控制基础底版下静水压装置的制作方法

本实用新型涉及一种控制基础底版下静水压装置，特别关于一种位于结构体的基础底版下方用以减水压或控制水压之施工结构。

背景技术：

人口集中的都会区，由于人口众多而可用的土地相对狭小，加以都市计划的建蔽率限制，可用的土地面积更加缩小，因此，各种建筑结构体只有向上增高、向下加深以增加可用的内部空间，同时利用现代建筑技术及新式建材，尽量减少柱、梁、墙、板的体积，使外部体积相同的结构体能有更多的内部空间，又有效降低了整体的建筑、施工成本。

然而，前述的深层建筑物结构体，虽然达到增加空间、降低成本的目的，却也产生缺点如下：(1)结构体整体重量轻，当地下水位较高时，结构体的重量无法平衡土壤层中地下水位的向上浮力，使结构体的基础底版承受过大的上浮力，当超过荷重临界时，有结构体整体上浮的问题，或将造成基础底版的破裂；(2)地下水位坡降，孔隙压及地下水的上浮力大、小不均，基础底版所承受的上浮力不同，长时间后造成基础底版及结构体的倾斜。

为了解决上述地下水的浮力及孔隙压对于深层建筑物结构体所造成的问题，现有施工法或技术有：(1)基础水箱填石加重法，(2)抗浮基桩法，(3)抗浮地锚法，(4)结构加重法。然而，现有施工法或技术的通体缺点或问题如下：(1)施工功效为固定，(2)无法随土层环境的地下水位变化而调整，(3)施工不易、工期长、成本高，(4)不能通体适用于所有土层特性，(5)需要预先钻探土层及试桩，(6)须调整地锚的拉力，无法长时间防腐锈，(7)额外施工，增加工程成本，造成不便，(8)减少结构体内部可用空间等问题，是以仍有改良的空间。

技术实现要素：

基于上述理由，本实用新型的目的在于提供一种适用于连续壁贯入至不透水层中的结构体基础，用以减低及控制深基础工程中筏基底版所承受之上浮力(Uplift)或孔隙压力(Pore water pressure)，藉以平衡基础底版的荷重分配，避免结构整体缓慢倾斜。

为达成前述目的，本实用新型提供一种控制基础底版下静水压装置，其包括：至少一过滤集水装置以及至少一减压进水装置。所述的过滤集水装置设置于基础底版下方与土层之间，且所述过滤集水装置包括至少一工程过滤层、至少一过滤集水管、至少一排水层以及至少一防水层。上述各层分别依序由下而上排置于基础底版下方与土层之间。所述的减压进水装置组设于基础底版上方的一基础水箱，且减压进水装置包括：至少一进水管，与所述过滤集水装置的过滤集水管连通；至少一逆止阀，设置于所述进水管的通道中，用以限定该进水管中的渗流水的流向，使所述进水管中的渗流水仅能从过滤集水装置的过滤集水管往进水管的方向单向流动；以及，至少一出水管，与所述进水管连接。其中，所述过滤集水装置中的排水层为一排水格网。排水格网是由平行排列的多条网线以及平行排列的多条连接肋条所组成，所述连接肋条相对于所述网线具有一角度，所述连接肋条设置于所述网线上以连接并固定所述网线。此外，排水格网的所述连接肋条的一面朝向该基础底版的方向摆放。

根据本实用新型的一实施例，所述连接肋条中的每一个具有上窄下宽的梯形的剖面形状。

根据本实用新型的一实施例，所述过滤集水管以及工程过滤层之间进一步设置有至少一第二排水层，且第二排水层具有与排水层相同的结构。

根据本实用新型的一实施例，工程过滤层为一热熔型不织布。过滤集水管外部部分包覆有一不织布。此外，所述防水层为一PE布。

根据本实用新型的一实施例，所述排水格网的厚度为6.2mm，排水格网的所述连接肋条之间的间距为11.0mm，且排水格网的所述网线之间的间距为6.0mm。

透过本实用新型所提供的控制基础底版下静水压装置，由过滤集水装置将基础底版下方土层中水压过高的水收集，经由过滤集水管、进水管流入减压进水装置而由出水管排放于基础水箱中，使基础底版下方的地下水压降低、基础底版上方的基础水箱重量增加，藉以达到减低及控制基础底版所承受之上浮力(Uplift)或孔隙压力(Pore water pressure)，防止基础底版因荷重分布不均匀而造成结构整体缓慢倾斜的目的。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构剖视示意图；

图2为本实用新型一实施例的局部剖视图；

图3为图1的A-A剖视图；

图4A为显示本实用新型一实施例的排水格网的立体图；

图4B为显示本实用新型一实施例的排水格网的剖面图；以及

图4C为显示本实用新型一实施例的排水格网的平面图。

其中，附图标记说明如下：

10 过滤集水装置

11 工程过滤层

12 过滤集水管

13 排水层

131 网线

132 连接肋条

14 防水层

20 减压进水装置

21 进水管

22 逆止阀

23 排气阀

24 出水管

241 流量表

30 基础底版

31 基础水箱

311 水位面

312 排放管

40 土层

t 厚度

P1、P2 间距

具体实施方式

以下配合图式及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

图1为本实用新型实施例的结构剖视示意图，图2、图3分别为本实用新型的局部剖视图、A-A断面剖视图，显示过滤集水装置的各层排列状态及与进水管的连接关系。本实用新型所提供的控制基础底版下静水压装置，包含：至少一过滤集水装置10以及至少一减压进水装置20。所述的过滤集水装置10设置于基础底版30下方与土层40之间，且所述过滤集水装置10包括至少一工程过滤层11、至少一过滤集水管12、至少一排水层13以及至少一防水层14。上述各层分别依序由下而上排置于基础底版30下方与土层40之间。以下，将先进一步针对过滤及水装置10的各层进行详细说明。

所述的工程过滤层11设于土层40上方；工程过滤层11用以过滤土石颗粒、残骸等等物理性的杂物，且具有高透水性，可防止过滤集水装置10的物理性阻塞状况。在本实用新型的实施例中，所述的工程过滤层11为工程用的热熔型不织布。热熔型不织布是透过热熔型高聚乙烯纤维压制成型，其具有耐酸碱、不腐烂、高透水性及有效防止大于#200筛土壤颗粒通过等特性。

所述的过滤集水管12设置于工程过滤层11与排水层13之间的管路，用以过滤及收集地下渗流水。在本实用新型的实施例中，过滤集水管12的外部部分包覆有不织布。

所述的排水层13是设置于过滤集水管12与防水层14之间，作为渗流水的流动通道。排水层13以不腐蚀、抗压强度高的材料，例如：高密度聚乙烯(HDPE)、高密度PVC(HPVC)、高密度PE等等，制成一种高透水性的格网结构。在本实用新型的实施例中，排水层13是采用如图4A～图4C中所示的排水格网。

如图4A～图4C所示，排水格网是由平行排列的多条网线131以及平行排列的多条连接肋条132所组成。连接肋条132相对于网线131具有一角度，且连接肋条132设置于网线上131以连接并固定所述网线。如图4B所示，在本实用新型的实施例中，连接肋条132中的每一个具有上窄下宽的梯形的剖面形状，且所述排水格网的厚度t为6.2mm。此外，如图4C所示，排水格网的各个相邻的网线之间的间距P1为6.0mm，且排水格网的各个相邻之连接肋条132之间的间距P2为11.0mm。

在将上述的排水格网设置在过滤集水管12与防水层14之间时，排水格网的连接肋条132的一面朝向基础底版30的方向摆放，换言之，排水格网的连接肋条的一面朝上摆放。此外，在铺设排水格网时，相邻的排水格网之间是透过搭接或是对接的方式结合，且连接处可以透过束带绑扎。透过上述的排水格网，可以确保基底渗流水均匀疏导，维持水压力稳定符合设计要求。

所述的防水层14是设置于基础底版30下方的无筋混凝土与排水层13之间，用以防止灌制无筋混凝土时的土石、杂物渗漏于排水层13中而阻塞渗流水的流动通道。防水层14为完全不透水层，利用不透水、不腐蚀材料所制成，例如；PVC...等等不透水材料。在本实用新型的实施例中，是采用高强度不透水PE不作为防水层14。

以下，将配合图1针对减压进水装置10的结构进行说明。所述的减压进水装置10组设于基础底版30上方的一基础水箱31内。在本实用新型的实施例中，减压进水装置10包括：至少一进水管21、至少一逆止阀22以及至少一出水管24。

所述的进水管21与所述过滤集水装置10的过滤集水管12连通。所述的逆止阀22设置于所述进水管21的通道中，用以限定进水管21中的渗流水的流向，使所述进水管21中的渗流水仅能从过滤集水装置10的过滤集水管12往进水管21的方向单向流动。如此一来，可以防止渗流水逆向回流、夹带空气进入过滤集水管12及排水层13中，藉此避免空气中的二氧化碳(CO₂)与渗流水中的钙离子Ca++、硅离子Si++...等矿物离子作用，进而产生如碳酸钙CaCO₃、碳酸硅SiCO₃...等矿物质，导致过滤集水管12、排水层13以及进水管21等结构结垢阻塞。

所述的出水管24与所述进水管21连接。在本实用新型的实施例中，出水管24的出水口低于基础水箱31的水位面311，避免渗流水流出时，空气中的二氧化碳(CO₂)与渗流水中的矿物离子作用而产生矿物质结垢阻塞出水管24的出水口。此外，出水管24处可以设置一流量表241，用以量测渗流水量，藉此观测并监控土层40中地下水的水位、水压。

在本实用新型的实施例中，于减压进水装置20于进水管21顶端可以设置至少一排气阀23，该排气阀23的位置高于基础水箱31的水位面311。排气阀23可以用于收集进水管21中渗流水所挟带的空气或气体并将其排出，藉此有效减少渗流水的空气或气体而减少二氧化碳(CO₂)与渗流水中的矿物离子作用而产生矿物质结垢现象。

本实用新型在具体实施时，减压进水装置20的进水管21的开关阀门213为开启状态。基础底版30下方土层40中的地下渗流水系由过滤集水装置10收集，经由工程过滤层11过滤其中的土石粒块、垃圾、残屑等等物理性杂物后，在排水层13中流动。接着，渗流水由过滤集水管12收集，流入减压进水装置20的进水管21中并通过逆止阀22。渗流水中的空气、气体会向上经由排气阀23排出，而渗流水则继续流入出水管24，由出水管24的出水口排放于基础水箱31中的水位面311下方，达到减低地下水压的目的，并增加基础水箱31的总重量，藉以平衡结构体重力及地下水浮力。

基础水箱31的水位面311经计算基础水箱31总重量而设定，可在基础水箱31侧边设至少一排放管312，该排放管312的高度与设定水位面311相同，藉由排放管312将高出水位面311的水排放入结构体的废水池或放流。

此外，地下渗流水的水压及其产生的上浮力常会随着周遭环境变化，所以基础底版30下方土层40中的地下渗流水的水压及其上浮力也不会保持一定值，只有在水压及其上浮力超过结构体的总重临界值时，才需要利用本实用新型的减压进水装置20进行减水压的动作。

在本实用新型的另一实施例中(未在图中示出)，过滤集水管12以及工程过滤层11之间可以进一步设置有至少一第二排水层。第二排水层可以具有与排水层13相同的排水格网的结构，藉此进一步增进过滤集水装置的疏水性能。

本实用新型的控制基础底版下静水压装置，相较于传统的抗浮桩技术而言，除了具有较短工期的优点以外，由于省略了抗浮桩，因此可以不需要使用重型机械施工、运弃土方及混凝土，进而间接减少整体社会的用水、弃运污染及CO₂的排放，并且减少施工时造成的环境污染；此外，本实用新型的控制基础底版下静水压装置更可以提升结构整体的安全性，保障基底不会因为外部水位变动而破裂，因而解决了现有抗浮桩技术年度渗漏维修的问题及费用。

由以上实施例可知，本实用新型所提供之控制基础底版下静水压装置确具产业上的利用价值，惟以上的叙述仅为本实用新型的较佳实施例说明，熟悉本领域的技术人员可依据上述的说明而作其它种种的改良，惟这些改变仍属于本实用新型之精神及以下所界定的专利范围中。