活塞式地基支撑结构与构造方法与流程

本发明涉及设备地基、预埋件领域，具体地，涉及一种活塞地基支撑结构与构造方法。

背景技术：

建筑物和土工建筑物修建前，地基中早已存在着由土体自身重力引起的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降，或基础沉降。

现有地基为防止或减小设备在安装使用过程中的沉降，通过采用砂石材料作为铺层，并辅以钢筋混凝土预埋件。但是在实际应用中，仍然容易出现不均匀沉降现象，在设备安装过程中需要不断地进行测试、监控与调整，施工繁琐且难度大。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种活塞式地基支撑结构与构造方法。

根据本发明提供的活塞式地基支撑结构，包含环墙、筏板以及边界密封层；所述环墙径向内侧的柱形空间形成填充空间；

所述边界密封层沿环墙径向内侧壁面铺设，形成底部密封、顶部开口的缸形结构，筏板安装在所述缸形结构内；筏板能够在上下方向上产生位移；

筏板的径向边缘与边界密封层之间相互接触，或者存在排放间隙。

优选地，所述缸形结构的内部空间的底部设置有回填土层，所述筏板安装在回填土层上。

优选地，所述边界密封层包含以下任一种或任多种结构：防水膜、防水涂层、防水浇筑层。

优选地，还包含沥青覆层，所述沥青覆层同时覆盖到环墙与筏板的顶部端面。

优选地，环墙在径向方向上的包含的两个端板分别形成第一环板、第二环板，第一环板位于第二环板的径向外侧；环墙还包含顶端板与底端板；

第一环板、第二环板、顶端板以及底端板共同围成环形灌注空间，环形灌注空间中设置有加强筋构件；

所述顶端板上设置有调整部，所述调整部包含下沉板，在高度方向上，下沉板的位置低于顶端板的位置，顶端板沿长度延伸方向上在调整部位置形成断开，并通过设置的过渡板连接至下沉板，下沉板与过渡板共同形成凹槽结构；一个或多个调整部沿环墙的周向方向布置。

优选地，所述顶端板包含水平延伸部与倾斜延伸部；在环墙的横截面上，第一环板、水平延伸部、倾斜延伸部、第二环板依次连接；

沿环墙径向由外到内的方向上，倾斜延伸部向下延伸；

所述环形灌注空间中填充满回填土；所述底端板的下端连接有砼垫层。

优选地，所述加强筋构件包含贴壁筋、环形筋以及s拉筋；

所述贴壁筋紧固安装在以下任一位置或任多个位置的内壁上：第一环板、第二环板、顶端板、底端板；

所述环形筋安装在贴壁筋上并沿环形延伸，所述s拉筋连接不同的两根环形筋。

优选地，所述环墙上设置有沉降观测结构，所述沉降观测结构包含相互连接的半圆头与圆钢件，半圆头位于第一环板的径向外侧；

圆钢件在长度延伸方向上，先自半圆头处出发，在向下延伸后，沿环墙径向方向弯折并延伸到达环形灌注空间中，再朝环墙周向方向弯折。

本发明还提供了一种上述的活塞式地基支撑结构的构造方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤s1：将环墙装入到基坑中；

步骤s2：将边界密封层铺设在环墙径向内侧的填充空间中，使边界密封层形成顶部开孔，内部密封防水的缸形结构；

步骤s3：在缸形结构的内部填入回填土层，将筏板安装在回填土层上；

步骤s4：在环墙与筏板的顶部铺设沥青覆层。

优选地，当环墙自身内部形成有灌注空间时，在步骤s4之前，将灌注空间中填充满回填土；

所述环墙与筏板均在基坑所在现场进行组装。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过活塞式的地基支撑结构，能够有效平衡设备在安装或使用过程中产生的各类沉降，提高设备运行稳定度。

2、采用例如pe膜的边界密封层结构，能够有效做到防水防腐，还有利于整体设备的保温。

3、沥青铺层一方面使得设备安装面能够更加平整，另一方面对缸形结构的顶部起到密封作用，当筏板向下移动时，回填土会进入排放间隙但是不会从缸形结构中漏出。

4、倾斜延伸部的设置，避免设备在使用过程中对沥青铺层造成较大的剪切力。

5、通过调整部的设置，能够在充水预压中针对不均匀沉降进行调整；预压完成后，调整部对应凹槽结构中再用回填土填实，减少甚至避免不均匀沉降对储罐垂直度的影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例中环墙的俯视图；

图2为在图1的a-a剖面方向上，活塞式地基支撑结构的剖视图的左半部分；

图3为调整部位置剖视图；

图4为沉降观测结构位置俯视图；

图5为沉降观测结构位置俯视图的b-b向剖视图。

图中示出：

环墙910贴壁筋921

第一环板911环形筋922

第二环板912s拉筋923

顶端板913沉降观测结构940

底端板914半圆头941

调整部915圆钢件942

下沉板916砼垫层960

过渡板917边界密封层971

水平延伸部918回填土层972

倾斜延伸部919筏板973

加强筋构件920沥青覆层974

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图2所示，本发明提供的活塞式地基支撑结构，包含环墙910、筏板973以及边界密封层971；所述环墙910径向内侧的柱形空间形成填充空间；所述边界密封层971沿环墙910径向内侧壁面铺设，形成底部密封、顶部开口的缸形结构，筏板973安装在所述缸形结构内；筏板973能够在上下方向上产生位移；筏板973的径向边缘与边界密封层971之间相互接触，或者存在排放间隙。也就是说所述缸形结构形成类似活塞缸的结构，而筏板973则形成在活塞缸内部运动的活塞；筏板973在上下方向上的位移较小，且呈浮动式，根据设备重量自适应调整。

优选地，所述缸形结构的内部空间的底部设置有回填土层972，所述筏板973安装在回填土层972上。回填土层972可以是例如流沙的结构，筏板973在向下运动时，流沙会部分到达排放间隙中，适应整体的沉降。所述边界密封层971包含以下任一种或任多种结构：防水膜、防水涂层、防水浇筑层。实施例中，所述边界密封层971为pe材料的防水膜，起到防水、防腐蚀的效果。优选地，边界密封层971还可以是非防水构件加上防水涂层的构造；进一步优选地，所述边界密封层971还可以是通过防水材料的浇筑获得，在基坑与环墙910围成的空间的内表面上进行浇筑以获得缸形结构的防水结构。此外，活塞式地基支撑结构还包含沥青覆层974，所述沥青覆层974同时覆盖到环墙910与筏板973的顶部端面。沥青覆层974一方面可以形成平整的设备安装平面，另一方面，也起到对缸形结构内部的密封作用，保证整体结构的稳定性，同时还能起到保温的效果。

如图1至图3所示，实施例中，环墙910在径向方向上的包含的两个端板分别形成第一环板911、第二环板912，第一环板911位于第二环板912的径向外侧；环墙910还包含顶端板913与底端板914；第一环板911、第二环板912、顶端板913以及底端板914共同围成环形灌注空间，环形灌注空间中设置有加强筋构件920；所述顶端板913上设置有调整部915，所述调整部915包含下沉板916，在高度方向上，下沉板916的位置低于顶端板913的位置，顶端板913沿长度延伸方向上在调整部915位置形成断开，并通过设置的过渡板917连接至下沉板916，下沉板916与过渡板917共同形成凹槽结构；一个或多个调整部915沿环墙910的周向方向布置。所述调整部915的设置，为储罐安装过程中，地基可能出现的不均匀沉降提供了调整结构，降低了装配前期对沉降计算以及储罐结构设计的工作量，提高了储罐实际投产后的稳定度。

优选地，所述顶端板913包含水平延伸部918与倾斜延伸部919；在环墙910的横截面上，第一环板911、水平延伸部918、倾斜延伸部919、第二环板912依次连接；沿环墙910径向由外到内的方向上，倾斜延伸部919向下延伸。实际应用中，储罐将安装与水平延伸部918的上面，倾斜延伸部919的设置，避免储罐在装填后在底部造成较大的剪切力。

如图3所示，所述加强筋构件920包含贴壁筋921、环形筋922以及s拉筋923；所述贴壁筋921紧固安装在以下任一位置或任多个位置的内壁上：第一环板911、第二环板912、顶端板913、底端板914；所述环形筋922安装在贴壁筋921上并沿环形延伸，所述s拉筋923连接不同的两根环形筋922。其中，所述环形筋922在穿过调整部915时，应避免将其剪断，通过可以加入其他钢筋进行加强。

如图4、图5所示，所述环墙910上设置有沉降观测结构940，所述沉降观测结构940包含相互连接的半圆头941与圆钢件942，半圆头941位于第一环板911的径向外侧；圆钢件942在长度延伸方向上，先自半圆头941处出发，在向下延伸后，沿环墙910径向方向弯折并延伸到达环形灌注空间中，再朝环墙910周向方向弯折。多个沉降观测结构940沿环墙910的周向方向布置；沉降观测结构940与调整部915的位置相互错开。

在优选例中，所述环墙910也可以拼接的预制板的结构。

本发明还提供了一种上述的活塞式地基支撑结构的构造方法，包含以下步骤：步骤s1：将环墙910装入到基坑中；步骤s2：将边界密封层971铺设在环墙910径向内侧的填充空间中，使边界密封层971形成顶部开孔，内部密封防水的缸形结构；步骤s3：在缸形结构的内部填入回填土层972，将筏板973安装在回填土层972上；步骤s4：在环墙910与筏板973的顶部铺设沥青覆层974。优选地，当环墙910自身内部形成有灌注空间时，在步骤s4之前，将灌注空间中填充满回填土。当然，若环墙910只是预制板结构形式的，也就不存在再灌注空间，进而也省略了该填充步骤。优选地，所述环墙910与筏板973均在基坑所在现场进行组装，当地基上设备横截面较大时，现场组装可有效降低运输成本与装配要求；当然对于小横截面的设备，也可以将成品直接运输上施工现场。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。