專利名稱：建筑物地下室施工打樁方法及地樁裝置的制作方法
技術領域：
本發明系有關一種地下室施工打樁方法，以及其配合使用的地樁裝置。
建筑物地下室的施工方法很多，而較進步的方法則為所謂的連續壁施工法以形成地下室的基地周圍的擋土墻，而后，再開挖地基自地表面而向下逐次建筑地下室的施工方法。以及更進一步的所謂沉箱法，其中較有名的如日本發展出的所謂“竹中式施工法”，系在建筑基地地面上先行預鑄地下室的結構體，而后向基地下方開挖土方，并使地下室結構體利用自身的重量，隨著土方的開挖，而逐次向下落下。
由于地下室施工的沉箱法已廣被建筑業界所利用，其技術業已為公眾所熟悉，故其細節就不再贅述。但是，此類地下室施工法中，有幾項過去非常不容易克服的困難，包括(一)由于土壤質地不同，基地內各點對地下室的荷重的能力亦不同，致使預鑄的地下室結構體在落下時，不能充分有效的控制其落下的方向，而常產生傾斜，若需矯正，費時費力而且十分困難;(二)為了要支撐地下室結構體的重量，曾經有許多種支撐設備的技術被提出，但其構造與成本均高，且使得整個地下室施工作業的手續變得繁瑣，而使得沉箱法的優點不能全部發揮。
本發明的主要目的就是提供一種地下室施工打樁方法，并配合特別設計的多截式地樁裝置，而確實能夠抵擋整個地下室預鑄結構體的重量，而使得地下室在落下過程十分平穩順利，而使地下室沉箱法施工的優點發揮至極限。
本發明的另一主要目的及特征，是在于打破傳統打樁的技術思想的窠臼，就打樁的作業里，令地樁隨著地下室的垂直落下而一并伴隨著向下打入地基中，而能恒定地保持充分的荷重能力。
本發明的再一主要目的及特征，是在于突破傳統的使用油壓設備來作支撐的技術思想，借助多數組油壓設備共同來承載整體預鑄地下室之總重量;而當該多數組油壓設備中之單獨一組被操作時，即能以整體地下室的總重被背托，而將地樁打入建筑基地內。
本發明的再一目的在于提供一種建筑物地下室施工方法，特別是在建筑基地先打入地樁，而后再預鑄地下室結構體，并安裝油壓打樁設備如此便可防止因地質關系而造成初期預鑄地下室結構體的下沉。
本發明的又一目的在于提供一種構造簡單，結合容易的多截式地樁裝置，它包括有多數個地樁單元，每一單元設有相互疊置與結合的裝置，而且可以在地下室施工完成后自地基內拔出，以供重復使用。
一種配合使用多截式地樁的建筑物地下室施工方法，它是先在地面上預鑄地下室結構體，再自地下室結構體下方開挖土方，使整體地下室結構體下沉至預定位置，以完成施工;
其整體之施工則包括一在地面上預鑄地下室結構體的第一步驟;
一在前述結構體上設置有多數組平均分布的油壓設備的第二步驟，并使每一油壓設備對正于一行將被逐次打入地下的多截式地樁;
一將地樁逐一由前述油壓設備打入地下的第三步驟，每一地樁被打入地下時系逐截地增長地樁的長度，而逐次的打入地下;
一同時操作全體多數組油壓設備，而使地下室平穩向建筑地基下沉的第四步驟;以及于地下室施工完成時，逐截地將地樁自地基內拔出的第五步驟。
還包括，一反復前述第三步驟及第四步驟之施工操作步驟。
另一種多截式地樁的打樁方法，該地樁包括有多數個第一地樁單元，以及一供破土之第二地樁單元;此方法包括一提供油壓設備的第一步驟;
一打入第二地樁單元的第二步驟;以及一在前述第二地樁單元上疊置連接第一地樁并再行打入地樁的第三步驟。
該方法還包括一重復前述第三步驟之第四步驟。
再一種建筑物地下室施工方法，包括一在建筑基地預定位置打入地樁的第一步驟;
一在地面上預鑄地下室結構體及設置油壓設備的第二步驟，該油壓設備的位置與前述地樁的位置一致;
一將地樁逐一由前述油壓設備打入地下的第三步驟;以及一同時操作全部多數組油壓設備，而使地下室平穩向建筑地基下沉的第四步驟。
本發明的地樁裝置，包括多數個地樁單元，每一地樁單元大體上為一具有極小斜度的截頭錐體，其上設有開口及凸緣以供相互疊置，并可藉螺栓將二地樁單元相互結合。
茲將相關圖示說明如下
圖1為預鑄地下室結構體頂視示意圖，以顯示其上設有多數組油壓設備;
圖2為圖1中A-A截面的剖視圖，以顯示油壓設備，以及說明打樁之起始作業;
圖3為本發明地樁的立體圖;
圖4為圖3之B-B截面的剖視圖，以顯示地樁單元相互的疊置與結合;
圖5為本發明地下室施工打樁過程的說明圖;
圖6為本發明地下室施工完成自地基內拔出地樁裝置的剖視圖。
茲配合圖示將本發明的一些較佳實施例詳細說明如下，以期使公眾對本發明的其它優點、目的及特征獲得更進一步充分的了解。
參閱圖1所示，為預鑄地下室結構體的俯視示意圖地下室10大體上為一呈方形之建筑，其是在建筑基地地面上施工預鑄完成，并包括有多數個交叉配置的桁梁11及12，以及在地下室四周的邊墻13，而在邊墻13和桁梁11或12的交接處均設有一體灌漿完成的支塊14，其形狀可如圖中所示略成三角形，每一支塊14上則安裝有一油壓設備20，其詳細的構造如圖2所示;地下室10可以依建筑物的實際需要而作多層的預鑄，這時候支塊14和油壓設備20即成型和安裝在最下方之一層的桁梁上。
參閱圖2，為圖1中A-A線的剖視圖，以顯示出支塊與油壓設備的裝置;在地下室10的邊墻13和桁梁11之間一體成型有一支塊14，支塊14略近中央部位可形成一上下貫穿的容室141，其內即安裝一油壓缸21，其進油管22及回油管23分別設在油壓缸21的一側及頂部，并向上伸出容室141而連接至打油油泵，以逐行對液壓油的打油操作;油壓缸21的底部設有一環側向突緣24，可利用適當的設備，例如迫緊螺絲(即俗稱壁虎)將其固定在支塊14上，油壓缸的中心活塞桿25下方連接一推塊26，該推塊26系供與地樁相契合而逐行打樁操作。
請同時參閱圖3及圖4，為本發明分截式地樁之立體圖及剖視圖，地樁30是由多數截略具傾斜周面的第一地樁單元31，以及一位于地樁30的最底一截，具有較尖尖端的第二地樁單元32所組成;每一地樁單元31皆系以厚度在15mm的鋼鐵材料制成，其直徑最大約50公分，至最小約在20公分左右，而每一截的高度則大約在40公分左右;在構造上，每一第一地樁單元31大體上為一空心圓柱狀，上端及下端各設有向中央突伸的突緣311及312，而下端突緣312則更形成一環與地樁軸向平行延伸的突緣313，該突緣313的外徑與地樁單元31之上端突緣311的內經相當，故當兩第一地樁單元31互相上下疊置時，該突緣313正好穿入上端突緣311的中央，而形成一較理想的配合;另外，在上端突緣311及下端突緣312的表面上各可設有多數個互相配合的開孔314，315，而以螺栓316來供鎖合固定，當然，設在上上端突緣311上的開孔314亦可形成為一螺孔，而利用一螺絲穿過開孔315，而直螺合入螺孔314，而獲得二地樁單元31的相互連接。由上述每一地樁單元31的尺寸可知，其突緣中央形成的開孔，足夠操作者的手伸入其中，而進行鎖螺絲的操作。至于尖端的第二地樁單元32，其構造上大體與地樁單元31相似，僅其下端為一較尖的封閉端，以供向地下打樁而深入地基之中。
再請參閱圖2所示，油壓設備20的油壓缸21的活塞桿25前端之推塊26，其下底面261上突伸一突塊262，其系呈圓餅狀，正好可以嵌入第一地樁單元31(圖中所示為第一地樁單元31與第二地樁單元32的組合)上方之開孔;此時，若驅動油壓缸21，當活塞桿25向下運動，即可將地樁打入地基內，如圖2實線部分所示，如前所述，當油壓缸21作用而將地樁單元31及32打入地基內之后，可使油壓缸21的活塞桿25上升而縮入油壓缸21中，此時可在打入地基內的第一地樁單元31之上再疊放另一塊第一地樁單元31，并將其鎖定之后，再啟動油壓21將地樁逐截地打入地基內，直到地樁已打到足夠的深度，或已打至穩固的地基上，使地樁與地基間保持具有相當的摩擦力之后，而停止打樁;事實上，在地下室10的每一支塊14上的油壓設備，皆可逐一地打入一地樁，而由全部的地樁來承荷整體地下室結構體的重量。如圖5所示，其中顯示又疊放了一截地樁單元31a，而后可再驅動油壓缸將地樁30打入地下，而至虛線的位置。
當每一支塊14下方地樁30都打好了之后，即可進行地下室地基土方的開挖操作，而將土方運走，而形成圖5中所示的空間40，此時可同時將全部的油壓缸21加以操作，使地下室10利用其本身的重量而慢慢地降入空間40內，亦即將油壓缸21的泄壓閥控制打開，讓活塞桿25隨著地下室10整體的下沉，而漸次縮入油壓缸21中。當地下室10下沉，而至活塞桿25完全縮入油壓缸21內之后，整個地下室10的重量又被全部埋在地基中的地樁30所共同承載;此時，為了使地下室能進一步下沉，于是又重復上面的步驟，逐一地將地樁30打入地基中，由于每一個油壓缸21的作用小于整個地下室結構體和重量，因此油壓缸21的活塞桿25會向下運動，而把地樁30再一次打入更深的地下，如此逐一地將每一根地樁30都打入更深的地下之后，再進行另一回合的土方開挖工程，而后再同時放松油壓缸，讓地下室10沉入更深一點，如此循環操作，直到將地下室10整個沉入至預定的深度之后才停止。
不難想像，上述的地樁打入而使地下室沉下的方法，有兩項極大的特征，即(一)打入地樁時是逐一操作油壓缸，因此每一地樁的受力是靠整幢地下室的重量來作基礎，故可順利的打入每一地樁;而讓地下室沉入地基中時，則是同時控制全部的油壓缸，而讓地下室平穩地沉入地基中;(二)地樁的本身，可逐截加長，視土質及所要支撐的地下室結構體的重量而定;另外，在整個地下室施工作業過程中，地樁是伴隨著地下室下沉的位置，而一次一次地打入更深的地下;或者是當地基更堅強時，可以一次打地基至較深的位置，而后隨著地下室的下沉，而逐截地取下地樁單元，而使地下室能平穩地下沉至地基中。
再請參閱圖6所示，地下室10已沉入預定的深度，此時地樁30可以加以拔出，首先是利用多數個螺絲27，將推塊26和地樁30鎖定在一起，然后收縮活塞桿25，而將地樁30自地基中拔出;地樁30拔出后的縫隙或空間17，則可在地樁不斷拔升的過程中，填入砂粒，以確保地基之堅實度。地樁30在拔出時，也是一截一截地分解下來，而可供另一次施工的重復使用。
本發明的建筑物地下室施工打樁方法的另一實施例，仍可借助參閱圖1來了解，即在圖1之地下室10尚未開始預鑄之前，即在預定要打樁的位置，亦即配置油壓缸的位置，先行一一打入地樁，直到其與地基間獲得一足夠的摩擦力，而能負荷一定的重量為止，然后再于基地上預鑄地下室10，并同時安裝各種油壓設備20。這種先打地樁，而后再預鑄地下室的施工程序，主要的作用即在于可以防止當預鑄的地下室過重，而地質松軟時，地下室可能發生傾斜造成下沉的缺點;所以這種將打入地樁之步驟提前的施工程序，仍有其極具價值的一面。
綜上所述，本發明的地下室建筑打樁方法與地樁，的確是突破傳統技術的一種方法與裝置，符合新穎性與建筑業上利用價值的專利要件。
權利要求
1.一種配合使用多截式地樁的建筑物地下室施工方法，它是先在地面上預鑄地下室結構體，再自地下室結構體下方開挖土方，使整體地下室至預定位置，以完成施工；其特征在于整體之施工包括一在地面上預鑄地下室結構體的第一步驟；一在前述結構體上設置有多數組油壓設備的第二步驟，并使每一油壓設備對正于一行將被逐次打入地下的多截式地樁；一將地樁逐一由前述油壓設備打入地下的第三步驟，每一地樁被打入地下時系逐截地增長地樁的長度，而逐次的打入地下；一同時操作全體多數組油壓設備，而使地下室平穩向建筑地基下沉的第四步驟；以及于地下室施工完成時，逐截地將地樁自地基內拔出的第五步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括一反復前述第三步驟及第四步驟之施工操作步驟。
3.一種多截式地樁的打樁方法，該地樁包括有多數個第一地樁單元，以及一供破土之第二地樁單元;其特征在于此方法包括一提供油壓設備的第一步驟;一打入第二地樁單元的第二步驟;以及一在前述第二地樁單元上疊置連接第一地樁并再行打入地樁的第三步驟。
4.根據權利要求3所述的方法，還包括一重復前述第三步驟之第四步驟。
5.一種供建筑施工的地樁，包括有多數截第一地樁單元，以及一供破土的第二地樁單元;其特征在于該第一地樁單元的每一單元系大體上成一空心柱體，并設有供與其它地樁單元配合的疊放連接裝置。
6.根據權利要求5所述的地樁，其特征在于該地樁單元的疊放連接裝置還包括一設于地樁單元且作徑向安排的上端突緣及一下端突緣，以及一自前述下端突緣而作與地樁軸向延伸的第三突緣;該第三突緣正好可嵌入前述的上端突緣。
7.根據權利要求6所述的地樁，其特征在于該地樁單元的疊放連接裝置還包括設于前述上端突緣與下端突緣上的多數個開孔，供以螺栓加以鎖定。
8.根據權利要求7所述的地樁，其特征在于該設于上端突緣上的開孔為螺孔，以供利用螺絲來加以鎖定二相疊放的地樁單元。
9.一種建筑物地下室施工方法，其特征在于一在建筑基地預定位置打入地樁的第一步驟;一在地面上預鑄地下室結構體及設置油壓設備的第二步驟，該油壓設備的位置與前述地樁的位置一致;一將地樁逐一由前述油壓設備打入地下的第三步驟;以及一同時操作全部多數組油壓設備，而使地下室平穩向建筑地基下沉的第四步驟。
全文摘要
一種建筑物地下室施工打樁方法，特別適用于任何土質建筑基地的施工，步驟為在地面施工完成的地下室地梁部位配置多數組油壓設備；將多截式地樁裝置，逐一由油壓設備打入地基內，并可逐次添加其截數，直到全部裝置能負荷地下室結構體的重量；再開挖地基，運出土方，操作油壓設備，使地下室垂直而平穩地落下；而后再重復前述的操作，開挖地基，直到建筑物地下室絡落下至所必需的深度為止。地樁裝置，主要包括多數截地樁單元。
文檔編號E02D35/00GK1048574SQ9010305
公開日1991年1月16日 申請日期1990年6月19日 優先權日1989年6月22日
發明者李淵河 申請人:李淵河