专利名称：改进的结构支撑件的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够支承建筑构件的结构支撑件的改进。
本发明的技术背景一般使用水泥桩和木桩来支承建筑结构，建筑结构包括木制梁、预制钢梁、铝制梁和其它结构材料。水泥桩和木桩支承一框架结构，该框架结构能支承各种类型的地板材料，各种材料构成的内框架固定在地板上，从而形成完整的建筑结构。安装水泥桩或木桩是一件艰苦工作，它需要在地面上形成大量的孔或立脚点，然后将桩柱安装在需要的高度上。在建筑物建造在松软土壤上的情况下，桩柱必须埋藏到一定程度，其深度达到坚硬土壤，以便给桩柱提供必要的支承。
广泛测试和调查的结果是，发展了另一种结构支撑件，它能令人满意地在大多数土壤类型、包括松软的土壤或活动粘土上使用。该支撑件可由相对非熟练的操作人员安装，而不需要挖掘或设置水泥立脚点。
该专利文献公布了若干带有倾斜的固定脚的桩结构，例如SU949066和SU947284，但是，这些结构不适合用在大多数民用结构上。相似地，新西兰专利272260公布了一种被打入的地基桩结构，它带有对角设置的固定桩。这种结构无助于使其代替相当简单的建筑桩柱。
本发明的目的和简要说明本发明的目的是提供一种结构支撑件，它可代替建筑结构里使用的水泥桩或木桩，它给建筑结构提供至少等同的支承，并可以比已知的安装水泥桩或木桩的方法更容易地进行安装。
本发明提供一种结构支撑件，它包括一供负载支座用的、具有一中心纵向轴线的中心支承部件，固定在上述支承部件上的、以等边三角形方式固定在上述支承部件上的三个引导部件，所述引导部件具有带纵向轴线的通道，它们相对所述中心轴线以小于30度的夹角延伸，所述引导部件以滑动配合方式接纳细长的、基本上管状的固定部件，以便与地面结合，以及在所述固定部件被压入地面后将所述固定部件固定在所述引导部件上的部件。
在本说明书里，技术术语“管状的”不限定于圆形的，还包括椭圆形的、正方形的、六角形的、 八角形的和其它通常的对称形状。
本发明还提供一种安装上述结构支撑件的方法，它包括下列步骤，使结构支撑件定位于地面的所需位置上，使结构支撑件与地面部分结合，在各引导部件里插入细长的钻孔部件，沿着各引导部件的轴线钻到地面下的预定深度，在各引导部件里插入一管状固定部件，以及将各固定部件固定在各引导部件上或支撑件上。
在插入固定部件后，可在里面充填适当的灌浆材料。此外，也可在各固定部件里插入另一管状部件，以提供额外的刚性。
在本发明的一种形式里，中心支承部件适合与所述的负载支座结合，而负载支座适合于支承部分建筑结构，诸如支座支承。如果支座支承是螺纹的，中心部件可是螺纹的，或者可用在中心支承部件上面和下面的调整螺母与支座支承配合，以便使支座支承刚性地固定在中心支承部件上。此外，支座支承可以具有基本上是管状的部分，在这种情况下，中心支承部件被制成可接纳所述基本管状部分。
三个引导部件较佳的是基本为管状件，并通过有孔板或螺母或类似的形成所述中心支承部件的部件固定在一起，所述管状件通过撑牢部件、诸如撑板以需要的夹角互相连接。
引导部件可包括三段塑料管，它们通过模制塑料套环或板以等边三角形的方式固定，塑料套环或板形成所述的中心支承部件，并与所述塑料管的相邻一端连接，将它们固定成等边三角形，所述塑料管还通过另外的模制塑料套环或板连接，它形成靠近所述塑料管另一端的撑牢部件，它使所述塑料管保持所需的夹角位置，同时使它们互相撑牢。
在本发明的另一种形式里，作为引导部件的三根金属管状件通过与作为中心支承部件的中心管状竖管焊接而被固定，这些管状件在与竖管的中心轴线平行的一个平面上歪斜，从而可接近管状件的端部以接纳固定部件而不受中心竖管的妨碍。由于引导部件固定焊接在中心竖管上，可不再需要前面实施例提到的撑板或撑牢套环。
中心竖管适合于接纳支座支承，通过伸缩支座支承可调整其高度，从而使其位于所需的高度上，并按照需要通过螺栓将支座支承固定在竖管上。
在上述实施例里，各引导部件较佳的是相对中心垂直轴线或负载支承的平面成一夹角布置，如相对中心轴线成约5至20度的夹角，较佳的是相对中心轴线成约10至15度的夹角。
引导部件适合于以在通道里滑动配合的方式接纳固定部件。在管子是塑料的情况下，它们可通过适当的塑料胶水或自攻螺丝与引导部件结合而固定不动，并使固定管固定在其中。如果引导管是金属的和/或固定管是金属的，可用另一螺丝将固定管固定在引导管上，或在各引导部件的开口端固定一阻挡套环。
使用时，将支撑件放置在地面的所需位置上，并在大致所需的高度上，利用引导部件引导一钻头钻孔，以便在所需的深度上接纳管状的固定部件。
为了更清楚地了解本发明，现在参考附图描述本发明的两个较佳实施例，其中
图1是第一结构支撑件的立体图，它显示了一附加的螺纹支座支承；图2是本发明的第二结构支撑件的俯视图；图3是图2中的结构支撑件的侧视图；图4是结构支撑件第三实施例的视图；图4A是显示一支座支承附加在结构支撑件上的示意图；图5是利用手持竖杆机安装支撑件的示意图；图5A是图4中的支撑件的平面图；以及图6是从图4中的支撑件下部的一端看去的立体图。
附图中所示的尺寸是象征性的，而不是限制性的。
较佳实施例的说明参看图1，结构支撑件包括三段以等边三角形布置的钢管1、2和3，类似于图2所示，其中，各钢管1、2和3以与中心垂直轴线成约10度的夹角向外延伸。钢管1、2和3在顶部通过一中心螺母4而固定在一起，各钢管1、2和3是焊接在上面的。钢管1、2和3的下部通过三根钢带5、6和7被撑牢，各钢带焊接在相邻的钢管1、2和3上，从而使钢管1、2和3以上述限定的夹角定位。
中心螺母4可接纳已知结构的螺纹支座支承8，如图所示。此外，中心螺母也可以是没有螺纹的或可包括一带孔的板，而螺纹支座支承8通过在该中心的板的上面和下面的锁定螺母可调整地固定。
使用时，使支撑件部分进入地面，直至钢带5、6和7约与地面平齐。然后，利用钢管1、2和3引导一钻头，该钻头在地面上钻三个所需深度的孔。钻孔后，将三根塑料的或金属的固定管(未画出)以滑动配合方式插入钢管1、2和3里，并使它们进入地面的钻孔里至所需深度。固定管通过自攻螺丝固定在钢管上，或通过图4中的虚线所示的套环进行固定，以防止脱离引导钢管1、2和3，然后，如果需要，可在里面充填水泥浆或其它加强材料。各固定管的长度根据土壤的类型来选择，但对于坚固的土壤来说，一般约是300至450mm，而对于松软的土壤来说，约是450至550mm。对于特别松软的土壤、诸如活动粘土来说，可能需要足够长度的固定管，以便与坚固的土壤接触。
现在参看图2和3，在该实施例里，三根塑料管10、11和12可用再生塑料、诸如再生PET(对苯二甲酸乙二醇聚酯)制造，它们通过模制的塑料板13以等边三角形的形状被固定，如图2所示，塑料板13具有精确形成的孔，以便通过摩擦配合方式接纳塑料管10、11和12。套环13包括一模制塑料形成的平板，它具有钻出的中心孔14，并具有适当的螺纹，以便能够接纳图1所示的螺纹支座支承。此外，如上所述，孔14也可以是无螺纹的，利用在套环13上面和下面的锁定螺母定位。
塑料管10、11和12通过第二模制套环或板15以与中心垂直轴线成约10度的夹角被固定，如图3所示，板15具有精确定位的孔，它们以所示的形状接纳塑料管10、11和12，并使它们在实际使用时可能经受的负载下保持不动。
本发明的实施例以与上面所述相同的方式使用，在所有情况下，以滑动配合方式安装在引导塑料管10至12里的塑料固定管(未画出)通过塑性水泥、或通过与引导塑料管或固定管啮合的螺丝、或类似于上面所述的套环固定在它们的最终进入位置上。
现在参看图4至6，本发明的结构支撑件包括三段钢管20、21和22，它们以等边三角形的形状焊接在由另一段钢管形成的中心竖管23上。各引导钢管20、21和22在平行于竖管23的中心垂直轴线平面上以与中心竖管23倾斜的方式延伸。这样，引导钢管20、21和22相对中心竖管歪斜，从而它们的上端可自由地接纳钻头，以及接纳如上面所述的金属或塑料固定管。
通过提供刚性的中心竖管，并在上面牢固地焊接引导钢管20、21和22，图1所示实施例中的撑板不再需要，相对昂贵的中心螺母4可用较廉价的钢管代替，通过竖管并通过手持竖杆机可将结构支撑件压入地面进行安装，如附图中的图5示意显示的。
中心竖管23可接纳一支座支承，支座支承可通过钻孔和螺栓固定在任何需要的调整高度上，如图4A所示。
在图4至6所述的实施例里，可以发现，引导钢管20、21和22最适当的是被布置成与竖管23的中心垂直轴线重合并经过各引导钢管20、21和22的平面成约15度的夹角。该夹角可以改变而不会降低该支撑件的效能，唯一的要求是引导钢管20、21和22的端部可自由地接纳一钻头和固定管，而不会受到中心竖管的妨碍。
图4至6中的支撑件可利用夹具和焊接机低成本地制造。该制造工艺适合于自动化，从而可进一步降低制造成本。
值得注意的是，本发明的上述实施例强调以等边三角形方式布置引导管的重要性，因为这种方式可在支撑件的每个方向上提供相等的支承，同时又使制造成本降至最低程度。这些实施例还强调固定装置应是管状的，并与引导管滑动配合。它不要求引导管和固定管是相同的形状，虽然这可能是最佳的，而是固定管应该与引导管啮合，从而足以防止固定管在引导管内向外移动任何材料。
本发明的支撑件提供了有用的、相对低的成本，可代替木桩或水泥桩，实际上是一种三脚桩或三脚小型打桩系统，其中，与钻入地面的孔啮合的固定管构成小桩，它们提供需要的结构支撑件，使支座与支座支承啮合，而支座支承与中心螺母、或支撑件顶部套环里的孔、或中心竖管啮合。较佳的是，上面所述的套环可具有任何所需的形状，包括矩形，这种形状适合于支承槽钢啮合。同样地，在图1所示的实施例里，中心螺母4可用类似于套环13的金属支承板代替，引导管通过焊接固定在其上。
图4中的实施例提供了相对廉价的、替换图1中的实施例的替换物，它有助于高效的制造技术。在上述各实施例里，固定管可通过自攻螺丝或如图4中的小套环24固定在引导管上，小套环24与钢管20至22的上端啮合，并通过固定螺丝25被固定。由于使用塑料固定管，通过在固定管里插入电镀金属管并在塑料管的至少一部分长度里延伸可改善其固定性能，电镀金属管里充填适当的灌浆材料以密封该管子，外侧的塑料管可防止电镀管被周围的土壤腐蚀。
权利要求
1.一种结构支撑件，它包括一供负载支座用的、具有一中心纵向轴线的中心支承部件；固定在所述支承部件上的、以等边三角形方式布置的三个引导部件，所述引导部件具有带纵向轴线的通道，它们相对所述中心垂直轴线以小于30度的夹角延伸，所述引导部件以滑动配合方式接纳细长的、管状的固定部件，以便与地面结合；以及在所述固定部件被压入地面后将所述固定部件固定在所述引导部件上的部件。
2.如权利要求1所述的结构支撑件，其特征在于，中心支承部件适合与所述的负载支座结合，而负载支座适合于支承部分建筑结构。
3.如权利要求2所述的结构支撑件，其特征在于，负载支座是螺纹的，而中心部件也是螺纹的。
4.如权利要求2所述的结构支撑件，其特征在于，负载支座具有管状部分，所述中心支承部件是对应的管状以接纳所述负载支座；以及将负载支座固定在中心支承部件上的部件。
5.如权利要求1所述的结构支撑件，其特征在于，引导部件包括三段分离的管状件，它们通过形成所述中心支承部件的有孔板以所述等边三角形的方式固定，所述管状件通过撑板以所需的夹角位置连接，撑板使相邻的管状件互相连接。
6.如权利要求1所述的结构支撑件，其特征在于，引导部件包括三段塑料管，它们通过形成所述中心支承部件的模制塑料套环或板以等边三角形的方式固定，塑料套环或板与所述塑料管的相邻一端连接，将它们固定成等边三角形，所述塑料管还通过靠近所述塑料管另一端的另一模制塑料套环或板连接，它使所述塑料管保持所需的夹角位置，同时使它们互相撑牢。
7.如权利要求1所述的结构支撑件，其特征在于，引导部件包括三根分离的金属管状件，它们通过焊接在一中心管状竖管固定，这些管状件在与竖管的中心纵向轴线平行的一个平面上歪斜，从而可接近管状件的端部以钻孔和接纳固定部件而不受中心竖管的妨碍。
8.如前述任一权利要求所述的结构支撑件，其特征在于，所述引导部件相对中心垂直轴线成一夹角布置，即相对中心轴线成约5至20度的夹角。
9.如权利要求8所述的结构支撑件，其特征在于，所述夹角相对中心轴线约10至15度。
10.如前述任一权利要求所述的结构支撑件，其特征在于，固定装置包括螺丝，它使该引导部件与对应的固定部件结合。
11.如权利要求1至9之一所述的结构支撑件，其特征在于，固定装置是固定在各引导部件上端的套环。
12.一种结构支撑件，如参考附图中的图1、图2和3、或图4至6所述。
13.一种安装前述任一权利要求所述的结构支撑件的方法，它包括以下布置，使结构支撑件定位于地面的所需位置上，使结构支撑件与地面部分结合，在各引导部件里插入细长的钻孔部件，沿着各引导部件的轴线钻到地面下的预定深度，在各引导部件里插入一管状固定部件，以及将各固定部件固定在各引导部件上或支撑件上。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，各固定部件里充填灌浆材料。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，还包括在各固定部件里插入另一固定部件，以提供额外的刚性。
全文摘要
一种结构支撑件,它包括一具有中心纵向轴线的中心支承部件(4);三段以等边三角形方式固定在中心支承部件上的引导部件(1,2,3),该引导部件(1,2,3)以与中心支承部件(4)成小于30度的夹角延伸,该引导部件(1,2,3)接纳管状的固定部件,以便与地面结合;以及将固定部件固定在引导部件(1,2,3)上的固定装置。
文档编号E02D5/54GK1308699SQ99808169
公开日2001年8月15日 申请日期1999年7月2日 优先权日1998年7月2日
发明者罗伯特·罗森 申请人:罗伯特·罗森