体材料，而且完全不依赖于上述的那些作业。
根据本发明的第二个方面，通过使用上面所述的方法来把一列桩锚固在地面上的方法，其特征在于它包括下列步骤-依次地挖出各不相同的坑，在每一个坑中放入相应的空心预制模套元件;
-对应每个桩，依次地放置相应的锚固元件和垫楔预制件;
-往每一个坑底部次地灌注能够凝结的流体材料。
在对使用中的一条铁路进行电气化的情况下，人们就这样完全地消除了对上述的混凝土专用火车的需要。
根据本发明的第三个方面，按照本发明的在地面上的一根桩锚固台基，其特征在于，在地面上所挖的坑内，含有一个管状模套元件，在这个元件内部放置了一些锚固元件，以及一些垫楔预制件，在它们之间灌注了一种能够凝结的材料。使用上述方法便可很便利地实现该锚固台基。
本发明的其他特点和好处将展现在下面的详细的说明中。
在仅作为非限定性实施例给出的附图中-
图1是使用了本发明方法的、与本发明的第二方面相一致的一个装置的局部剖面示意图;
-图2是一幅与图1相似的、沿图3中Ⅱ-Ⅱ线的剖视图，表示了一个使用本发明方法的第一种实施方式而实现的锚固台基;
-图3是一幅沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图;
-图4是一幅与图2相似的、沿图5中Ⅳ-Ⅳ线的剖视图，它与本发明方法的另一种实施方式相对应;
-图5是一幅沿图4中Ⅴ-Ⅴ线的剖视图;
-图6A和6B是图1的一个细节的放大视图，分别表示在切割位置和在缩进位置下的切割工具。
在图1的实施情况下，装置1能够使用本发明的方法，它是一种用来把一根桩锚固在地面2上的方法，包括的步骤是在地面2上挖一个坑3，在这个坑3中插入一些桩的锚固元件，调整这些锚固元件的位置，然后往坑3中灌注一种砌住材料，混凝土或类似物，以便将所说锚固元件锚固在地面2上，最后，如有必要，把桩固定在这些锚固元件上。
根据本发明，这种方法含有下列操作-用一种钻具4在地面2上挖一个圆柱形坑3，同时逐渐地向其内插入一个管状预制模套元件5;
-当坑3具有能完全容纳所说管状模套元件5的必要深度时，抽出钻具4，同时把管状模套元件5留在原位;
-插入所说的桩的锚固元件，然后往管状模套元件5内部灌注砌住材料。
在所描述的实施例中，人们使用了一种螺旋形的螺旋钻4作为钻具，在其自由端6至少有一个刀具7，并且人们让螺旋钻4在F1方向上转动，而让管状模套元件5在另外方向F2上转动，以便让钻进的残渣8上升到地面2的上面来。
使管状模套5在与螺旋钻4的转动方向F1相反的方向F2上转动，一方面使残渣8容易排除，另一方面也使得模套5在坑3中的逐渐下降变得容易。
管状预制模套5可以用有钢筋或无钢筋混凝土、钢或其他任何材料制成。为了拖动模套转动，例如在其上部设置有一个多边形外部形状，例如用9所示意的六边形。
用一个由10所示的转动头来驱动螺旋钻4和模套5，转动头为任何一种已知的类型，并且被一个任意已知类型的未在图中表示出的起重机械所支撑，例如一个安装在运载工具上的起重臂。
根据本发明的方法，坑3的挖掘与在该坑3中模套5的放置是一次完成的，人们向管状模套5内部插入一些用混凝土或类似物制造的垫楔预制件，然后再往坑3底部灌注一种能够凝结的液体材料以便把所说垫楔预制件和桩的锚固元件锚固在地面上。
在图2和图3所示的实施情况下，桩11的模截面是H形，而且是被直接插入到管状模套5内部的。
可以看到，在管状模套5内部围绕桩11，在灌注射能够凝结的流体材料之前，人们还插入了几个垫楔预制件。
这样在桩11周围插入了两个看上去差不多是长方形截面的元件12，它们是在H形桩11的侧翼13之间，并且还插入了两个圆柱扇形的元件14，它们在其与桩11毗连的面上有一个用来容纳侧翼13的挖空部分15和一个凹槽16，凹槽能够插入一根用于灌注砌住流体材料18的导管17。垫楔元件12、14是用混凝土或类似材料预制的。
当然，元件12、14的数量和形状可以与所描述的不同。
在图4和图5所示的实施情况下，桩19的横断面是在任意形状的且在其底面有一个被固定在锚固杆21上的锚固台板20。可以看到，人们在管状模套5内部仅仅插入了一个垫楔块22，所说的锚固杆21被埋入在垫楔块内。该块22在其周围上有一个凹槽23以便让用于灌注砌住流体材料18的导管17通过。
在上述这两种情况下，桩11、19的砌住作业，是通过用一种便于凝结的，如水泥、灰浆、树脂等通常的流态砌住产品，把在模套5、预制件22、12、14和桩11之间存有的间隙填满来完成的。只需把导管17沿凹槽16、23插入到待砌住元件底部并灌注砌住混合物18，让混合物在模套5内部充满所有的间隙能够了。
在置入预制模套5的作业过程中，也可以在模套的周围灌注一种用于把模套砌柱在地面上的混合物。这一砌住作业例如可以用水泥或皂土与水泥的一种混合物或者其他材料来完成。
即使是在模套5内部充满水或污泥的情况下，所有这些操作也都可以完成。预制件22、12、14被放到模套5内部，具有一个足够的间隙，以便能够在砌住前对桩的最终位置进行调整。
在图6A和6B的实施情况下，钻具是一种外径与预制模套5内径相适应的螺旋形的螺旋钻4。这个螺旋钻在其下端6具有几个刀具7，它们被装配成能在图6A所示的切割位置和图6B所示的缩进位置之间活动，在切割位置它们能够挖一个直径与预制模套5外径相适应的坑，而在缩进位置又能够在坑3到达所需深度时，当螺旋钻4上升时，使得刀具7在所说预制模套5内部通过。
在这一实施例中，每一个刀具都有一个以旋转方式绕轴27安装的板26，轴27被固定在螺旋钻4的下端6上并且在板的后端部附近穿过板26。在其与轴27相对的前端部，板26带有一个或几个切割撑齿28，每一个撑齿都以已知的方式含有一个由坚硬材料如碳化物的尖头构成的端头。挡块30用于在其切割位置(见图6A)锁定板26。撑齿28相对于板26的方位、板的数量和板所带的撑齿的数量都可以是任意的。
一般地说，人们预先确定空心模套元件5的尺寸、结构和特性，特别是当它用钢筋混凝土制造时，人们要计算这一元件的骨架，以便使它能够独立地承受由桩11、19所传递的反向力矩。在这些情况下，垫楔预制件12、14、22被设计用来仅接受和传递压应力，最经济的方式是用例如无钢筋混凝土来制造完成。空心预制模套5是最终锚固台基结构的组成部分，它构成锚固台基的坚固元件。
当然，本发明并不限于刚才所描述的这些实施方式，而人们在这些实施方式的基础上在不离开本发明范围前提下可以进行多种变化和更改。
这样，上面对圆柱形坑3、预制模套5和预制垫楔元件12、14、12的全部描述也适用于元件形状为回转形的情况，特别是截锥形的，并且，就本发明方法来说，也可以适用于元件形状不是回转形的情况。人们还可以变更上述的材料。
同样，板26的翻倒运动可以用例如液压来控制。
权利要求
1.把一根桩(11、19)锚固在地面(2)上的方法，包括下列操作-用挖掘工具(4)在地面(2)上挖一个坑(3)，同时逐渐地向其内插入一个相应形状的空心预制模套元件(5)；-当坑具有能完全容纳所说空心模套元件(5)的必要深度时，抽出挖掘工具(4)，同时把空心模套元件(5)留在原位；-插入一些桩的锚固元件(11、21)，然后，在将后者的位置调整之后，向空心模套元件(5)内部置入一种砌住材料以便把所说锚固元件(11、21)锚固在地面上，最后如有必要，把桩(19)固定在这些锚固元件(21)上；其特征在于空心模套元件(5)内部插入一些垫楔预制元件(12、14、22)，并且还在于向坑(3)的底部灌注一种能够凝结的流体材料(18)以便把所说垫楔预制元件(12、14、22)和桩(11、19)的锚固元件锚固在地面(2)上。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于使用一种螺旋形的螺旋钻(4)作为挖掘工具，在其自由端(6)它至少有一个刀具(7)，且还在于让螺旋钻(4)在(F1)方向上转动，而让空心模套元件(5)在另外方向(F2)上转动，以便使钻进残渣(8)上升到地面(2)的上面来。
3.根据权利要求1或2的方法，桩(11)是被直接插入到空心模套元件(5)内部的，其特征在于在空心模套元件(5)内，桩(11)周围，在灌注能够凝结的流体材料(18)之前，还插入一个或几个垫楔预制元件(12、14)。
4.根据权利要求1或2的方法，桩(19)被固定在一个锚固台板(20)上，锚固台板自身又被固定到一些锚固杆(21)上，其特征在于在空心模磁元件(5)内部，插入至少一个预制垫楔块(22)，在其内埋入了所说的锚固杆(21)。
5.根据权利要求1到4之一的方法，其特征在于预先确定空心模套元件(5)的尺寸、结构和特性，以便使它能够独立地承受由桩(11、19)所传递的反向力矩。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于垫楔预制元件(12、14、22)被设计用来仅仅接受和传递压应力。
7.使用根据权利要求1到6之一的方法用来把一列桩(11、19)锚固在地面上的方法，其特征在于它包括下列步骤-依次地挖出各不相同的坑(3)，在每一个坑中放入相应的空心预制模套元件(5);-对应每个桩(11、19)，依次地置入相应的锚固元件(11、21)和垫楔预制元件(12、14、22);-依次地往每个坑(3)的底部灌注能够凝结的流体材料。
8.在地面上一根桩的锚固台基，其特征在于，在地面上所挖坑内，含有一个管状模套元件(5)，在其内部放置了一些锚固元件(11、21)，以及一些垫楔预制件(12、14、22)，在它们之间灌注了一种能够凝结的材料。
9.根据权利要求8的地面上一根桩的锚固台基，其特征在于它是使用权利要求1到6之一的方法来实现的。
10.被锚固在地面上的列桩，其特征在于它是使用根据权利要求7的方法来实现的。
全文摘要
用挖掘工具在地面(2)上挖一个坑，同时向其内逐渐地插入一个相应形状的空心预制模套元件(5)，当坑具有能完全容纳所说空心模套元件(5)的必要深度时，抽出挖掘工具，同时把空心模套元件(5)留在原位；在空心模套元件(5)内部，插入一些桩(11)的锚固元件；在空心模套元件(5)内部，插入一些垫楔预制元件(14)，并且往坑的底部灌注一种能够凝结的流体材料(18)以便把所说的垫楔预制元件(14)和桩(11)的锚固元件锚固在地面(2)上。
文档编号E02D27/42GK1100165SQ9410693
公开日1995年3月15日 申请日期1994年4月28日 优先权日1993年4月28日
发明者尼古拉斯·赫班特 申请人:施皮基建公司