專利名稱：建筑方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建造建筑物的方法和用在這種方法中的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在易于膨脹和/或收縮的地基上建造建筑物時(shí)采用這種方法和結(jié)構(gòu)非常有利。
地面上升是一種眾所周知的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象尤其是但不僅僅出現(xiàn)在粘土土壤中，地基膨脹(例如在長(zhǎng)期無(wú)雨后持續(xù)下雨的情況下，或在靠近一建筑物的樹被移去從而打亂了地基的水份平衡后)，會(huì)對(duì)建造在地基上或地基內(nèi)的任何建筑物施加很大的壓力，導(dǎo)致建筑物的基礎(chǔ)和墻壁出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使建筑物完全毀壞。雖然，通過(guò)在建造建筑物時(shí)在其最下部之下留置一空隙可以避免這一問題，如果地基上升，它可以向空隙中運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)影響其上的建筑物。當(dāng)然，只有建筑物的最下部是預(yù)制成的，這一解決辦法才能成為可能，這是因?yàn)槿绻ㄖ铩霸诂F(xiàn)場(chǎng)”建造，它就需要支承，這種支承至少在地基上的建筑物本身足夠強(qiáng)固之前是不可沒有的。
為了克服這一問題，允許在可能產(chǎn)生上升的地基上建造建筑物，已有人提出在建筑物的與地基接觸的部分和地基本身(特別是建筑物中所用的地梁和地腳板)之間提供一可壓縮的空間。
這種已知的設(shè)想之一是在其上正在建筑物的地基和建筑物的地梁和地腳板之間放置可壓縮的泡沫塑料(如膨脹聚苯乙烯)層。當(dāng)其上建有建筑物的地基上升時(shí)，這一辦法由于能通過(guò)部分吸收來(lái)減少傳遞給建筑物的應(yīng)力，可以大大增加建筑物的安全性。然而，我們知道泡沫塑料的壓縮性是有限的，而且這種材料總是會(huì)將一定量的負(fù)荷傳遞給建筑物。因此，如果在建筑物下面提供一完全的空隙，要求泡沫塑料層的厚度要大大大于所需的厚度(達(dá)到2.5倍厚)。這將引出另一缺點(diǎn)，即當(dāng)澆注混凝土?xí)r泡沫塑料層在混凝土的重量下壓縮。
另一已知的設(shè)想提出了一種夾層支承結(jié)構(gòu)，其中央是纖維紙狀蜂窩結(jié)構(gòu)，上、下兩面是木板或纖維板。當(dāng)這種支承結(jié)構(gòu)為干的時(shí)，其中央蜂窩部分將支承澆注時(shí)濕的混凝土的重量，但在這種支承結(jié)構(gòu)濕了以后，其支承能力將大大降低。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)于采用泡沫塑料層那種設(shè)想，支承所需要的深度僅比形成一完全的空隙深10-15毫米。
然而，這一設(shè)想的缺點(diǎn)是需要保持這種結(jié)構(gòu)的中央蜂窩部分的干燥，以便在其支承例如澆注的用以形成地梁或加強(qiáng)的混凝土地腳板的混凝土?xí)r保持其強(qiáng)度。這樣，當(dāng)采用實(shí)施該設(shè)想的結(jié)構(gòu)時(shí)，就需要用不透水的薄層(例如聚乙烯薄膜)完全覆蓋這種支承結(jié)構(gòu)，以防止在一陣雨之后，或者受混凝土本身水份的作用，這種結(jié)構(gòu)的中央蜂窩部分在澆注的混凝土重量(甚至在澆注混凝土之前，由設(shè)置好的準(zhǔn)備埋在混凝土內(nèi)的加強(qiáng)鋼筋的重量)的作用下塌陷。
這種夾層支承結(jié)構(gòu)的另一些缺點(diǎn)是，在一定條件下，象其他木材和某些纖維質(zhì)產(chǎn)品一樣，它會(huì)生物分解而產(chǎn)生有危險(xiǎn)的甲烷氣(見1991年4月11日的《新土木工程師》雜志)，而且這種氣體可能隱藏下來(lái)，促進(jìn)蔓延和/或風(fēng)化。
本發(fā)明的目的包括提供建造建筑物的方法和這種方法所用的裝置和結(jié)構(gòu)，它們能克服或至少能減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述和/或其他問題或缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在地基上建造建筑物的方法，所述方法包括在地基上提供支承結(jié)構(gòu)的各步驟，當(dāng)在這種支承結(jié)構(gòu)上建造建筑物時(shí)，它能處于一種基本上為剛性的第一狀態(tài)，而隨后這種支承結(jié)構(gòu)能處于能夠容納地基的運(yùn)動(dòng)和/或地基內(nèi)的力的第二狀態(tài)。所述方法的特點(diǎn)在于，支承結(jié)構(gòu)包括流體封閉部件，在支承結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件將其內(nèi)的流體封閉在第一空間中且能通過(guò)所述流體支承地基上的建筑物或至少其一部分，而在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件不再封閉流體且或者其空間減小，或者在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下容易壓縮至減小的空間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于暫時(shí)支承地基上的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，當(dāng)在其上建造建筑物時(shí)，這種支承結(jié)構(gòu)能處于一種基本上為剛性的第一狀態(tài)，而隨后這種支承結(jié)構(gòu)能處于能夠容納地基的運(yùn)動(dòng)和/或地基內(nèi)的力的一種第二狀態(tài)。其特點(diǎn)是，這種支承結(jié)構(gòu)包括至少一流體封閉部件，在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件將其內(nèi)的流體封閉在第一空間中且能通過(guò)所述流體支承地基上的建筑物或至少其一部分;而在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件不再封閉流體且或者其空間減小，或者在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下容易壓縮至減小的空間。
可以理解到，如果流體封閉部件的壁是用彈性材料制成的，在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件將塌扁，占據(jù)空間減小。在流體封閉部件的壁能夠撓曲但仍能構(gòu)成作為一自承容器的流體封閉部件的情況下，當(dāng)流體封閉部件不再封閉其內(nèi)的流體時(shí)，流體封閉部件將在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下容易壓縮至一減小的空間。
流體封閉部件最好是在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下可變形的容器。
最好是用多個(gè)所述的流體封閉部件分散放置在地基上，以便在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)支承地基上的建筑物或至少其一部分。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，分散放置的流體封閉部件將建筑物(例如混凝土地腳板)隔置于地基之上，這樣除被分散的流體封閉部件占據(jù)的地方以外，建筑物下的其余地方就自然地形成了能夠容納地基上升的初始空隙。這樣任何傾向于通過(guò)所述分散的流體封閉部件傳給建筑物的上升力，在流體封閉部件仍處于所述基本上為剛性的狀態(tài)時(shí)，只能產(chǎn)生大為減小的作用，而且在所述狀態(tài)不再保持，即結(jié)構(gòu)處于其第二狀態(tài)時(shí)，其作用可能進(jìn)一步減小到零。
每一流體封閉部件最好是一在結(jié)構(gòu)處于所述第一狀態(tài)時(shí)不滲漏流體的、充滿流體的容器，容器被密封以保持在加壓的、基本上為剛性的狀態(tài)，但隨后在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)容器不再密封，如果地基運(yùn)動(dòng)，它能塌扁和/或變形。
所述至少建筑物的一部分可以是建筑物地梁或地腳板，而且可以理解到，通過(guò)僅在建造建筑物時(shí)在所述至少建筑物的一部分和其下的地基之間提供一所述的支承結(jié)構(gòu)，地基(特別是粘土地基)可能產(chǎn)生的膨脹將不會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生有害的影響。
每一流體封閉部件最好是一至少局部是由可破壞材料制成的容器，以便在建筑物造好后，當(dāng)那部分材料破壞時(shí)密封的容器變成不再密封，然后可塌扁，放出其內(nèi)的流體?？坑眠@種特別的可預(yù)測(cè)和/或預(yù)定的方法使容器塌扁，這種支承結(jié)構(gòu)實(shí)際上就在地基和建造在其上的建筑物或至少建筑物的一部分之間提供了一空隙。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，為根據(jù)本發(fā)明所述第二方面的支承結(jié)構(gòu)提供一種容器，容器至少局部是用可破壞材料制成的。
該容器最好包括一具有柔性壁的主體和一用于主體的封閉部件，所述封閉部件包括一至少作為其壁的一部分、在容器中的給定流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的元件。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，為根據(jù)本發(fā)明所述第三方面的容器提供一種封閉部件，所述封閉部件包括一至少作為其壁的一部分、在容器中的給定的流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的元件。
可破壞的元件最好是一可生物破壞或一可電解或化學(xué)破壞的蓋帽、塞子或密封件。
在一最佳結(jié)構(gòu)中，可破壞的元件包括一在容器內(nèi)的水或鹽水溶液作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的鎂合金件。
本發(fā)明的第五方面是提供一種用于建造至少建筑物的一部分的建筑方法，該建筑方法包括放置多個(gè)平板構(gòu)件的各步驟，平板構(gòu)件與設(shè)置在所述平板構(gòu)件和地溝的底壁和側(cè)壁之間的不滲漏流體、充滿流體、具有柔性壁的容器一起在地基的地溝內(nèi)形成供建造至少建筑物的一部分用的模板。在建造所述至少建筑物的一部分時(shí)，容器保持在剛性和基本上不可變形的狀態(tài)，然后可塌扁和/或變形(以此提供允許地基運(yùn)動(dòng)而又不會(huì)對(duì)造好的所述至少建筑物的一部分產(chǎn)生有害作用的空隙)。
不滲漏流體的、充滿流體的、具有柔性壁的容器的至少一部分是可破壞的，而且在建筑物造好一段時(shí)間后(在大致可預(yù)測(cè)和/或預(yù)定的短期內(nèi)，例如1至3個(gè)月)將破壞。用這種方法，先前加壓的容器內(nèi)的流體可以流出來(lái)，在向上的地基上升力(和/或上面的平板構(gòu)件的重量)的作用下容器將塌扁，以提供允許地基上升而又不會(huì)對(duì)造好的所述至少建筑物一部分產(chǎn)生有害作用的空隙。
本發(fā)明的另一方面是提供用于這種最后提到的方法中的模板結(jié)構(gòu)，它包括多個(gè)可放置在地基的地溝中相互連接以形成構(gòu)架的平板構(gòu)件，所述至少建筑物的一部分可以建造在構(gòu)架上。所述平板構(gòu)件與放置在平板構(gòu)件和地溝壁之間的充滿流體、不滲漏流體、具有柔性壁的容器一起放置在所述地溝中，在建造所述至少建筑物的一部分時(shí)，容器保持在剛性和基本上不可變形的狀態(tài)，然后可以塌扁和/或變形，以提供允許地基運(yùn)動(dòng)而又不會(huì)對(duì)造好的所述至少建筑物的一部分產(chǎn)生損傷的空隙。
所述平板構(gòu)件可以用將所述容器互相連接的帶子連接起來(lái)。
實(shí)施本發(fā)明的最后提到的方面的一較好的結(jié)構(gòu)包括多個(gè)由柔性凹槽構(gòu)件連接起來(lái)的容器，所述平板構(gòu)件可以穿入柔性凹槽構(gòu)件內(nèi)，以形成所述模板。
在本發(fā)明的所有上述各方面中，所述流體封閉部件可以用一可化學(xué)或電解或生物破壞的封閉部件(例如蓋帽、密封件或塞子)來(lái)密封(在支承結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí));一旦建筑物造好后，封閉部件(蓋帽、密封件或塞子)能破壞，于是不再密封流體封閉部件，這樣，流體封閉部件不再“封閉”流體，而允許其內(nèi)的流體流出。結(jié)果，如果地基開始向建筑物上升，流體封閉部件能夠塌扁和/或變形。
可以想到，用于充滿每一容器的流體可以是氣體(如空氣)或液體(如水)。但是還應(yīng)想象到，也可以使用其他流體，例如鹽水(最好是充碳酸氣的水，或其中溶有某種氣體的其他加氣水，以對(duì)容器加壓)。
現(xiàn)在通過(guò)舉例的方式，結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1示意地顯示了用在本發(fā)明之方法中的第一可壓縮支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;
圖2是圖1中之支承結(jié)構(gòu)的可變形容器構(gòu)成部分的放大示意立體圖;
圖3是圖2中之容器的一特例的各部分的示意剖視圖;
圖4是圖2中之容器的另一特例的示意剖視圖;
圖5A和5B分別示意地顯示實(shí)施本發(fā)明的另一支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖和俯視圖;
圖6是為實(shí)施本發(fā)明而使用的模板和需用的構(gòu)件的示意端視剖視圖;和圖7顯示圖6中所示的模板的改進(jìn)形式，其中圖7A是供給時(shí)的狀態(tài)，圖7B是使用時(shí)的狀態(tài)。
圖1顯示實(shí)施本發(fā)明的一支承結(jié)構(gòu)，它包括多個(gè)互相并排放置的平板構(gòu)件12。在該實(shí)施例中，構(gòu)件12包括水泥粘結(jié)木屑板(通過(guò)加壓和固化水泥和粒狀木屑的混合物而制成，如Berks，Great Shfford，Maner Yard的水泥木屑板公司出售的那種板)。平板構(gòu)件12通過(guò)多個(gè)由塑料制成的、密封的、具有柔性壁的容器16支承于地基14的上方(地基14的上方至少要建造一建筑物的一部分)，如圖所示，容器16位于平板構(gòu)件12的邊板的下面且支承著平板構(gòu)件12。
每一容器16的各端壁上開有小孔18，容器充滿水(最好是鹽水)或其他流體后，用如蓋帽、塞子或密封件20之類的封閉部件封閉小孔18，混凝土板22形成在平板構(gòu)件12上，板22特別通過(guò)支承結(jié)構(gòu)中的流體支承在地基上方。
圖1中所示的每一充滿液體的容器16大致為圖2所示的形式，即它是一帶有大致互相平行延伸的頂壁24和底壁26的、由塑料制成的、具有柔性壁的容器。在使用中，頂壁24支承著支承結(jié)構(gòu)中的平板構(gòu)件12，底壁26放在地基14上。壁24和26之間的距離可以是所需要的任何距離，但一般在50至150毫米范圍內(nèi)。容器16的兩側(cè)壁28可以是互相平行的，或者如圖所示，隨著從底壁26向頂壁24延伸而逐漸靠近。每一容器可以有不定的長(zhǎng)度(比如說(shuō)300毫米至3米)，而且其中可以有多個(gè)橫向隔壁30，每一橫向壁30上都開有小孔18，橫向隔壁30的間距最好為300毫米。
在工地現(xiàn)場(chǎng)，每一平板構(gòu)件12支承在由許多預(yù)定長(zhǎng)度的容器16構(gòu)成的預(yù)定基陣上，或者直接支承在其上，或者支承在跨置于兩個(gè)容器16之上的截面為反U形的窄跨板上?；蛘撸部梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)將一具有多個(gè)橫向隔壁30的可變長(zhǎng)度的容器截成一定長(zhǎng)度的幾段，每段兩端的最外側(cè)橫向壁30形成容器的端壁32。在容器充滿水(或含如鹽之類的化學(xué)物質(zhì)的水溶液)或其他流體后，可變長(zhǎng)度或固定長(zhǎng)度的容器16的端壁32上的小孔18用封閉部件20(如蓋帽、塞子或密封件)封住，每一這種封閉部件20的壁的一部分是由具有基本預(yù)定的破壞速度的材料制成的或包含該材料，以便隨著時(shí)間的推移且在大致預(yù)定的或可預(yù)測(cè)的短期(例如在1個(gè)星期至3個(gè)月范圍內(nèi)的某一特定時(shí)間)內(nèi)，封閉部件自行破壞，以此使容器內(nèi)的液體漏出。對(duì)于固定長(zhǎng)度的容器來(lái)說(shuō)，只需要一個(gè)這種密封蓋帽。
在板22的混凝土固化以后，比如說(shuō)制成后4至6個(gè)星期，破壞速度可預(yù)測(cè)的塞子20破壞至不再對(duì)容器有密封作用的程度，于是允許容器16內(nèi)的液體向外泄漏。此后，容器16就在那兒起空隙的作用，而且由于平板構(gòu)件12的重力的作用可能會(huì)被壓扁(這樣在已構(gòu)成的板22下面立刻進(jìn)一步形成空隙)和/或由于地基14上升(即地基14向板22上升)產(chǎn)生的向上作用力也可能會(huì)被壓扁。換句話說(shuō)，支承結(jié)構(gòu)能夠確保，如果有一位移，它將被空隙所容納，從而不會(huì)損及板22。
這樣，在建造建筑物時(shí)容器16用作建筑物的基本上不可壓縮的支承，但在以后容器16塌扁，提供允許泥土上升或地基向板22運(yùn)動(dòng)的空隙，而又不會(huì)對(duì)板本身或其上的建筑物產(chǎn)生有害的作用。
蓋帽、塞子或密封件20可以是各種形式的，但在所有前述的結(jié)構(gòu)中，它可與容器本體相配用以密封容器，且使這樣密封的容器基本上不可壓縮，容器本體的材料是這樣的，即當(dāng)容器沒密封時(shí)，容器比較容易壓扁。
在一較佳的結(jié)構(gòu)中，每一容器16是一用聚酯(PET)塑料吹模制成的瓶狀物，它的形狀大致為平行六面體，尺度約為150毫米×200-300毫米×50-150毫米，而且具有由制有外螺紋的頸部43(圖3和4)引出的一開口，開口的直徑例如約為50毫米。這種瓶子可以制成具有厚度小于1毫米的高柔性壁，而當(dāng)充滿水且用帶有內(nèi)螺紋的封閉件擰在瓶子頸部和開口上密封時(shí)，瓶子基本是剛性的且可以承受約75磅每平方英寸的外加壓力而不會(huì)破裂或過(guò)度變形。
在一簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)(見圖3)中，封閉部件20是一塑料螺旋蓋帽，在其凹壁42上有一小直徑孔41，在凹壁42和容器16的開口46之間夾有用如硬脂酸鈉(肥皂)之類的水溶性材料制成的圓片44，以蓋住和密封孔41。另外，如圖4所示，用如硬脂酸鈉(肥皂)之類的水溶性材料制成的圓柱形塞子可以插入管狀孔41(或一從蓋帽的凹壁42軸向地向外凸出的管狀噴口)中，以便密封孔41。在上述任一結(jié)構(gòu)中，水溶性材料開始是不滲水的，這樣對(duì)容器形成密封;但在一可預(yù)測(cè)或預(yù)定的時(shí)期后，如約2個(gè)月，它將被瓶中的液體所溶解，這樣就不再密封蓋帽了，隨后允許容器在上升力作用下慢慢塌扁。
在另一結(jié)構(gòu)中，蓋帽的管狀孔41(或沿蓋帽的凹壁42軸向地向外凸出的管狀噴口)裝有金屬插入件45，當(dāng)它與瓶子或容器內(nèi)的液體接觸時(shí)，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，插入件45被破壞。這種設(shè)計(jì)可很好地預(yù)測(cè)破壞速度，可在一預(yù)定的短時(shí)間(如7天、21天、2個(gè)月或3個(gè)月)上相差不了一天或二天產(chǎn)生可預(yù)定的滲漏，即成為不密封狀態(tài)。
金屬插入件45可以是鎂合金制成的圓柱形塞子，鎂合金例如是可從Castex Products Ltd得到的MAB1，塞子以緊密的密封配合插在蓋帽的管狀噴口48內(nèi)。容器16充滿水后，旋緊蓋帽20，然后將密封了的容器與其他同樣密封的容器16一起放在地基上，而后再將一個(gè)或多個(gè)平板構(gòu)件12放在容器上蓋住地基14。如果需要，可以向每一容器16中放入一些鹽或其他化合物，例如將其裝在一可以滲透的小袋中，在容器充入水之前或之后放入容器內(nèi)，以加速或促進(jìn)密封破壞過(guò)程。在鹽水(含鹽溶液)的作用下，鎂的化學(xué)分解作用如下
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)，用由所述鎂合金制成的、直徑為5毫米的圓柱形塞子構(gòu)成的金屬插入件45，長(zhǎng)度約5毫米的塞子在約20天內(nèi)被化學(xué)破壞至蓋帽處于打開狀態(tài);而長(zhǎng)度約3.5毫米的塞子在約10天內(nèi)被化學(xué)破壞至蓋帽處于打開狀態(tài)。
可以理解到，首先是由于每一塞子45所用的鎂合金量是有限的，遠(yuǎn)小于容器整體的一個(gè)元件的破壞可以使每一容器16達(dá)到有效的塌扁，其次由于各分散放置的容器16之間的相當(dāng)大的間距，由化學(xué)破壞過(guò)程釋放出來(lái)的很少量的氫氣將很快地大范圍彌散，這樣由氫氣產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)即使不是零，也是很小的。
在一最佳結(jié)構(gòu)中，每一容器16是一用聚酯(PET)塑料吹模制成的瓶子，它大致為圓柱形，直徑約150毫米，長(zhǎng)度在100-300毫米范圍內(nèi)，象頸部43一樣的外螺紋頸部引出一開口，開口直徑例如約50毫米。如圖4所示，為該瓶子16特地準(zhǔn)備的蓋帽16是“過(guò)大的”，因?yàn)橥鈴脚c瓶子的外徑相同，而且其軸向長(zhǎng)度基本上與瓶子頸部43的軸向長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。這樣，當(dāng)蓋帽完全擰在瓶子上時(shí)，瓶子和蓋子在其長(zhǎng)度方向上就形成直徑基本上均勻的大致的圓柱形狀。
該最佳結(jié)構(gòu)的“過(guò)大的”蓋帽可以用作瓶子的支承，它或與地基接觸，或與其上的平板構(gòu)件12接觸。
蓋帽20可以單獨(dú)提供。如果需要，可以將其收縮包封起來(lái)，以防止在使用之前大氣中的濕汽對(duì)其產(chǎn)生腐蝕。在那種情況下，在將蓋帽20往容器16上擰時(shí)其包套應(yīng)能自行破裂。
而且，對(duì)于前述任一種蓋帽和瓶子的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，可以將產(chǎn)生氣體的例如裝在一個(gè)可以滲透的小袋子里(任選地裝入鹽或其他化合物的相同的小袋子)的水溶性化合物或混合物在容器充水之前或之后放入每一容器16中，以提高容器16內(nèi)的內(nèi)壓力(例如達(dá)到大約15磅每平方英寸)。這樣，容器可以更好地支承例如由混凝土及其加強(qiáng)鋼筋作用在其上的負(fù)荷。例如，產(chǎn)生氣體的水溶性化合物或混合物可以是粉末或顆粒狀的碳酸氫鈉和酒石酸的混合物。
在另一可選用的結(jié)構(gòu)中，密閉破壞過(guò)程可以僅由地面水份引起，而且容器16內(nèi)可以僅充以空氣。
可以設(shè)想，在封閉件20中可以采用其他的化學(xué)、生物或電解破壞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。包括(但不限于)采用分子篩或溶膠玻璃的結(jié)構(gòu)。
應(yīng)該理解對(duì)所描述的結(jié)構(gòu)可以作出其他變化。例如，容器不必是圖示的和/或上述的特定形狀，而可以是任何所需要的形狀，例如可以是長(zhǎng)方體的(將多個(gè)容器按需要沿平板構(gòu)件的長(zhǎng)度或?qū)挾确较蜷g隔放置)。而且，如果容器是支承建造在打樁的基礎(chǔ)上的建筑物一部分，它們可以是有通孔的，就是說(shuō)，制成為樁頭可以從中通過(guò)的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
例如，如圖5a和5b所示，支承結(jié)構(gòu)110包括例如水泥粘結(jié)木屑板之類的剛性的上和下平板構(gòu)件112和114，剛性的上和下平板構(gòu)件112和114通過(guò)多個(gè)柔性的連接件(如繩子)116連接在一起，每一連接件116固定連接于平板構(gòu)件且具有所需要的長(zhǎng)度(例如在50和100毫米之間)。夾在上和下平板構(gòu)件112和114之間的是四個(gè)用天然橡膠或合成橡膠制成的柔性氣密元件118，它們通過(guò)空氣供應(yīng)管路120各自單獨(dú)地(或如圖所示共同地)將支承結(jié)構(gòu)110連接于圖中示意地表示的供氣源122(如壓縮機(jī))。元件118如圖所示可以簡(jiǎn)單地放置在平板構(gòu)件之間或以任何適當(dāng)?shù)姆绞?如用合適的粘結(jié)劑)固定在所示的位置上。
應(yīng)該理解到，當(dāng)壓縮空氣從氣源122供至管路120時(shí)，元件118將膨脹，并將平板構(gòu)件112和114推開至柔性連接件116的長(zhǎng)度所限定的距離。
放置在平板構(gòu)件112和114之間的元件118可以是一般單袋形式，或如圖6b所示最好是環(huán)形結(jié)構(gòu)的氣胎。
上和下平板構(gòu)件112、114也可以用任何合適的木材、纖維或塑料制成;而且在任何情況下，其尺寸可以制成為適合標(biāo)準(zhǔn)的建筑構(gòu)件，如地梁。在這種情況下，平板構(gòu)件將制成尺寸約2000毫米×40毫米的單件板材。
支承結(jié)構(gòu)110可以是任何所需要的尺寸，并且可以根據(jù)需要通過(guò)切割水泥粘結(jié)木屑板方便地適應(yīng)不同工地現(xiàn)場(chǎng)的需要，按需要使用或多或少的元件118。對(duì)于長(zhǎng)和寬為8英尺×4英尺(2500毫米×1250毫米)的水泥粘結(jié)木屑板來(lái)說(shuō)，與平板構(gòu)件112和114接觸的每一元件118當(dāng)其完全膨脹時(shí)接觸面積約為1平方英尺(0.1平方米)。水泥粘結(jié)木屑板的厚度可以在可用的厚度范圍內(nèi)(6毫米-40毫米)選擇，以適合工地現(xiàn)場(chǎng)的需要。
把元件118連接于供氣源122的供氣管路120上可以有適當(dāng)?shù)拈y門(如Schroder閥)，以便根據(jù)需要將供氣源與管路斷開。
如圖5a所示，供氣管路120通過(guò)支承結(jié)構(gòu)110的側(cè)面，即兩平板構(gòu)件112和114之間，給每一元件118供氣?？梢栽O(shè)想，所述的結(jié)構(gòu)可以改進(jìn)成為，將供氣管路直接通過(guò)平板構(gòu)件(如通過(guò)平板構(gòu)件112或平板構(gòu)件114)通到固定在平板構(gòu)件上的元件118。
在一可選用的支承結(jié)構(gòu)(圖中未畫出)中，兩平板構(gòu)件112、114大大小于如圖5所示的尺寸，例如現(xiàn)在每一個(gè)是約1平方英尺(0.1平方米)，而放在它們之間的單個(gè)柔性元件基本上與圖5中描述的元件118相同。在該改進(jìn)方案中，通到位于平板構(gòu)件112和114之間且與其粘結(jié)固定的柔性元件118的供氣管路120是延伸通過(guò)最上面的平板構(gòu)件112。和上述一樣，裝有用以限制構(gòu)件112和114的分離距離的連接件116。
在用支承結(jié)構(gòu)110建造建筑物時(shí)，支承結(jié)構(gòu)110放置在地面或地基上，然后用壓縮機(jī)122使元件118膨脹，從而使上平板構(gòu)件112能夠從地基向上升，對(duì)澆在其上的混凝土(例如形成一地梁或地腳板)提供基本上剛性的支承。
在混凝土固化和建筑物成為自支承過(guò)程中，由在混凝土地腳板腳或地梁下面的膨脹的支承結(jié)構(gòu)110所提供的支承足以支承混凝土地腳板或地梁。
應(yīng)該理解到，在支承結(jié)構(gòu)110保持于其膨脹狀態(tài)時(shí)，建筑物離開地基的量等于膨脹的支承結(jié)構(gòu)110的厚度(或稱為高度)。
一旦建筑物的混凝土固化至足以自支承，把壓縮機(jī)與供氣管路斷開，或打開這些管路上的閥門，這樣放掉支承結(jié)構(gòu)110的可膨脹元件內(nèi)的空氣。隨著空氣壓力的下降，支承結(jié)構(gòu)的平板構(gòu)件可相向移動(dòng)，可在地腳板或地梁下面形成空隙，地基可以向這一空隙內(nèi)膨脹，而又不會(huì)頂靠到和損壞建造在其上的建筑物的構(gòu)造。
在還有一改進(jìn)方案中，省去壓縮機(jī)122，但保留管路120，用作與元件118相連的柔性流體管道。在往平板構(gòu)件112上施加任何混凝土或其他負(fù)荷之前，將容器118充滿水或其他液體(可以選擇加壓充注，例如用可溶性氣體，最好是充碳酸水)，然后可以選用一可破壞的塞子、蓋帽或密封件將管道120密封。這樣，容器基本上是不可壓縮的，通過(guò)其中的液體支承平板構(gòu)件112和澆在其上的混凝土的重量。
待建筑物的混凝土固化后，可以弄破管道的密封端，例如切去凸出至地面的部分。另外，可以采用可破壞的密封件，使其慢慢破壞，直到流體可從容器118中流出。
可以看到，如果以后地基上升，容器118將被壓扁，它們的壁將變形，即容器中沒有流體壓力，回到并保持它們的初始形狀，而且容器118中的任何剩余流體將被擠出。
這樣，在建造建筑物時(shí)，容器118用作建筑物的基本上不可壓縮的支承，但以后容器118能吸收或容納泥土或地基向建筑物的移動(dòng)，防止這種移動(dòng)對(duì)上面的建筑物產(chǎn)生破壞作用。
應(yīng)該理解到，在某些情況下，下剛性平板構(gòu)件114可以省去，例如在地基上沒有尖銳的凸起物和/或?qū)γ恳蝗萜?18的下表面加以保護(hù)和/或它是由較厚的材料制成的情況下。
圖6顯示本發(fā)明用于在地溝54中制成有加強(qiáng)筋52的地梁50的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例，平板構(gòu)件56設(shè)置在所要建造的地梁50的下面和兩側(cè)，這些平板構(gòu)件通過(guò)流體密封容器58與地溝的側(cè)壁隔開以及通過(guò)流體密封容器60與地溝的底面隔開。
根據(jù)需要，每一容器58和60可以基本上與圖2、3、4或5中所示的容器一樣，而且具有類似的可生物破壞的或類似的可化學(xué)或電解破壞的蓋帽、密封件或塞子?？梢岳斫獾饺萜?0用于容納造好的梁下面的地基區(qū)域的移動(dòng)和/或該地基區(qū)域內(nèi)的力，而在梁的側(cè)壁上的容器58用于容納造好的梁側(cè)面的地基區(qū)域的運(yùn)動(dòng)和/或在該地基區(qū)域內(nèi)的力。
在圖6的結(jié)構(gòu)中，側(cè)向的平板構(gòu)件56可以簡(jiǎn)支在地溝中，即靠在地溝側(cè)壁上的容器58上;或用任何合適的方式固定在這些容器上，例如用Evostick之類合適的粘結(jié)劑粘接。
然而，也可以采用圖7中所示的一種可選用的模板結(jié)構(gòu)。這一可選用的模板結(jié)構(gòu)包括三個(gè)用柔性塑料帶狀件86互相連接起來(lái)的柔性塑料凹槽構(gòu)件80、82和84，如圖所示，每一凹槽構(gòu)件80、82和84的一個(gè)表面上有與其一體成形的多個(gè)容器88、90和92。
圖7所示的容器88、90和92就是具有柔性壁的塑料容器，每一容器基本上與圖2、3、4或5中所示的容器相同且具有類似的可生物破壞或類似的可化學(xué)或電解破壞的蓋帽、密封件或塞子?？梢岳斫獾?，容器90用于容納造好的梁下面的地基區(qū)域的運(yùn)動(dòng)和/或該地基區(qū)域內(nèi)的力，而在梁側(cè)壁上的容器88和92用于容納造好的梁側(cè)面的地基區(qū)域的運(yùn)動(dòng)和/或該地基區(qū)域內(nèi)的力。
為了采用圖7所示的模板結(jié)構(gòu)，在每一凹槽構(gòu)件80、82和84內(nèi)放置一平板構(gòu)件96。然后將模板結(jié)構(gòu)放入一預(yù)先挖好的地溝中，容器90放在溝底，以及容器88和92靠在地溝的兩側(cè)壁上。容器88和92在壓力下充滿液體，然后密封。
然后澆灌靠模板成形的、用于形成地梁或其他結(jié)構(gòu)件的混凝土，一旦混凝土固化后，可生物破壞或可化學(xué)或電解破壞的蓋帽、密封件或塞子將破壞，使容器不再密封，允許容器內(nèi)的液體泄漏，使容器塌扁。
可以想到，圖7所示的模板結(jié)構(gòu)提供一種可以迅速將模板放置在地溝中進(jìn)而澆制成地梁的簡(jiǎn)便、有效的方法。
在另一可選用的結(jié)構(gòu)中，容器88、90和92不必與凹槽構(gòu)件80、82和84制成一體，可以是放置在其位置上的分開的、單個(gè)的容器(如象圖2中的那樣)。
對(duì)于上述各圖所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在其上建造建筑物時(shí)用于充滿容器且保持容器處于剛性狀態(tài)的流體可以是任何合適的流體，例如氣體(如空氣)或液體(如水)或加壓充氣的液體(如碳酸水)。
如果需要，在容器中的且可使容器成為剛性體以使支承結(jié)構(gòu)能支承其上的建筑物(或其一部分)的流體可在大氣壓力下提供或在過(guò)壓條件下提供。
雖然，如所描述的那樣，用于實(shí)施本發(fā)明的各種結(jié)構(gòu)中的平板構(gòu)件是用水泥粘結(jié)木屑板制成的，但應(yīng)該理解到，任何其他具有合適剛性的板材都可使用，例如多層板和/或粗紙板。
顯然，在建造至少建筑物的一部分時(shí)，本發(fā)明的上述每一實(shí)施例都能提供一種設(shè)置在地基和至少建筑物的一部分之間的支承結(jié)構(gòu)。支承結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)容器，當(dāng)建造所述至少建筑物的一部分時(shí)，容器充滿流體(或者是水之類的液體、或者是空氣之類的氣體、或者是碳酸水之類的加壓充氣液體)，而且密封或封閉起來(lái)，以便當(dāng)由建筑物向下的負(fù)荷加壓時(shí)，容器基本上是剛性的和/或相當(dāng)不可壓縮的。但在混凝土固化以后，容器不再密封，使容器的內(nèi)部和外部相通，造成一種在例如地面上升的向上力作用下容器相當(dāng)易于變形和/或可壓縮的狀態(tài)。
可以理解到，本發(fā)明的上述和/或圖示的每一實(shí)施例都提供了一種在地基上建造建筑物的方法，該方法包括在地基上提供一支承結(jié)構(gòu)的各步驟，當(dāng)建造建筑物時(shí)，該支承結(jié)構(gòu)保持處于剛性狀態(tài)，可支承地基上的建筑物或至少建筑物的一部分，但在建筑物造好后支承結(jié)構(gòu)不再有支承作用。
可以相信，上述方法和結(jié)構(gòu)在解決建筑業(yè)中遇到的泥土上升問題上是特別有效的，而且實(shí)際上在建造在地基上的建筑物的下面提供一空隙，可以有效地防止地基的任何上升對(duì)建造在其上的建筑物產(chǎn)生不利作用。
本發(fā)明的其他改進(jìn)和實(shí)施例對(duì)于該領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的，所有的各種改進(jìn)和實(shí)施例應(yīng)該認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，前述的特別實(shí)施例不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限定，在不脫離這里要求的專利權(quán)范圍的情況下，在結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)上可以改變。
權(quán)利要求
1.一種在地基上建造一建筑物的方法，所述方法包括在地基上提供一支承結(jié)構(gòu)的各步驟，該支承結(jié)構(gòu)當(dāng)在其上建造建筑物時(shí)能處于一種基本上為剛性的第一狀態(tài)并且隨后能處于一種可以容納地基的運(yùn)動(dòng)和/或地基內(nèi)的力的第二狀態(tài)，所述方法的特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括流體封閉部件，在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件將其內(nèi)的流體封閉在一第一空間中且通過(guò)所述流體支承地基上的建筑物或至少其一部分，而在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件不再封閉流體且或者其占據(jù)空間減小，或者在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下容易壓縮至減小的空間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流體封閉部件包括一在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下可變形的容器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，多個(gè)所述流體封閉部件分散放置在地基上，以便在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)支承地基上的建筑物或至少其一部分。
4.如權(quán)利要求1至3中之任一個(gè)所述的方法，其特征在于，每一流體封閉部件包括一在結(jié)構(gòu)處于所述第一狀態(tài)時(shí)不滲漏流體、充滿流體的容器，該容器被密封起來(lái)，以保持在一加壓的、基本上為剛性的狀態(tài)，但然后在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)不再密封，如果地基運(yùn)動(dòng)，能使它塌扁和/或變形。
5.如權(quán)利要求1至4中之任一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述至少建筑物的一部分包括建筑物的一地梁或一地腳板。
6.如權(quán)利要求1至5中之任一個(gè)所述的方法，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括一在流體封閉部件上面的平板構(gòu)件，所述流體封閉部件包括可膨脹的部件，為了建立結(jié)構(gòu)的第一狀態(tài)，使所述可膨脹部件膨脹以相對(duì)于地基抬起平板構(gòu)件，當(dāng)在平板構(gòu)件上建造建筑物或至少其一部分時(shí)，膨脹部件保持在其膨脹狀態(tài)，此后使膨脹部件收縮，以使結(jié)構(gòu)進(jìn)入其所述第二狀態(tài)，以便在地基和建造在其上的所述至少建筑物的一部分之間形成一空隙。
7.如權(quán)利要求1至5中之任一個(gè)所述的方法，其特征在于，每一流體封閉部件包括一至少其一局部是用一種可破壞材料制成的容器每一容器被密封起來(lái)以保持在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)的一種加壓的、基本上為剛性的狀態(tài)，所述材料可被破壞，以便在一段時(shí)間后，容器變成不再密封，放出其內(nèi)的流體，于是支承結(jié)構(gòu)可采取其第二狀態(tài)，如果地基運(yùn)動(dòng)，容器可塌扁和/或變形。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，每一所述容器包括一具有柔性壁的主體和一用于密封主體的封閉部件，所述封閉部件包括一至少作為其壁之一部分的、在容器內(nèi)的流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的元件。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，可破壞的元件包括一用于容器的可生物破壞的或一可電解或可化學(xué)破壞的蓋帽、塞子或密封件。
10.如權(quán)利要求7至9中之任一個(gè)所述的方法，其特征在于，為了建立結(jié)構(gòu)的第一狀態(tài)，容器充滿鹽水溶液且用一由鎂合金制成的、構(gòu)成一壁元件的蓋帽密封。
11.一種用于暫時(shí)支承地基上的一建筑物的支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)當(dāng)在其上建造建筑物時(shí)能處于一種基本上為剛性的第一狀態(tài)以及隨后處于一種能夠容納地基的運(yùn)動(dòng)和/或地基內(nèi)的力的第二狀態(tài)，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括至少一流體封閉部件，在結(jié)構(gòu)處于第一狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件將其內(nèi)的流體封閉在一第一空間內(nèi)且能夠通過(guò)所述流體支承地基上的建筑物或至少其一部分，而在結(jié)構(gòu)處于第二狀態(tài)時(shí)，流體封閉部件不再封閉流體且或者其占據(jù)空間減小或者在所述運(yùn)動(dòng)和/或力的作用下容易壓縮至減小的空間。
12.如權(quán)利要求11所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括一通過(guò)每一所述流體封閉部件可支承在地基上的剛性平板構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求12所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述平板部件包括一層剛性的板材、片材或類似的材料。
14.如權(quán)利要求12或13所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，流體封閉部件包括可膨脹的部件和當(dāng)在平板構(gòu)件上建造建筑物或至少其一部分時(shí)能使可膨脹部件膨脹并相對(duì)于地基抬起平板構(gòu)件的、然后能使可膨脹部件回復(fù)原狀、以便在地基和其上建造的所述至少建筑物的一部分之間形成一空隙的部件。
15.如權(quán)利要求12至14中之任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括另一用于放置在地基上的平板構(gòu)件，前面提到的那一平板構(gòu)件和這另一平板構(gòu)件基本上互相上下對(duì)齊且流體封閉部件放置在這兩平板構(gòu)件之間。
16.如權(quán)利要求11至13中之任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一所述流體封閉部件包括一容器，使用中當(dāng)支承結(jié)構(gòu)處于其所述第一狀態(tài)時(shí)，該容器最初是密封的，以防止容器變形，然后當(dāng)支承結(jié)構(gòu)處于其第二狀態(tài)時(shí)，該容器可塌扁和/或變形。
17.如權(quán)利要求16所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一流體封閉部件包括一至少其一局部用一種可破壞材料制成的容器，以便造好建筑物后，當(dāng)這部分材料破壞時(shí)密封的容器將不再密封，然后可放出其內(nèi)的流體而塌扁。
18.如權(quán)利要求17所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一所述容器包括一具有柔性壁的主體和一用于主體的封閉部件，所述封閉部件包括一至少作為其壁之一部分的、在容器內(nèi)的給定流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式可破壞的元件。
19.如權(quán)利要求18所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，可破壞的元件包括一可生物破壞或一可電解或化學(xué)破壞的蓋帽、塞子或密封件。
20.如權(quán)利要求18或19所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，可破壞的元件包括一在容器內(nèi)的水或鹽水溶液作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的鎂合金件。
21.一種用于如權(quán)利要求17至20中之任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)的容器，其特征在于，該容器至少其一局部是用一種可破壞材料制成的。
22.一種用于如權(quán)利要求17至20中之任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)的容器，其特征在于，該容器包括一具有柔性壁的主體和一用于主體的封閉部件，所述封閉部件包括一至少作為其壁之一部分的、在容器內(nèi)的給定流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式可破壞的元件。
23.如權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，可破壞的元件包括一可生物破壞或一可電解或化學(xué)破壞的蓋帽、塞子或密封件。
24.如權(quán)利要求22或23所述的容器，其特征在于，可分解的元件包括一在容器內(nèi)的水或鹽水溶液作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的鎂合金件。
25.一種用于如權(quán)利要求22所述的容器的封閉部件，其特征在于，所述封閉部件包括一至少作為其壁之一部分的、在容器內(nèi)的給定流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式可破壞的元件。
26.如權(quán)利要求25所述的封閉部件，其特征在于，可破壞的元件包括一可生物破壞的或一可電解或化學(xué)破壞的蓋帽、塞子或密封件。
27.如權(quán)利要求25或26所述的封閉部件，其特征在于，可破壞的元件包括一在容器內(nèi)的水或鹽水溶液作用下以可預(yù)測(cè)的方式破壞的鎂合金件。
全文摘要
一種在地基上建造建筑物的方法，所述方法包括在地基上提供支承結(jié)構(gòu)的各步驟。該支承結(jié)構(gòu)當(dāng)在其上建造建筑物時(shí)能處于基本上為剛性的第一狀態(tài)和隨后能處于能夠容納地基的運(yùn)動(dòng)和／或地基內(nèi)的力的第二狀態(tài)，支承結(jié)構(gòu)包括流體封閉部件，流體封閉部件可以包括由具有柔性壁的主體和用于主體的封閉部件組成的容器，所述封閉部件包括至少作為其壁之一部分的、在容器內(nèi)的給定流體作用下以可預(yù)測(cè)的方式可破壞的元件。
文檔編號(hào)E02D31/10GK1066095SQ92100839
公開日1992年11月11日 申請(qǐng)日期1992年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月12日
發(fā)明者R·M·斯洛瑪 申請(qǐng)人:R·M·斯洛瑪